Molecular
Em uma forma similar ao seções anteriores, o processo enzimático passos da beta-oxidação espiral será, sobretudo, submeter-se a discussão com a alternativa de oxidação vias mencionadas posteriormente, como eles pertencem e produzir produtos metabólicos destinados mitocondrial de beta-oxidação. A variação da estrutura molecular de ácidos gordos e as enzimas adicionais necessárias também serão discutidas.,
beta-oxidação mitocondrial de ácidos gordos requer quatro passos, todos os quais ocorrem na matriz mitocondrial, para produzir três moléculas de armazenamento de energia por rodada de oxidação, incluindo uma NADH, uma FAD(H2) e uma molécula de acetil CoA.Passo 1. A primeira enzima necessária é denominada acil CoA desidrogenase, e como outras enzimas envolvidas no manuseamento de ácidos gordos, é específica ao comprimento da cadeia. Os membros desta família de enzimas incluem as acilca desidrogenases (LCAD), (MCAD) e (SCAD) de cadeia longa, de cadeia média e de cadeia curta, respectivamente., Essas enzimas catalisam a formação de uma trans ligação dupla entre o alfa e o beta carbonos em acyl CoA moléculas, removendo os dois elétrons para produzir uma molécula de FAD(H2), que, eventualmente, corresponde a 1,5 moléculas de ATP produzidas na cadeia de transporte de elétrons (CTE).Passo 2. Em seguida, a enzima, enoil CoA hydratase, realiza um passo de hidratação da dupla ligação entre os carbons alfa e beta; isto resulta na adição de um grupo hidroxilo (OH-) para o carbono beta e um próton (H+) para o carbono alfa. Não há produção de energia associada a esta etapa.Passo 3., Após a hidratação, o próximo passo é realizado pela beta-hidroxil acil CoA desidrogenase; como o nome indica, elétrons e dois prótons são removidos do grupo hidroxilo e do carbono beta ligado, para oxidar o carbono beta e produzir uma molécula de NADH. Cada molécula de NADH resultará na produção de 2,5 moléculas de ATP do ETC.Passo 4. O passo final na oxidação Beta envolve clivagem da ligação entre o carbono alfa e beta por CoASH. Este passo é catalizado pela Beta-ceto tiolase e é uma reação tiolítica., A reação produz uma molécula de acetil CoA e uma acila gorda que é dois carbonos mais curto. O processo pode repetir-se até que o ácido gordo da cadeia uniforme se converta completamente em acetil CoA.os passos 1 a 4 referem-se à beta-oxidação de um ácido gordo saturado com um esqueleto de carbono par-numerado. Os ácidos gordos insaturados, como o oleato (18:1) e o linoleato (18:2), contêm ligações duplas cis que devem ser isomerizadas para a configuração trans (isomerase enoílo da CoA) ou reduzidas à custa de uma molécula de NADPH (redutase 2,4-dienoílo da CoA).,no entanto, uma vez que uma cadeia de cinco átomos de carbono permanece, a espiral final de beta-oxidação irá produzir uma molécula de acetil CoA e uma molécula de propionil CoA. Esta molécula de três carbonos pode ser enzimaticamente convertida em succinil CoA, formando uma ponte entre o ciclo TCA e oxidação de ácidos graxos.,
beta-oxidação de VLCFA em peroxissomas ocorre por um processo semelhante à beta-oxidação mitocondrial; no entanto, existem algumas diferenças fundamentais, incluindo o fato de que diferentes genes codificam enzimas de oxidação de ácidos graxos em peroxissomas, o que é significativo é certos erros inatos do metabolismo. A enzima responsável pela produção de uma ligação dupla entre o carbono alfa e beta no primeiro passo da via peroxisómica é uma oxidase e doa electrões ao oxigénio molecular para produzir peróxido de hidrogénio, em vez de armazenar electrões em FAD(H2), reduzindo o potencial para o ETC., Os três passos restantes são semelhantes aos passos mitocondriais. Outra diferença notável envolve a medida em que a beta-oxidação ocorre; ela pode ocorrer até a conclusão, terminando na produção de moléculas de acetil CoA do que pode entrar no citosol ou ser transportado para a mitocôndria ligada à carnitina. A carnitina também pode transferir ácidos gordos de cadeia curta a média para a matriz mitocondrial para completar a oxidação.os ácidos gordos de cadeia ramificada também requerem modificações enzimáticas adicionais para entrar na Via de oxidação Alfa dentro dos peroxissomas., Ácido fitânico, ácido 3,7,11,14-tetrametil-hexadecanóico, requer enzimas peroxisomais adicionais para sofrer beta-oxidação. O ácido fitânico ativa inicialmente o fitanil CoA; então, o fitanil CoA hidroxilase (Alfa-hidroxilase), codificado pelo gene PHYH, introduz um grupo hidroxilo para o carbono alfa. A ligação Alfa-carbono-hidroxila passa então por duas fases sucessivas de oxidação ao ácido pristânico. O ácido pristânico sofre a beta-oxidação, que produz acetil CoA e propionil CoA em rodadas alternativas., Tal como acontece com a beta-oxidação peroxisómica de VLCFAs, este processo geralmente termina quando o comprimento da cadeia de carbono atinge 6-8 carbonos, em que ponto a molécula é fechada à mitocôndria pela carnitina para oxidação completa a dióxido de carbono e água.
Omega-oxidação de ácidos gordos no retículo endoplasmático funciona principalmente para hidroxilar e oxidar ácidos gordos em ácidos dicarboxílicos para aumentar a solubilidade em água para excreção na urina. Esta conversão enzimática baseia-se na superfamília do citocromo P450 para catalisar esta reacção entre compostos xenobióticos e oxigénio molecular., Deficiências em algumas enzimas de oxidação de ácidos graxos podem resultar em acumulação, e, portanto, up-regulation de omega-oxidação, aumento de soro, e ou urina ácidos dicarboxílicos de cadeia média pode ser diagnóstico de certas deficiências e será discutido sob a secção “significado clínico”.
