Os ácidos graxos são uma fonte importante de energia e um componente chave das membranas celulares. Seu metabolismo envolve duas vias opostas: a beta-oxidação, que os degrada para obter energia, e a lipogênese, que os constrói para armazenamento.
Oxidação de Ácidos Graxos (Beta-Oxidação)
Ativação
Os ácidos graxos são ativados no citoplasma pela ligação à coenzima A, formando acil-CoA graxo. Esta reação consome ATP. O acil-CoA graxo é então transportado para o interior das mitocôndrias via a lançadeira da carnitina.
O Ciclo da Beta-Oxidação
Dentro da matriz mitocondrial, o acil-CoA graxo sofre ciclos repetidos de quatro reações: oxidação pela acil-CoA desidrogenase (produzindo FADH2), hidratação pela enoil-CoA hidratase, oxidação pela beta-hidroxiacil-CoA desidrogenase (produzindo NADH) e tiólise pela tiolase (produzindo acetil-CoA e um acil-CoA graxo encurtado).
Rendimento Energético
Cada ciclo remove dois átomos de carbono como acetil-CoA. Uma molécula de palmitato de 16 carbonos sofre sete ciclos, produzindo 8 acetil-CoA, 7 FADH2 e 7 NADH. A acetil-CoA então entra no ciclo do ácido cítrico para produção adicional de energia.
Síntese de Ácidos Graxos (Lipogênese)
Lançadeira do Citrato
Quando a energia é abundante, o excesso de acetil-CoA nas mitocôndrias é exportado para o citoplasma via a lançadeira do citrato. O citrato é clivado pela ATP-citrato liase para produzir acetil-CoA e oxaloacetato.
Formação do Malonil-CoA
A acetil-CoA carboxilase converte acetil-CoA em malonil-CoA, a etapa comprometida da síntese de ácidos graxos. Esta enzima é ativada pela insulina e citrato e inibida pelo palmitoil-CoA.
Ciclo de Alongamento
A ácido graxo sintase, uma grande enzima multifuncional, realiza um ciclo repetido de condensação, redução, desidratação e redução. Cada ciclo adiciona dois átomos de carbono. O processo requer NADPH e produz palmitato (16:0) como produto primário.
Regulação
A oxidação e a síntese de ácidos graxos são reguladas reciprocamente. Quando a energia está baixa, a AMPK ativa a oxidação e inibe a síntese. Quando a energia é abundante, a insulina ativa a síntese e inibe a oxidação.
