Triglicerídeos são hidrolisados no intestino graças à intervenção da lipase pancreática.
Uma vez hidrolisados em glicerol e ácidos graxos livres, eles podem ser absorvidos pelas células epiteliais intestinais, que convertem glicerol e ácidos graxos em triglicerídeos.
Os triglicerídeos são então liberados na circulação linfática, associados a partículas lipoproteicas específicas chamadas quilomícrons.
Graças à ação catalítica das lipases lipoprotéicas, os triglicerídeos depositados pelos quilomícrons são novamente hidrolizados.
O glicerol e os ácidos graxos livres podem ser utilizados como combustível para produção de energia, depositados como depósitos lipídicos no tecido adiposo e utilizados como precursores para a síntese de fosfolipídios, triacilgliceróis e outras classes de compostos.
A albumina plasmática, a proteína mais abundante no plasma, é dedicada ao transporte de ácidos graxos livres para a corrente sanguínea.
OXIDAÇÃO DE GORDURAS
Oxidação de glicerol
Como dissemos, os triglicerídeos são compostos da união de glicerol com três cadeias de ácidos graxos mais ou menos longas.
O glicerol não tem nada a ver com o ácido graxo do ponto de vista molecular. Ele é removido e usado na gliconeogênese, um processo que leva à formação de glicose a partir de compostos não-carboidratos (lactato, aminoácidos e, precisamente, glicerol).
O glicerol não pode se acumular e no citosol é convertido em L-glicerol 3 fosfato às custas de uma molécula de ATP, após o que o glicerol-fosfato é convertido em fosfato de diidroxiacetona que entra na glicólise, onde é convertido em piruvato e eventualmente oxidado no ciclo de Krebs.
Ativação de ácidos graxos
A β-oxidação inicia-se no citoplasma com a ativação do ácido graxo por ligação tioéster com o CoA formando o acil-SCoA e consumindo 2 moléculas de ATP. O acil-SCoA que foi formado é transportado para a mitocôndria pela carnitina aciltransferase.
Transporte de ácidos graxos para a mitocôndria
Embora algumas pequenas moléculas de Acyl-SCoA sejam capazes de atravessar espontaneamente a membrana interna da mitocôndria, a maioria dos produtos Acyl-SCoA não consegue atravessar essa membrana. Nestes casos, o grupo acilo é transferido para a carnitina graças à intervenção catalítica da carnitina aciltransferase I.
A regulação da via é realizada acima de tudo ao nível desta enzima localizada na membrana externa da mitocôndria. É particularmente ativo durante o jejum quando os níveis plasmáticos de glucagon e ácidos graxos são altos.
A ligação de acil + carnitina é denominada acil-carnitina.
A acil-carnitina entra na mitocôndria e doa o grupo acilo a uma molécula interna de CoASH, através da intervenção da enzima carnitina aciltransferase II. Desta forma, uma molécula de Acil-SCoA é formada novamente, que entrará no processo chamado β-oxidação.
Β-oxidação
A β-oxidação consiste em separar do ácido gordo dois átomos de carbono na forma de acetoCoA sempre oxidando o terceiro carbono (C-3 ou carbono β) partindo da extremidade carboxílica (aquele átomo que com a nomenclatura antiga foi indicado como carbono β). Por essa razão, todo o processo é chamado de β-oxidação.
A oxid-oxidação é um processo que ocorre na matriz mitocondrial e está intimamente ligado ao ciclo de Krebs (para posterior oxidação do acetato) e à cadeia respiratória (para a reoxidação de coenzimas de NAD e FAD).
FASES DA β-oxidação
A primeira reação de β-oxidação é a desidrogenação do ácido graxo por uma enzima chamada acilCo desidrogenase. Esta enzima é uma enzima dependente de FAD.
Esta enzima permite a formação de uma ligação dupla entre C2 e C3: os átomos de hidrogênio perdidos graças à desidrogenase se ligam ao FAD, que se torna FADH2.
A segunda reação consiste em adicionar uma molécula de água à ligação dupla (hidratação).
A terceira reação é outra desidrogenação que transforma o grupo hidroxila em C3 em um grupo carbonila. O receptor de hidrogênio desta vez é o NAD.
A quarta reação envolve a divisão do cetoácido por uma tiolase: um acetilCoA e um acilCoA são formados com uma cadeia mais curta (2 C menor).
Esta série de reações é repetida tantas vezes quantas C da cadeia / 2 menos uma, já que na parte inferior são formados dois acetilCoA. Ex: palmitilCoA 16: 2-1 = 7 vezes.
O acetilCoA produzido com β-oxidação pode entrar no ciclo de Krebs onde se liga ao oxaloacetato para oxidação adicional a dióxido de carbono e água. Para cada AcetilCoA oxidado no ciclo de Krebs, 12 ATP são produzidos
Formação de corpos cetônicos
Quando o acetil-CoA excede a capacidade de recepção do ciclo de Krebs (deficiência de oxalacetato), ele é transformado em corpos cetônicos. A conversão em glicose pela gliconeogênese não é possível.
Em particular, o excesso de acetil-CoA condensa-se em duas moléculas de acetil-CoA formando acetoacetil-CoA.
A partir de acetoacetil-CoA, uma enzima produz acetoacetato (um dos três corpos cetônicos) que pode ser transformado em 3-hidroxibutirato, ou por descarboxilação, ele pode ser transformado em acetona (os outros dois corpos cetônicos). Os corpos cetônicos assim formados podem ser usados pelo organismo em condições extremas como fontes alternativas de energia.
Oxidação de ácidos graxos com um número ímpar de átomos de carbono
Se o número de átomos de carbono de ácidos graxos for ímpar no final, uma molécula de 3 carbonos é obtida do Propionil CoA. O propionil-CoA na presença de biotina é carboxilato e se transforma em D-metilmalonil-CoA. D-metilmalonil CoA será transformado em L metilmalonil coa por uma epimerase. L methylmalonyl CoA por uma mutase e na presença de cianocobalamina (vitamina B12) será transformada em succinil CoA (intermediário do ciclo de Krebs).
A succinil-CoA pode ser utilizada direta ou indiretamente em uma ampla variedade de processos metabólicos, como a gliconeogênese. A partir do propionilCoA, portanto, diferentemente do acetilcoA, é possível sintetizar glicose.
BIOSÍSTICAS DE ÁCIDOS GRAXOS
A biossíntese dos ácidos graxos ocorre principalmente no citoplasma das células do fígado (hepatócitos) a partir dos grupos acetil (acetil CoA) gerados no fígado. Como esses grupos podem derivar da glicose, é possível converter carboidratos em gorduras. No entanto, não é possível converter gorduras em hidratos de carbono porque o organismo humano não possui as enzimas necessárias para converter o Acetil-SCoA derivado da p-oxidação em precursores da gliconeogénese.
Como dissemos na parte introdutória, enquanto a β-oxidação ocorre dentro da matriz mitocondrial, a biossíntese de ácidos graxos ocorre no citosol. Também afirmamos que, para formar um ácido graxo, precisamos de grupos acetila que são produzidos dentro da matriz mitocondrial.
Portanto, é necessário um sistema específico que transfira o acetil-CoA da mitocôndria para o citoplasma. Este sistema, dependente de ATP, utiliza citrato como transportador de acetila. O citrato após o transporte dos grupos acetil para o citoplasma transfere-os para o CoASH formando o acetil-SCoa.
O início da biossíntese de ácidos graxos ocorre graças a uma reação chave de condensação de acetil-SCoA com dióxido de carbono para formar Malonil-SCoA.
A carboxilação de acetil CoA ocorre por uma enzima muito importante acetil CoA carboxilase. Esta enzima, ATP dependente, é fortemente regulada por ativadores alostéricos (insulina e glucagon).
A síntese de ácidos graxos não utiliza a CoA, mas sim uma proteína transportadora de grupos acíclicos denominada ACP, que transportará, de fato, todos os intermediários da biossíntese de ácidos graxos.
Existe um complexo multienzimático chamado ácido graxo sintase que, através de uma série de reações, leva à formação de ácidos graxos a não mais do que 16 átomos de carbono. Os ácidos graxos de cadeia mais longa e alguns ácidos graxos insaturados são sintetizados a partir do palmitato por enzimas chamadas elongases e dessaturases.
AJUSTANDO A OXIDAÇÃO E A BIOSÍSTESE DOS ÁCIDOS GRAXOS
Baixos níveis de glicose no sangue estimulam a secreção de dois hormônios, adrenalina e glucagon, que com sua ação promovem a oxidação de ácidos graxos.
A insulina, ao contrário, tem ação oposta e com sua intervenção estimula a biossíntese de ácidos graxos. Um aumento na glicose no sangue provoca um aumento na secreção de insulina que, por sua ação, facilita a passagem de glicose para dentro das células. O excesso de glicose é convertido em glicogênio e depositado como reserva nos músculos e no fígado. Um aumento na glicose hepática provoca o acúmulo de malonil-SCoA que inibe a aciltransferase de carnitina ao diminuir a taxa de oxidação de ácidos graxos
