Oxidação dos Ácidos Graxos

Quando se fala em oxidação dos ácidos graxos, quase sempre se está falando de beta-oxidação. Porque ela é a oxidação "padrão", que acontece na mitocôndria (mas também no peroxissomo) e porque é a maneira de oxidar a maioria dos ácidos graxos da dieta ou vindo das reservas (tecido gorduroso). 

Existe, então, uma alfa-oxidação e uma ômega-oxidação, pouco frequentes e menos badaladas.

Ácidos graxos ativados não conseguem entrar na mitocôndria justamente... por estarem ativados (pois a acilCoA não atravessa a membrana mitocondrial)! Precisam de um carreador para fazer essa travessia. A carnitina é esse carreador: capta o grupo acil da coenzima A, atravessa a membrana (com o auxílio de uma enzima translocase) e, já dentro da mitocôndria, "entrega" novamente o acil para a CoA, retornando ao citoplasma.

A reação da beta-oxidação "corta" sequencialmente dois carbonos (uma acetilCoA) por vez da cadeia carbônica do ácido graxo. Antes da clivagem, o carbono beta é oxidado em duas reações que geram um FAD e um NADH reduzidos (a própria finalidade da oxidação):

No primeiro passo, um dupla ligação (trans) se forma entre os carbonos alfa e beta (pela ação da acilCoA-desidrogenase, o único passo regulador da oxidação), com a transferência de elétrons para o FAD.

No segundo passo, uma hidroxila (OH) da água é adicionada ao carbono beta (e um hidrogênio para o carbono alfa).

No terceiro passo, a hidroxila (sempre do carbono beta) é oxidada à cetona, e elétrons são transferidos para o NAD, formando NADH.

No quarto e último passo, a ligação entre o carbono beta e alfa é clivada, com a participação da coenzima A, que se liga ao carbono beta ("a faca que segura o pão, e que o leva embora"), liberando uma acetilCoA.

A molécula fica, então, dois carbonos menor, e o processo (chamado de "espiral", não de "ciclo" nesse caso) recomeça, até que sobrem, na última espiral, um acilCoA com quatro carbonos, que será dividido em dois após a última junção com a coenzima A, resultando em duas acetilCoA (acetilCoAs que irão ou para o ciclo de Krebs para a produção de energia ou irão se transformar nos corpos cetônicos).

Saldo da beta-oxidação: 1 mol de palmitato (o ácido graxo mais comum) rende 28 mol de ATP dos NAD e FAD reduzidos + 8 mol de acetilCoA que, oxidados, renderão 10 mol de ATP cada. Total: 108, menos dois equivalentes de ATP (PPi a 2 Pi, para ativação do palmitato) = 106 ATP (um rendimento bem maior que, por exemplo, um mol de glicose - 36 ATP - o que faz sentido, por conta da longa cadeia carbônica do palmitato, e porque a glicose é uma molécula já "parcialmente oxidada").