Betaoxidação

A ß oxidação é um processo catabólico de ácidos graxos que consiste na sua oxidação mitocondrial. Eles sofrem remoção, por oxidação, de sucessivas unidades de dois átomos de carbono na forma de acetil-CoA. Como exemplo pode ser citado o ácido palmítico, um ácido graxos de 16 carbonos, que vai sofrer sete reações oxidativas, perdendo em cada uma delas dois átomos de carbono na forma de acetil-CoA. Ao final desse processo os dois carbonos restantes estarão na forma de acetil-CoA.

A ß oxidação é dividida em quatro reações sequenciais:

1. Oxidação, na qual o acil-CoA é oxidado a enoil-CoA, com redução de FAD a FADH2
2. Hidratação, na qual uma dupla ligação é hidratada e ocorre a formação de 3-hidroxiacil-CoA
3. Oxidação de um grupo hidroxila a carbonila, tendo como resultado uma beta-cetoacil-CoA e NADH
4. Cisão, em que o ß-cetoacil-CoA reage com uma molécula de CoA formando um acetil-CoA e um acil-CoA que continua no ciclo até ser convertido a acetil-CoA

Mas quando a cadeia de ácidos graxos for ímpar, o produto final da β-oxidação será o propionil-CoA, esse composto, através da incorporação de CO₂ e gasto energético através de quebras de ligações do ATP, se transforma em succinil-CoA, que é um composto do Ciclo de Krebs.

Após a β-oxidação, os resíduos acetila do acetil-CoA são oxidados até chegarem a CO₂, o que ocorre no ciclo do ácido cítrico. Os acetil-coa vindos da oxidação vão entrar nessa via junto com os acetil-coA provenientes da desidrogenação e descarboxilação do piruvato pelo complexo enzimático da piruvato desidrogenase. Nessa etapa haverá produção de NADH e FADH₂ para suprir de elétrons a cadeia respiratória da mitocôndria, que os levará ao oxigênio. Junto a esse fluxo de está a fosforilação do ADP em ATP. Com isso a energia gerada na oxidação de ácidos graxos vai ser conservada na forma de ATP.

A ativação do ácido graxo

A oxidação de ácidos graxos começa com a formação de uma ligação de tioéster entre o grupo carboxilo do grupo de ácido graxos e o tiol do CoA. Esta reação é catalisada pela acetil-CoA sintase. A reação pode ter lugar na mitocôndria. Este é o caso para os ácidos graxos de cadeia curta, que podem difundir-se através da membrana daquela organela. Para moléculas de cadeia longa, a reação tem lugar no folheto citoplasmático da membrana mitocondrial. A reação é acompanhada por hidrólise de uma molécula de ATP em AMP e pirofosfato. Esta reação é prontamente reversível: o pirofosfato é hidrolisado para que sua concentração citosólica seja baixa. Isto ajuda a dirigir a reação de ativação no sentido da formação do acetil-CoA.

Saldo energético

A oxidação de ácidos graxos produz muito mais energia que a oxidação de carboidratos. Uma molécula de palmitato, por exemplo, produz um saldo líquido de 146 ATPs, enquanto uma molécula de glicose produz apenas 38.

Formação de corpos cetônicos no humano

Em situações de baixa concentração de glicose no sangue (como jejum prolongado) a β-oxidação é uma alternativa para a a produção de energia (pois libera FADH2 e NADH).Consequentemente, há muita produção de acetil-CoA. O Ciclo de Krebs não consegue absorver todo esse substrato, estando prejudicado, uma vez que seus intermediários estão envolvidos na gliconeogênese. Essas moléculas de acetil-CoA se condensam , formando Corpos cetônicos, essa condensação acaba liberando Coenzima A, o que é essencial para que haja continuidade no Ciclo de Krebs. Essa produção ocorre principalmente no fígado, que por sua vez não possui a capacidade de degradar corpos cetônicos (evita ciclo fútil, pois nesse caso o fígado realizaria a síntese e a degradação desses corpos, e os outros órgãos do corpo não poderiam obter a energia da quebra dessas moléculas). Os corpos cetônicos podem ser usados como fonte de energia no cérebro em casos de desnutrição, nos quais a a disponibilidade de glicose é mínima.

Os tecidos extra-hepáticos usam os corpos cetônicos como combustíveis

O D-β-hidroxibutirato é oxidado até acetoacetato pela D-β-hidroxibutirato desidrogenase nos tecidos extra-hepáticos. O acetoacetato é ativado para formar o éster da coenzima A por transferência do CoA do succinil-CoA, um intermediário do ciclo do ácido cítrico, numa reação catalisada pela β-cetoacil-CoA transferase. O acetoacetil-CoA é então clivado pela tiolase para liberar duas moléculas de acetil-CoA que entram no ciclo do ácido cítrico.

Ligações externas

• «A lógica química do metabolismo de ácidos graxos»