Pentru a genera energie din acizi grași, aceștia trebuie să fie oxidați. Acest proces are loc în mitocondrii, dar acizii grași cu lanț lung nu pot difuza pe membrana mitocondrială (similar cu absorbția în enterocit). Carnitina, un compus derivat din aminoacizi, ajută la transferul acizilor grași cu lanț lung în mitocondrii. Structura carnitinei este prezentată mai jos.

acizilor

Figura 6.321 Carnitina transportă acizii grași în mitocondriile 1,2

Transfer cu acizi grași

Așa cum se arată mai jos, există două enzime implicate în acest proces: carnitina palmitoyltransferase I (CPTI) și carnitine palmitoyltransferase II (CPTII). CPTI este localizat pe membrana mitocondrială internă, CPTII este situat pe membrana mitocondrială internă. Acidul gras este mai întâi activat prin adăugarea unui CoA (formând acil-CoA), apoi CPTI adaugă carnitină. Acil-carnitina este apoi transportată în matricea mitocondrială cu ajutorul enzimei translocază. În matrice, CPTII elimină carnitina din acidul gras activat (acil-CoA). Carnitina este reciclată înapoi în citosol pentru a fi utilizată din nou, așa cum se arată în figura și animația de mai jos.

Figura 6.322 Transferul acizilor grași în mitocondrii 3

Link Web

Activarea acidului gras

După cum se arată mai jos, prima etapă a oxidării acizilor grași este activarea. O moleculă de CoA este adăugată la acidul gras pentru a produce acil-CoA, transformând ATP în AMP în acest proces. Rețineți că în acest pas, ATP este convertit în AMP, nu ADP. Astfel, activarea folosește echivalentul a 2 molecule ATP 4 .

Figura 6.323 Oxidarea acizilor grași

Oxidarea acizilor grași

Oxidarea acizilor grași este, de asemenea, denumită beta-oxidare, deoarece 2 unități de carbon sunt despicate în poziția beta-carbon (al doilea carbon de la capătul acid) al unui acid gras activat. Unitatea de 2 carbuni scindată formează acetil-CoA și produce un acid gras activ (acil-CoA) cu 2 carboni mai puțini, acetil-CoA, NADH și FADH2.

Pentru oxidarea completă a acidului gras cu 18 carbon de mai sus, trebuie să aibă loc 8 cicluri de beta-oxidare. Aceasta va produce:

Cele 9 acetil-CoA pot continua în ciclul acidului citric, unde pot produce:

Produsele oxidării complete a unui acid gras sunt prezentate mai jos.

Figura 6.324 Oxidarea completă a unui acid gras 18 C (C)

Adunând NADH și FADH2, producția de ATP a lanțului de transport de electroni din beta-oxidare și ciclul acidului citric arată astfel:

8 (beta-oxidare) + 27 (TCA) = 35 NADH X 2,5 ATP/NADH = 87,5 ATP

8 (beta-oxidare) + 9 (TCA) = 17 FADH2 X 1,5 ATP/FADH2 = 25,5 ATP

ATP total din oxidarea completă a unui acid gras de 18 carbon:

87,5 + 25,5 + 9 = 122 ATP

Scădeți 2 ATP (ATP–> AMP) necesare activării acidului gras:

122-2 = 120 Fără ATP

Comparativ cu glucoza (32 ATP), puteți vedea că există mult mai multă energie stocată într-un acid gras. Acest lucru se datorează faptului că acizii grași sunt într-o formă mai redusă și, astfel, produc 9 kcal/g în loc de 4 kcal/g ca carbohidrații 4 .

Următoarea animație trece în revistă lipoliza și beta-oxidarea.