Os ácidos graxos podem ser obtidos de três diferentes fontes: gorduras consumidas em alimentos, gorduras armazenadas nas células como gotículas de lipídeos e gorduras sintetizadas por um órgão para exportação a outro. Os vertebrados armazenam as gorduras obtidas pela dieta em tecidos especializados como o tecido adiposo, estas gorduras são originadas pois o excesso de carboidrato consumido é convertido pelo fígado em gordura .
Para os seres humanos de países altamente industrializados, em média 40% das necessidades energéticas são supridas pelos triacilgliceróis consumidos na dieta, estes fornecem mais da metade das necessidades energéticas para alguns órgãos como o fígado, coração e musculatura esquelética em repouso ).
A ingestão destes começa com os sais biliares (compostos anfipáticos que atuam como detergentes biológicos, sintetizados a partir de colesterol no fígado) emulsificando as gorduras para converter os triacilgliceróis de partículas de gorduras macroscópicas insolúveis em micelas microscópicas finamente dispersas, para assim poderem ser absorvidas pelo intestino delgado, através da parede intestinal .
No intestino, as micelas formadas aumentam as moléculas de lipídeos acessíveis a ação de lipases hidrossolúveis, estas lipases degradam os triacilgliceróis e os transformam em monoacilgliceróis, diacigliceróis, ácidos graxos livres e glicerol. Estes produtos se difundem para dentro das células epiteliais que revestem a superfície intestinal, formando a mucosa intestinal .
Os ácidos graxos e os outros produtos da degradação são absorvidos pela mucosa intestinal e convertidos novamente em
triacilgliceróis, estes são incorporados junto com o colesterol e apolipoproteínas, em agregados de lipoproteínas denominados quilomícrons, constituídos de uma camada de fosfolipídios. Mais de 80% da massa do quilomícron são de triacilgliceróis, as apolipoproteínas se projetam na superfície .
As apolipoproteínas
As apolipoproteínas são proteínas de ligação de lipídios ao sangue, são responsáveis pelo transporte de triacilgliceróis, fosfolipídios, colesterol e ésteres de colesterol entre os órgãos. Ao se combinarem com os lipídeos formam classes de lipoproteínas, são agregadas esféricas com lipídios hidrofóbicos no centro e nas laterais cadeias hidrofílicas de proteínas e grupos polares de lipídeos na superfície .
Após os triacilgliceróis, colesterol e apoliproteinas serem incorporados pelos quilomícrons, estes se deslocam da mucosa intestinal para o sistema linfático e entram no sangue, que os transporta para os músculos e tecido adiposo. Nos capilares dos tecidos a enzima extracelular lipase lipoprotéica é ativada pela apoC-II, a enzima ativada converte os triacilgliceróis em ácidos graxos e glicerol .
Os ácidos graxos e glicerol recém convertidos são absorvidos pelas células nos tecidos-alvo. Ao chegarem nos músculos os ácidos graxos são oxidados para obter energia, e no tecido adiposo eles são esterificados novamente para armazenamento transformados novamente na forma de triacilgliceróis (NESOLN; COX, 2014).
Os remanescentes dos quilomícrons, ainda contendo poucos triacilgliceróis, colesterol e apolipoproteínas, se deslocam pelo sangue até o fígado onde são absorvidos por endocitose pelos receptores específicos para as respectivas apolipoproteínas. Os triacilgliceróis restantes que entram no fígado podem ser oxidados para obtenção de energia ou para serem precursores para síntese de corpos cetônicos. Cerca de 95% da energia biologicamente disponível dos triacilgliceróis vem das três cadeias de ácidos graxos e os outros 5% são fornecidos pelo glicerol .
Quando se consome mais ácidos graxos do que o necessário na alimentação, o fígado os converte em triacilgliceróis empacotados com apolipoproteínas específicas formando os VLDL, que são transportados pelo sangue até o tecido adiposo, onde removem os triacilgliceróis da circulação e os armazenam em gotículas lipídicas dentro dos adipócitos, a superfície dessas gotículas são revestidas por perilipinas, proteínas que restringem o acesso as gotículas, evitando mobilização destas .
Quando os hormônios sinalizam a necessidade de energia metabólica, as gotículas lipídicas armazenadas nos adipócitos são retiradas do armazenamento e transportadas aos tecidos, nos quais os ácidos graxos são oxidados e fornecem energia. Ao serem liberados passam dos adipócitos para o sangue se ligando as albuminas séricas, proteínas solúveis que possibilitam o transporte dos ácidos graxos aos tecidos como músculo esquelético, coração e córtex renal. Nesses tecidos os ácidos graxos se dissociam da albumina e são transportados da membrana plasmática para dentro das células para funcionar como combustível .
Fermento
As enzimas que fazem a oxidação dos ácidos graxos nas células animais estão localizadas na matriz mitocondrial. Os ácidos graxos com cadeia de 12 carbonos ou menos conseguem entrar nas mitocôndrias sem ajuda de transportes da membrana, os com 14 carbonos ou mais em sua cadeia não passam livremente pelas membranas mitocondriais, precisando passas por três reações enzimáticas do ciclo de carnitina .
A primeira reação enzimática é catalisada por uma família de isoenzimas (enzimas específicas para ácidos graxos de cadeia carbônica curta, intermediária ou longa) presentes na membrana mitocondrial externa, as acil-CoA-sintetases catalisam a reação geral apresentada abaixo:Ácido graxo+ CoA+ ATP ↔ acil-CoA graxo+AMP+ 2PPi
Uma acil-CoA graxo é formada pois torna-se favorável pela hidrolise de duas ligações de alta energia do ATP. O pirofosfato é hidrolisado pela pirofosfatase inorgânica que faz com que a reação ocorra no sentido direto para a formação da acil-CoA graxo. Os ésteres de acil-CoA graxo podem ser transportados para dentro da mitocôndria e oxidados para produzir ATP ou para sintetizar lipídeos de membrana no citosol .