11-Metabolismo lipidico

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BRITO, S.M.R.C. 2020 
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METABOLISMO LIPÍDICO 
 
 
 DIGESTÃO E ABSORÇÃO LIPÍDICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 86- Digestão e absorção lipídica. Os ácidos graxos da dieta são armazenados no 
tecido adiposo na forma de triacilgliceróis. 
 
 
 
A digestão dos triglicerídeos ou triacilgliceróis da dieta começa no estômago com a 
lipase gástrica que hidrolisa uma pequena quantidade dos triglicerídeos. No intestino 
delgado, a hidrólise continua sendo catalisada pela lipase pancreática. A alcalinidade do 
suco pancreático secretado no duodeno eleva o pH da mistura digestiva, permitindo a 
hidrólise dos triacilgliceróis pela lipase pancreática e por esterases não específicas, que 
Fígado 
Estômago 
Tecido 
adipos
o 
Oxidação 
de ácidos 
graxos 
TAGs são 
transportados por 
lipoproteínas 
Sais Biliares 
e digestão de gorduras 
Lipídios da dieta 
 
Armazenamento de 
TAGs 
 
 
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hidrolisam as ligações éster dos ácidos graxos. A lipase pancreática cliva os ácidos graxos 
das posições C-1 e C-3, enquanto as outras lipases e esterases clivam em C-2. 
O zimogênio pró-lipase produzido pelo pâncreas é convertido em lipase ativa. A lipase na 
presença de sais biliares e colipase se liga às gotículas de triglicerídeos e catalisa a hidrólise destes 
em: monoacilgliceróis e ácidos graxos que são emulsificados com sais biliares junto com o 
colesterol, vitaminas lipossolúveis. 
Os sais biliares são moléculas anfipáticas que agem como detergentes biológicos com uma 
face polar e uma outra apolar. Formam micelas na água. Além de emulsificar lipídios, os sais 
biliares também facilitam a ligação da gota de gordura ao complexo lipase/colipase que hidrolisa os 
triacilgliceróis (TAG). As micelas deixam a superfície da gota de gordura para promoverem a 
passagem dos ácidos graxos e monoacilgliceróis através da membrana, mas nesta passagem, os sais 
biliares não são absorvidos, retornam para a gota de gordura para ligar-se a outras moléculas de 
ácidos graxos e monoacilgliceróis liberados para emulsificá-los. O suco pancreático possui uma 
esterase para atuar em ésteres de colesterol e ésteres da vitamina A. O pâncreas secreta também 
uma fosfolipase para catalisar a remoção do ácido graxo da posição C-2 de fosfolipídios. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 87- Hidrólise de triacilgliceróis (TAG) pela lipase pancreática, formação de micelas 
com sais biliares e absorção lipídica. 
 
Triacilglicerol 
 (TAG) 
Monoacilglicerol 
 (MAG) 
Ácido graxo 
livre (AGL) 
Gota de gordura Micela 
TAG 
AGL, MAG 
Mucosa celular 
AGL e 
MAG 
Lipase/colipase 
Micela de sais biliares 
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Os principais sais biliares humanos são: glicolato de sódio e o taurocolato de sódio, 
derivados do ácido cólico. 
Os sais biliares são produzidos no fígado e utilizados no intestino delgado para 
emulsificar os ácidos graxos e outros lipídios. O ácido cólico é sintetizado a partir do 
colesterol, antes de secretá-lo na bile, ocorre a conjugação deste para formar um sal biliar. 
No processo de conjugação, participam o grupo carboxila do ácido cólico e a glicina ou 
taurina para formar os ácidos glicocólico e taurocólico, respectivamente. Os ácidos biliares 
conjugados formam sais de sódio. Estes derivados são ácidos mais fortes e facilmente 
ionizados diante do pH do intestino delgado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 88- A conjugação do ácido cólico com glicina e taurina forma o ácido glicólico 
ou taurocólico, respectivamente. 
 
 
Os ácidos graxos de cadeia curta e média (10 carbonos ou menos) estão presentes 
nos alimentos em pequenas quantidades são absorvidos diretamente pela mucosa intestinal 
para o sangue da veia porta e liberados no fígado como ácidos graxos livres. Estes ácidos 
graxos não formam micelas com sais biliares durante a o processo de absorção lipídica e 
não circulam através de quilomícrons, portanto, podem ser úteis em algumas situações 
terapêuticas. 
Os ácidos graxos de cadeia longa são reesterificados nas células epiteliais do 
intestino delgado e os triglicerídeos formados, junto com outros lipídios da dieta são 
complexados para formar as lipoproteínas chamadas de quilomícrons (QM). Estes últimos 
seguem pelos vasos linfáticos até a circulação sanguínea. 
Os quilomícrons circulam de 1 a 2h após a digestão dos triglicerídeos tornando o 
plasma turvo. Os triglicerídeos dos QM são hidrolisados a ácidos graxos e glicerol no 
tecido adiposo pela lipase lipoprotéica (LPL) estimulada pela insulina. 
Os ácidos graxos são esterificados no tecido adiposo e armazenados como gotas de 
triacilgliceróis. O glicerol segue pela circulação sanguínea e em determinados tecidos pode 
ser fosforilado para formar glicerol-3-fosfato numa reação que consome ATP, catalisada 
Formação de sais 
biliares 
 Acido cólico 
Glicina 
Conjugação do ácido biliar para 
formar o sal biliar 
Ácido glicólico 
Ácido taurocólico 
Taurina 
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pela glicerocinase. Um outro destino do glicerol livre é a síntese de glicose pela via de 
neoglicogênese no fígado e rins. 
 
 
 
 
 
As lipoproteínas são conjuntos esféricos compostos de uma parte lipídica 
(triacilgliceróis, colesterol, fosfolipídios e vitaminas lipossolúveis) e uma parte protéica 
(Apoproteínas). 
 As apoproteínas podem ser: 
Estruturais - Estabilizam a lipoproteína. Exemplos: ApoB-48 (produzida no 
intestino) e ApoB-100 (sintetizada pelo fígado). 
Acessórias – Direcionam o metabolismo da lipoproteína no sangue. Exemplo: 
ApoC-I, ApoC-II, ApoC-III, ApoE, etc. Esta apoproteínas têm funções importantes para a 
ligação de enzimas à lipoproteína, tal como a lipase lipoprotéica (LPL). 
 
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 Figura 90- Estrutura básica de uma lipoproteína. 
 
 
A composição, as propriedades e as apoproteínas das lipoproteínas humanas estão 
descritas nas tabelas 4 e 5 da página 42 deste trabalho. O metabolismo de lipoproteínas será 
visto no final deste capítulo. 
 
 Biossíntese lipídica 
 
1)- Biossíntese de “novo” de ácidos graxos 
 A biossíntese e a degradação de ácidos graxos são vias metabólicas distintas, pois a 
biossíntese envolve um conjunto de reações e estratégias diferentes daqueles empregados 
na degradação ou -oxidação. 
 
a - Na biossíntese de ácidos graxos, os intermediários são ligados covalentemente ao grupo 
sulfidrila (-SH) das proteínas carreadoras de acila (ACP), enquanto na degradação de 
ácidos graxos, os intermediários são ligados ao grupo sulfidrila (-SH) da coenzima A; 
 
b- A síntese de ácidos graxos ocorre no citosol da célula, enquanto a degradação ocorre na 
matriz da mitocôndria; 
 
c- Nos animais vertebrados, o sistema ácido graxo sintase é formado por enzimas que 
formam uma longa cadeia polipeptídica, de modo que as cadeias são indissociáveis. Não 
existe associação similar entre as enzimas de plantas e bactérias, as sete enzimas formam 
um complexo multienzimático com cadeias separadas para síntese de ácidos graxos. Em 
leveduras, o sistema é formado por 2 polipeptídeos multifuncionais com 3 dos sete sítios 
ativos na subunidade alfa e 4 na beta (NELSON; COX. 2014). 
Apoproteínas acessórias 
(ApoC-II , ApoE, etc.) 
Apoproteínas estruturais 
(Apo B-100, Apo B-48) 
Concha de éster de 
colesterol, triacilgliceróis, e 
vitaminas lipossolúveis 
Lipídios de superfície 
(fosfolipídios, colesterol) 
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d- A síntese de ácidos graxos requer o NADPH (coenzima reduzida) formando NADP+ 
(coenzima oxidada), enquanto a degradação requer o NAD+ (coenzima oxidada) formando 
NADH (coenzima reduzida). 
 
BIOSSÍNTESE “DE NOVO” DE ÁCIDOS GRAXOS 
 
Abiossíntese de ácidos graxos consiste na condensação de unidades de dois 
carbonos doados pelo malonil-CoA. O malonil-CoA é formado pela carboxilação do acetil-
CoA pela enzima acetil-CoA carboxilase que catalisa a reação com gasto de ATP e 
participação da vitamina biotina. Em aves e mamíferos, a carboxila da biotina é ligada por 
covalência à amina  de uma lisina. A carboxilação ocorre em duas etapas. Primeiro, 
forma-se o intermediário carboxibiotina, às custas de ATP. O grupamento CO2 desse 
intermediário é transferido para o acetil-CoA formando malonil-CoA. Na E. coli, duas 
outras enzimas participam desta reação a biotina carboxilase e a transcarboxilase, a biotina 
é ativada por ligar-se de forma covalente à uma proteína carreadora de carboxi-biotina. 
 
Acetil-CoA + ATP + CO2 + H2O Malonil-CoA + ADP + Pi 
 Acetil-CoA carboxilase 
 
Transporte de grupos acetil da mitocôndria para o citosol 
 
 Os ácidos graxos são formados no citosol e as unidades de acetil-CoA são formadas 
na mitocôndria, o transporte do acetil-CoA da mitocôndria para o citosol envolve a 
condensação desse com o oxaloacetato formando citrato. Em altas concentrações, o citrato 
atravessa a membrana mitocondrial e no citosol é clivado pela enzima ATP-citrato-liase, 
formando acetil-CoA e oxaloacetato. 
 
Citrato + ATP + CoA + H2O Acetil-CoA + ADP + Pi + oxaloacetato 
 
Conforme a Figura 91, o oxaloacetato citosólico formado na transferência de grupos 
acetil, tem que voltar para a mitocôndria. Primeiro, o oxaloacetato é reduzido a malato por 
uma malato desidrogenase citosólica. 
 
 Oxaloacetato + NADH + H+ Malato + NAD+ 
 
 A seguir o malato é descarboxilado pela enzima málica. Nesta reação forma-se uma 
grande parte do NADPH consumido na síntese de ácidos graxos. 
 
Malato + NADP+ Piruvato + CO2 + NADPH 
 Enzima málica 
 
 O piruvato formado nesta reação entra na mitocôndria, onde é convertido em 
oxaloacetato pela piruvato carboxilase. 
 
 Piruvato + CO2 + ATP + H2O Oxaloacetato + ADP + Pi + 2H+ 
 
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Para cada acetil-CoA transferido é formado 1 NADPH. Na síntese do ácido 
palmítico, são transferidas oito moléculas de acetil-CoA e formados 8 NADPH, os outros 
seis NADPH necessários para a síntese provêm da via das pentoses-fosfato numa reação 
catalisada pela glicose-6-fosfato desidrogenase. 
 
 
 
 
 
 
Fonte: BRITO, S.M.R.C. 2002. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 91- Transporte de grupos acetil da mitocôndria para o citosol 
BRITO, S.M.R.C. Metabolismo de lipídios 
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BIOSSÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS
CH
3
C
O
Malonil-CoA
CH
2
CC
OO
O
S-CoA
Acetil-CoA
S-CoA CoA-SHACP-SH+ CH
3
C
O
+
Acetil-ACP
CoA-SHACP-SH+ CH
2
CC
OO
O
+
Malonil-ACP
CH
3
C
O
-ACP
Acetil-ACP
CH
2
CC
OO
O
Malonil-ACP
+
CONDENSAÇÃO
CO2
CH
2
CC
O
CH
3
O
S-ACP
Acetoacetil-ACP
NADPH + H+
NADP+
ACP-SH +
REDUÇÃO
CH
2
CC
O
CH
3
OH
H
S-ACP
D-b-hidroxibutiril-ACP
S-ACP
H
2
O
Trans-butenoil-ACP
Butiril-ACP
NADP
+
NADPH + H
+
C CC
O
CH
3
H
H
DESIDRATAÇÃO
REDUÇÃO
S-ACPCH
2
CCH
2
O
CH
3
H
2
O
(+6 ciclos)
Palmitoil-ACP
16 CARBONOS
PALMITATO
Acetiltransacilase
Maloniltransacilase
b-Cetoacil-ACP-sintase
b-Cetoacil-ACP-redutase
Db-hidroxiacil-
ACP-desidratase
Enoil-ACP-
redutase
S
S-ACP
S
-ACPS
-ACP
ACP-SH
TiolaseLIBERAÇÃO
Figura. 92-A biossíntese “de novo” do ácido palmítico em 7 ciclos de reações. 
Fonte: BRITO, S.M.R.C. 2002. 
 
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Estequiometria da síntese de ácidos graxos 
 
 
 Para o 1 mol de palmitato de 16C: 
 
Acetil-CoA + 7 malonil-CoA + 14 NADPH + 14 H+ Palmitato + 
7CO2 + 14 NADP+ + 8CoA + 6H2O 
 
 Para formação de malonil-CoA: 
 
7Acetil-CoA + 7ATP + 7CO2 7Malonil-CoA + 7ADP + 7Pi 
 
 A reação global: 
 
8Acetil-CoA + 7ATP + 14NADPH + 14H+ Palmitato + 14NADP+ + 8CoA + 
7ADP + 7Pi + 6H2O 
 
São sete ciclos de reações, sendo que 7 moles de H2O são liberadas na etapa de 
desidratação e 1 mol é consumido na etapa de liberação catalisada pela tiolase ou 
tioesterase. A síntese do ácido palmítico consome 7ATP e 14 NADPH (fonte de átomos de 
hidrogênio). 
 
 
Síntese de ácidos graxos em procariontes e plantas superiores 
 
Em procariontes e plantas superiores, o malonil-CoA é também o doador das 
unidades de dois carbonos durante a síntese de ácidos graxos. O sistema enzimático que 
catalisa a síntese de ácidos graxos saturados de cadeia longa a partir do acetil-CoA, 
malonil-CoA e NADPH é chamado de ácido graxo sintase e envolve sete reações 
enzimáticas. Em E. coli, as sete enzimas do sistema ácido graxo sintase formam um 
complexo multienzimático com a ACP (proteína carreadora de acila). In vitro, as sete 
enzimas são separadas e não se associam para formar um complexo. A ACP possui na sua 
estrutura, a fosfopantetoína (derivada da vitamina ácido pantotênico) e um grupo sulfidrila. 
Durante a síntese de ácidos graxos, a ACP transfere o substrato de um centro ativo para 
outro. 
 
 
Síntese de ácidos graxos em mamíferos 
 
O sistema ácido graxo sintase (AGS-I) de mamífero é um dímero com subunidades 
polipeptídicas idênticas e multifuncionais. Cada cadeia possui sete centros catalíticos que 
não se dissociam e correspondem às sete enzimas que existem em separado no sistema 
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ácido graxo de E. coli. Cada cadeia enovela-se em três domínios unidos por regiões 
flexíveis: 
 
Domínio 1- Unidade de entrada e condensação de substrato, contém acetil-ACP 
transacilase, malonil-ACP transacilase e -cetoacil-ACP sintase (enzima de condensação). 
Domínio 2- Unidade de redução, contém a proteína carreadora de acila (ACP), a -
cetoacil-ACP redutase, a -hidroxiacil-ACP desidratase e enoil-ACP redutase. 
Domínio 3- Unidade de liberação do palmitato, contêm a tiolase (também chamada 
de palmitoil-tioesterase). 
 
Assim, sete diferentes centros catalíticos estão presentes em cada cadeia 
polipeptídica. O dímero, é formado então por duas subunidades multifuncionais que 
sintetiza duas moléculas de ácidos graxos ao mesmo tempo. As duas cadeias são unidas 
formando uma estrutura do tipo cabeça-cauda. Cada cadeia contêm um longo e flexível 
braço de fosfopantoteína (na ACP) que transfere o substrato de um centro catalítico para 
outro e entre cadeias no dímero. 
Dominío 2Domínio 1 Dominío 3
Dominío 2 Dominío 1Dominío 3
 
 
 
Fig. 93- Representação esquemática das 2 subunidades multifuncionais da síntese de ácidos 
graxos numa associação do tipo cabeça-cauda formando um dímero. 
 
Fonte: adaptado de VOET; VOET. BIOCHEMISTRY, 1995. 
 
Fonte: BRITO, S.M.R.C, 2002. 
Fig. 92- O sistema ácido graxo sinatse de mamíferos. Um dímero com três domínios em cada cadeia 
polipetídica. Cada cadeia do dímero sintetiza um ácido graxo, de forma que 2 moléculas de palmitato 
podem ser sintetizados ao mesmo tempo. 
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Alongamento e a insaturação de ácidos graxos 
 
 Em eucariontes, os ácidos graxos mais longos são formados a partir do palmitato na 
face citosólica da membrana do retículo endoplasmático. Unidades de 2 carbonos são 
acrescentadas à extremidade carboxílica de ácidos graxos saturados ou insaturados. O 
malonil-CoA é o doador dos carbonos no processo de alongamento. A introdução de uma 
dupla ligação cis-9, no estearil-CoA (18C, saturado) para formar o oleil-CoA (18C, 
insaturado), requer NADH ou NADPH e três enzimas ligadas à membrana: NADH- 
citocromo b5 redutase, citocromo b5 e uma dessaturase. 
 
Estearil-CoA + NADH + H+ + O2 Oleil-CoA+ NAD+ + 2H2O 
 
 Os mamíferos não possuem enzimas para introduzir duplas ligações além de C-9 na 
cadeia de ácidos graxos. Portanto, não podem sintetizar o ácido linoléico (18: 2 cis-9, cis-
12) e ácido linolênico (18: 3 cis-9, cis-12 cis-15,). Estes ácidos graxos são ditos 
essenciais porque são necessários na dieta. A partir destes ácidos graxos da dieta são 
formados vários outros ácidos graxos insaturados. O ácido linoléico (ou linoleato) é um 
precursor do araquidonil-CoA (ácido araquidônico condensado com a CoA) por 
dessaturação e alongamento catalisados por enzimas diferentes do sistema ácido graxo 
sintase. A porção araquidonil é incorporada em triacilgliceróis e fosfolipídios. O 
araquidonato derivado de fosfolipídios dá origem aos eicosanóides (icosanóides) que 
incluem as prostaglandinas, prostaciclinas, tromboxanas e leucotrienos. 
 
Regulação da síntese de ácidos graxos 
 
A etapa limitante da síntese de ácidos graxos é a reação catalisada pela acetil-CoA 
carboxilase. A enzima é regulada por modificação covalente e por efetores alostéricos. A 
insulina ativa a proteína fosfatase A2 que defosforila a acetil-CoA carboxilase, ativando-a. 
O glucagon e adrenalina desativam a enzima pelo aumento do AMPc na célula e ativação 
da proteína cinasee A que fosforila a enzima, inativando-a. 
A acetil-CoA carboxilase é ativada alostericamente pelo citrato. Elevados níveis de 
palmitoil-CoA inibem a enzima. O palmitoil-CoA inibe a translocase que tranporta o citrato 
da mitocôndria para o lado citosólico e inibe a enzima glicose-6fosfato desidrogenase que 
gera NADPH. 
A síntese e a degradação de ácidos graxos têm uma regulação recíproca, pois no 
jejum, há aumento dos ácidos graxos livres (AGL ligados à albumina plasmática) devido a 
ativação da lipase hormônio sensível que é estimulada pelo glucagon e adrenalina, ativando 
o processo de lipólise (hidrólise de triacilgliceróis). No estado alimentado, os níveis de 
insulina estão aumentados e há estímulo da lipogênese, ou seja, aumento da síntese de 
ácidos graxos. O maior sítio de síntese de ácidos graxos em humanos é o fígado. 
O controle a longo prazo envolve a expressão gênica de enzimas, sendo útil para 
situações adaptativas. A acetil-CoA carboxilase e o sistema ácido graxo sintase estão em 
maiores concentrações em animais que jejuaram e em seguida foram realimentados com 
dietas ricas em glicídios e pobres em lipídios por alguns dias. 
 
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Tecido adiposo 
 
 O tecido adiposo é um importante sítio de interação entre o metabolismo de 
carboidratos e lipídios. Em mamíferos fora do período de lactação, os principais sítios de 
síntese de ácidos graxos são o fígado e o tecido adiposo. A grande reserva lipídica é 
armazenada no tecido adiposo. 
 No tecido adiposo de animais alimentados, a lipase lipoprotéica (LPL) do endotélio 
dos capilares adjacentes hidrolisa os triacilgliceróis dos quilomícrons e de VLDL 
(lipoproteína de muito baixa densidade). O glicerol é lançado na corrente sanguínea e os 
ácidos graxos livres captados pelas células adiposas e imediatamente convertidos em 
triacilgliceróis. 
 No tecido adiposo branco, o glicerol-3-fosfato necessário para síntese de 
triacilgliceróis é formado a partir da glicose por um desvio da via glicolítica, na etapa da 
diidroxiacetona-fosfato. Em adipócitos de ratos alimentados, a glicose captada do sangue é 
utilizada preferencialmente para a síntese de glicerol-3-fosfato. Mas, uma outra via 
metabólica está sendo estudada mais recentemente, é a gliceroneogênese. 
O processo de gliceroneogênese ocorre no fígado e no tecido adiposo, envolvendo a 
reversão parcial da via glicolítica e conversão de certos aminoácidos, de piruvato e lactato 
em glicerol-3-fosfato. No tecido adiposo, não ocorre o processo de neoglicogênese pela 
ausência de 2 enzimas chaves, a frutose-1,6-bifosfatase e a glicose-6-fosfatase. No entanto, 
os adipócitos possuem as enzimas necessárias para a reversão parcial da via glicolítica até a 
formação da diidroxiacetona-fosfato que é canalizada para a síntese do glicerol-3-fosfato 
pela enzima glicerol-3-fosfato desidrogenase, conforme a Figura 96. 
 No tecido adiposo branco, os adipócitos são monoloculares e apresentam uma 
enorme gota de triacilglicerol que ocupa grande parte do citoplasma da célula, em 
mamíferos e pássaros exercem o importante papel de reserva de energia para todo o 
organismo. 
 O controle da lipogênese (síntese lipídica) é bastante complexo e envolve fatores 
genéticos, neurais, hormonais e nutricionais. Os depósitos de gordura não são fixos, pois os 
lipídios são continuamente mobilizados e depositados. 
A esterificação de ácidos graxos no tecido adiposo é ativada pela ação da insulina e 
inibida por hormônios que ativam adenilato ciclase, tais como, glucagon e adrenalina. 
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 Em adipócitos, o produto do gene obese (ob) é o hormônio leptina (do grego: leptos 
ou magro) que controla o apetite e o gasto de energia total do organismo. A leptina 
produzida em adipócitos é lançada no sangue, age através de receptores de membrana 
inibindo a expressão gênica de neuropeptídeos que estimulam o apetite, tais como, o 
neuropeptídeo Y, como também pelo estímulo do gasto de energia por termogênese. Além 
de estimular a perda de peso corpóreo, muitos efeitos centrais e periféricos desse hormônio 
protéico são descritos na literatura. 
A seguir veremos as reações de síntese de triacilgliceróis a partir de carbonos da 
glicose no tecido adiposo (Figura 95) e mais adiante está demonstrada a via de 
gliceroneogênese (Figura 96). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Fig. 95- Biossíntese de triacilgliceróis no tecido adiposo. 
 
 
 
Fonte: adaptado de NELSON; COX. Princípios de Bioquímica do Lehninger, 2014. 
 
NADH + H
+
Biossíntese de triglicerídeos
No tecido adiposo
GLICOSE
FRUTOSE-1,6 BIFOSFATO
DIIDROXIACETONA-FOSFATO
L-GLICEROL-3 FOSFATO
ACIL-CoA
CoA
NAD
+
TRIACILGLICEROL
ÁCIDO LISOFOSFATÍDICO
ACIL-DIIDROXIACETONA-P
PI
ACIL-CoA
CoA
ÁCIDO FOSFATÍDICO
ACIL-CoA
1,2-DIACILGLICEROL
ACIL-CoA
CoA
NADPH +
 H
+
NADP
+
VIA
GLICOLÍTICA
ÁCIDO
GRAXO 
(1)
(2)
(3)
(4)(5)
(6)
(7)
(8)
1-Aldolase
2-Diidroxiacetona-fosfato aciltransferase
3-Glicerol-3fosfato desidrogenase
4-Glicerol-fosfato acil-transferase
5-Acil-diidroxiacetona-fosfato-redutase
6-lisofosfatidato acil-transferase (1acilglicerol 3P-aciltransferase)
7-Fosfatidato-fosfatase
8-Diacilglicerol-acil-transferase.
ÁCIDO
GRAXO 
ÁCIDO
GRAXO 
ÁCIDO
GRAXO 
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202 
 
D-Frutose
3
L-Glicerol-3-
fosfato
NAD
+
NADH + H
+
3
2-fosfoglicerato
(2PG)
Mg
2+
K
+
H
2
O
Piruvato
Piruvato
CO2 + ATP
ADP + Pi
Piruvato
carboxilase
Oxaloacetato
Lactato
Malato
NADH + H
+
NAD
+
Malato
Malato
desidrogenase
Citosol
Oxaloacetato
Malato
desidrogenase
3
GTP
GDPCO
2 +
Fosfoenolpiruvato
carboxiquinase
 (PEPCK)
Fosfoenolpiruvato
 (PEP)
Enolase
3
 
Fosfoglicerato
 mutase
Mg
2+
3-fosfoglicerato
(3PG)
3
3
1,3-Bifosfoglicerato
(BPG)
ADP
Mg
2+
Fosfoglicerato
 quinase
ATP
Gliceraldeído-
3-fosfato
desidrogenase 
P
NAD
+
Mg
2+
D-Gliceraldeído-
3-fosfato(G3P)
3
NADH + H
+
Triose fosfato
 isomerase
3
Diidroxiacetona-
fosfato
Glicerol-3-fosfato
desidrogenase
NADH H
+
NAD
+
+
NADP
+
NADPH + H
+
 Enzima
 málica
Aminoácidos
CH
3
C
C
O
O
O
CH
2
CH
CH
2
OH
O P
OH
O
2-
CH
2
CH
C
OH
O
OPO
2-
O
C
C
C O
OH H
C
H
O
O
H
O
CH
2
C
C O
O
C O
O
O
CH
2
C
C
O
OPO
2-
O
CH
2
CH
C
OH
O
O
PO
2-
O
CH
2
CH
C
O
OH
O
OPO
2-
PO
2-
CH
2
CH
C
O
OH
O P
H
O
2-
CH
2
C
CH
2
O
OH
O PO
2-
 
Gliceroneogênese 
Fig.96- A via de gliceroneogênese- Conversão de intermediários de trêscarbonos em glicerol-3-fosfato. 
Fonte: BRITO, S. M.R.; MIGLIORINI, R.H. 2000. 
BRITO, S.M.R.C. 2020 
203 
 
 
Biossíntese de fosfolipídios 
 
 Os fosfolipídeos são componentes lipídicos fundamentais de todas as membranas 
celulares. 
 As enzimas biossintéticas estão associadas ao retículo endoplasmático de células 
eucarióticas. Nas células procarióticas, as enzimas de biossíntese de fosfatidiletanolamina 
estão associadas à membrana plasmática. 
 Os triacilgliceróis e fosfolipídeos neutros (fosfatidilcolina e fosfatidiletanolamina) 
são sintetizados por uma via metabólica comum, a partir do diacilglicerol. 
Os fosfolipídios ácidos (fosfatidilinositol) são formados a partir do fosfatidato. O 
CDP-diacilglicerol pode dar origem a fosfatidilserina (em E.coli) e fosfatidilinositol (em 
procariontes e eucariontes). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
L-FOSFATIDATO CDP-DIACILGLICEROL
CTP PP
Fosfatidato
citidiltransferase
FOSFATIDILINOSITOL FOSFATIDILGLICEROL
CARDIOLIPINA
FOSFATIDILETANOLAMINA
PP
Enzima de troca de bases
(retículo endoplasmático)sferase
 FOSFATIDILSERINA
SERINA
ETANOLAMINA
SERINA
ETANOLAMINA
CO
2
Fosfatidilserina
descarboxilase
(mitocondrial)
Fig98- A interconversão de fosfatidiletanolamina em fosfatidilserina em mamíferos. 
BRITO, S.M.R.C. 2020 
204 
 
Biossíntese do colesterol 
 
O colesterol é formado a partir do acetil-CoA em 4 etapas: 
 
Acetato (2C) Isoprenóide (5C) Esqualeno (30C) Colesterol (27 C) 
 
 
Estágio1- De acetil-CoA ao mevalonato 
 
 Nesta primeira etapa três moléculas de acetil-CoA se condensam para formar o 3-
hidroximetilglutaril-CoA (HMG-CoA). O HMG-CoA é convertido no mevalonato. As 
reações desta fase são catalisadas por enzimas citosólicas. 
 
 
 
Acetil-CoA
S-CoA
Acetil-CoA
S-CoA
HS-CoA
Acetil-CoA
S-CoA
S-CoA
Acetoacetil-CoA
S-CoA
Tiolase
HS-CoA
H
2
O
-OO
3-Hidroxi-3-metilglutaril-CoA (HMG-CoA)
HMG-CoA
sintase
HS-CoA
2NADPH + 2H
+
HMG-CoA
redutase
NADP
+
-OO
Mevalonato
CH
2
OHCH
2
C CH
2
OH
C
CH
3
C
O
CH
2
C CH
2
OH
C
CH
3
CH
3
C
O
CH
3
C
O
CH
3
C
O
C
O
CH
3
C CH
2
O
Fig. 100- As reações iniciais da biossíntese do colesterol. A HMG-CoA redutase catalisa a etapa limitante. 
BRITO, S.M.R.C. 2020 
205 
 
 
 
Estágio 2- O mevalonato formado é convertido no isopentenil pirofosfato. 
 
A HMG-CoA redutase catalisa a etapa limitante da síntese do colesterol. É a 
principal enzima de regulação desta via, sendo ativada pela insulina, inibida pelo glucagon 
através de fosforilação e por ácidos graxos de cadeia longa. Altos níveis de colesterol reduz 
a atividade da enzima por aumentar a degradação e reduzir a síntese da HMG-CoA 
redutase. 
 
Fig. 101- síntese do isopentenil pirofosfato. 
CH
2
OHCH
2
C CH
2
OH
C
CH
3
-OO
Mevalonato
CH
2
OCH
2
C CH
2
OH
C
CH
3
P
O
O
O
-OO
Fosfomevalonato
ATP
ADP
Mevalonato quinase
ATP
ADP
Fosfomevalonato quinase
CH
2
OCH
2
C CH
2
OH
C
CH
3
P
O
O
O
O P
O
O
O
-OO
Mevalonato
pirofosfato
CH
2
O
CH
3
C CH
2
CH
2
P
O
O
O
O P
O
O
O
H
2
O
HCO3
-
ATP
ADP + PiPirofosfomevalonato
descarboxilase
Isopentenil pirofosfato 
BRITO, S.M.R.C. 2020 
206 
 
 
Estágio 3 – Do isopentenil pirofosfato ao esqualeno 
 
 O isopentenil pirofosfato é isomerizado a dimetilalil pirofosfato (5C) que se 
condensa com outra molécula de isopentenil pirofosfato para formar uma molécula (C10), o 
geranil pirofosfato. O geranil pirofosfato se condensa com outra molécula de isopentenil 
pirofosfato para formar o farnesil (15C). Duas moléculas de farnesil se condensam para 
formar o esqualeno (30C). 
 
Estágio 4 – Numerosas etapas complexas transformam o esqualeno no colesterol. A 
ciclização do esqualeno, leva à formação do lanosterol que é convertido no colesterol. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CATABOLISMO DE ÁCIDOS GRAXOS 
 
 Os ácidos graxos representam uma importante forma de armazenamento de energia 
em muitos organismos. Os ácidos graxos de cadeia longa possuem muitas unidades –CH2, 
sendo a grande quantidade de átomos de hidrogênio importantes para a redução do NADP+ 
e do FAD à NADPH e FADH2, respectivamente. Dessa forma, a oxidação dos ácidos 
graxos resulta na redução de coenzimas que transferem elétrons para a cadeia de transporte 
de elétrons, produzindo ATP por fosforilação oxidativa. 
O armazenamento de triacilgliceróis no tecido adiposo é feita de forma mais anidra, 
ou seja, com menor hidratação do que o glicogênio no fígado e músculos. Isto permite que 
Acetato 
Mevalonato 
Isopreno 
Isopentenil pirofosfato 
Esqualeno Colesterol 
Fig. 102 A biossíntese do colesterol ocorre em 4 etapas. 
BRITO, S.M.R.C. 2020 
207 
 
grandes quantidades de triacilgliceróis sejam armazenados nos depósitos de tecidos 
adiposos e constituem a maior reserva de energia. Nos adipócitos, os triacilgliceróis 
formam uma gota líquida de gordura que ocupa quase todo citoplasma da célula. 
 
MOBILIZAÇÃO LIPÍDICA 
 
A lipólise ou hidrólise de triacilgliceróis (TAG) nos adipócitos libera ácidos graxos 
livres (AGLs) para a circulação sanguínea. Os AGLs não esterificados circulam ligados à 
albumina e podem ser captados por outros tecidos, tais como, músculos e fígado. 
A hidrólise de TAG (lipólise) é ativada por hormônios como a adrenalina 
(epinefrina), glucagon e ACTH (hormônio adrenocorticotrópico). Os hormônios se ligam a 
receptores específicos na membrana plasmática dos adipócitos e induzem a ativação do 
sistema de proteína Gs que ativa a adenilato ciclase. A adenilato ciclase ativada catalisa a 
formação de AMP cíclico (AMPc) na célula a partir do ATP. A cascata de transdução de 
sinal resulta no aumento dos níveis de AMPc na célula que ativa a proteína cinase A 
(PKA). A PKA ativa a lipase hormônio-sensível (LHS) que hidrolisa a ligação do ácidos 
graxos do C1 ou C3 do TAG. As ações subsequentes da diacilglicerol-lipase (DAG-lipase) 
e monoacilglicerol-lipase (MAG-lipase) produzem AGL e glicerol. Os AGL circulam pelo 
sangue ligados à albumina. 
 
-oxidação de ácidos graxos 
 
Etapa de ativação 
Ocorre a condensação do ácido graxo (AG) com a CoA para formar uma ligação 
tioéster entre o carbono da carboxila do ácidos graxo e o grupo tiol (-SH) da CoA. A reação 
é catalisada pela acil-CoA-sintetase (também chamada de acil-CoA ligase ou ácido graxo 
tiocinase) e consome 2 fosfatos ricos em energia fornecidos pelo ATP. Para os AGs de 
cadeia longa, esta reação é citosólica e pode ocorrer na membrana externa da mitocôndria 
ou na superfície no retículo endoplasmático. Os ácidos graxos de cadeia curta e média são 
ativados na mitocôndria. 
 
Palmitato + CoA-SH + ATP Palmitoil-S-CoA + AMP + PPi 
 (Acil-CoA graxo) 
 H2O 
 
PPi 2Pi 
 
A hidrólise do pirofosfato fornece energia suficiente para a ativação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BRITO, S.M.R.C. 2020 
208 
 
Figura 104- Mobilização de triacilgliceróis (TAG) do tecido adiposo. 
 
 
 
 
 
Transporte do acetil-CoA graxo para a matriz da mitocôndria. 
 
Todas as enzimas da -oxidação estão localizadas na matriz da mitocôndria. Os 
ácidos graxos de cadeia curta são transportados para a matriz mitocondrial onde formam 
acil-CoA derivados. Entretanto, os ácidos graxos de cadeia longa necessitam de um sistema 
de transporte. 
Os acil-CoA graxos não atravessam a membrana interna da mitocôndria. O acil-
CoA graxo reage com a carnitina, formando acil-carnitina, numa reação catalisada pela 
carnitina aciltransferase I, localizada na membrana mitocondrial externa. A acil-carnitina é 
transportada pela translocase presente na membrana interna. No lado da membrana interna 
que fica voltado para a matriz da mitocôndria, a carnitina aciltransferaseII catalisa a 
transferência do grupo acil da acilcarnitina para a CoA para formar acil-CoA e L-carnitina. 
A L-carnitina livre pode retornar para o citosol via a translocase, conforme a Figura 105. 
 
 
 
BRITO, S.M.R.C. 2020 
209 
 
Figura 105 - O processo de ativação dos ácidos graxos para a -oxidação. A lançadeira da carnitina 
transporta os acil-CoA graxos através da membrana interna da mitocôndria. O grupo acil é transferido para a 
carnitina para formar acil carnitina um éster), a translocase da membrana interna transporta o éster de 
carnitina (ou acilcarnitina) para o lado interno da membrana interna que contêm a carnitina aciltransferase II, 
enzima que transfere o grupo acil para a CoA formando o Acil-coA graxo pronto para a oxidação. 
 
 
Fonte: adaptado de NELSON; COX. Princípios de Bioquímica do Lehninger, 2014. 
 
 
 
-OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS 
 
O processo de -oxidação envolve uma sequência repetida de 4 reações. Para ácidos 
graxos saturados, a -oxidação fornece acetil-CoA de forma proporcional ao número de 
carbonos do ácido graxo. A cada ciclo de reações da -oxidação, dois carbonos são 
retirados na forma de 1 molécula de acetil-CoA, sendo que na última volta 2 moléculas de 
acetil-CoA são formadas. Na oxidação do ácido palmítico (16C), oito moléculas de acetil-
CoA são formadas em 7 voltas do ciclo de -oxidação (seis voltas formam 6 acetil-CoA e 
na sétima volta são formadas mais 2 acetil-CoA, num total de 8 moléculas). Também são 
formados 1NADH e 1FADH2 por cada ciclo de reações. Portanto para o ácido palmítico 
são formados 7NADH e 7 FADH2. O acetil-CoA formado pode ser oxidado no Ciclo de 
Krebs formando 3NADH e 1FADH2 por cada acetil-CoA metabolizado. As coenzimas 
reduzidas FADH2 e NADH são reoxidadas na cadeia de transporte de elétrons acoplada à 
fosforilação do ATP. 
No tecido adiposo marrom (TAMI), a oxidação de ácidos graxos fornece energia 
para a termogênese num processo que envolve o desacoplamento do transporte de elétrons 
da fosforilação oxidativa pelas termogeninas ou UCPs (proteínas desacopladoras). 
 
 
 
 
 
 
 
BRITO, S.M.R.C. 2020 
210 
 
Degradação do ácido palmítico (16 carbonos) 
 
Primeiro estágio: 16/2 -1 = 7 voltas no ciclo de B-oxidação são formados: 
Acetil-CoA = 8 
NADH = 7 
FADH2 = 7 
 
Segundo estágio: 8 voltas do acetil-CoA no ciclo de Krebs são formados: 
NADH = 8 x 3 = 24 
FADH2 = 8 x 1 =8 
ATP = 8 x 1= 8 
CO2 = 8 x 2= 16 CO2 
 
Balanço do ATP: 
NADH = 31 x 2,5 = 77,5 ATP 
FADH2 = 15 X 1,5 = 22,5 ATP 
C. Krebs= 8 ATP 
Total de ATP formados: 108 ATP 
Saldo: 108 -2 = 106 ATP 
 
Balanço da H2O: 
Gastos: 
B-oxidação: 7 H2O 
C. de Krebs: 16 H2O Total: 23 H2O 
Formados na CTE e fosforilação oxidativa: 
p/ cada NADH......3,5 H2O x 31 = 108,5 
p/ cada FADH2....2,5 H2O x 15 = 37,5 
Total formado: 146 H2O 
Saldo = 146 - 23 = 123 H2O 
 
Balanço do oxigênio: 
Gastos: 
FADH2 = 15 x 0,5 O2 = 7,5 O2 
NADH = 31 x 0,5 O2 = 15,5 O2 
Saldo: 23 O2 
 
Quociente respiratório 
QR = vCO2/vCO2 QR=16/23 =0,7 
 
 
Reação global: 
Ac. palmítico + 106 ADP + 106 Pi + 23O2 106 ATP + 16 CO2 + 123 H2O 
 
 
 
 
BRITO, S.M.R.C. 2020 
211 
 
Formação e utilização de corpos cetônicos 
 
 A oxidação excessiva de ácidos graxos no fígado em situações de jejum muito 
prolongado, diabetes mellitus não controlado ou por efeitos agudos da ingestão excessiva 
de álcool, leva à formação dos corpos cetônicos, acetona, acetoacetato e -hidroxibutirato. 
O acetoacetato e -hidroxibutirato são lançados na circulação e utilizados pelos outros 
tecidos, inclusive o cérebro como fonte de acetil-CoA. 
A ativação da formação de corpos cetônicos pelos hepatócitos ocorre pelos mesmos 
hormônios ativadores da via de neoglicogênese hepática. Uma via que consome bastante 
oxaloacetato (OAA). Os níveis de OAA mitocondrial tornam-se muito baixos. Dessa forma, 
o acetil-CoA é utilizado para a síntese de corpos cetônicos no fígado, ao invés de 
condensar-se com o oxaloacetato para formar citrato. Nestas situações, a velocidade da 
biossíntese de ácidos graxos torna-se reduzida. 
Normalmente, o músculo cardíaco e o córtex renal utilizam mais acetoacetato do 
que glicose. No cérebro e glóbulos vermelhos, a glicose é o substrato preferencial para a 
obtenção de energia. Durante o jejum prolongado e diabetes, o cérebro utiliza também o 
acetoacetato. 
O acetoacetato pode ser considerado como uma fonte hidrossolúvel de unidades 
acetila. Para ser utilizado, o acetoacetato condensa-se com a CoA proveniente do succinil-
CoA numa reação catalisada por uma CoA transferase específica. O acetoacetil-CoA é 
então clivado pela tiolase, liberando 2 moléculas de acetil-CoA que podem ser oxidadas no 
ciclo de Krebs. No fígado, não existe a CoA transferase, portanto, o fígado produz, mas não 
utiliza os corpos cetônicos como fonte de energia. O cérebro não realiza a -oxidação, mas 
capta corpos cetônicos do sangue para obtenção de energia. 
Os corpos cetônicos são substâncias ácidas. Em altas concentrações, deslocam o 
equilíbrio do tampão bicarbonato/ácido carbônico com redução da concentração de 
bicarbonato sanguíneo, redução do pH do sangue, promovendo acidose metabólica, coma e 
morte. 
Os animais não podem transformar glicose em ácidos graxos porque o acetil-CoA 
não é convertido em oxaloacetato numa síntese “de novo” (molécula nova formada). Mas, 
as plantas possuem 2 enzimas do ciclo do glioxilato que permitem a conversão do acetil-
CoA em oxaloacetato. O ciclo do glioxilato em plantas e bactérias difere do ciclo de Krebs 
por converter 2 moléculas de acetil-CoA (2C) em oxaloacetato (4C), desviando-se das duas 
reações de descarboxilações do ciclo de Krebs. O ciclo se assemelha ao de Krebs até a 
formação do isocitrato, a seguir a enzima isocitrato liase cliva o isocitrato em succinato e 
glioxilato (-OOC-HC=O). O glioxilato condensa-se com a segunda molécula de acetil-CoA 
formando malato pela malato sintase e este último é convertido em oxaloacetato. O 
oxaloacetato pode ser convertido em glicose. 
 
 
 
 
 
 
 
 
BRITO, S.M.R.C. 2020 
212 
 
 
Figura 106- A formação dos corpos cetônicos a partir do acetil-CoA 
Acetil-CoA
S-CoA
Acetil-CoA
S-CoA
HS-CoA
Acetil-CoA
S-CoA
S-CoA
Acetoacetil-CoA
S-CoA
3-Cetotiolase
HS-CoA
H2O
-OO
3-Hidroxi-3-metilglutaril-CoA (HMG-CoA)
HMG-CoA
sintase
NADH + H+
HMG-CoA
liase
NAD+
Formação de corpos cetônicos
Acetil-CoA
Acetoacetato 
D-3-Hidroxibutirato 
H+
CO2
D-3-hidroxibutirato
desidrogenase 
(Reação espontânea) 
Acetona 
C
O
CH
2
C CH
2
OH
C
CH
3
C O
O
CH
3
C CH
2
OH
H
CH
3
C CH
3
O
C O
O
CH
3
C CH
2
O
CH
3
C
O
CH
3
C
O
CH
3
C
O
C
O
CH
3
C CH
2
O
 
1 
 
1 
Figura 107- Utilização de corpos cetônicos pela liberação de acetil-CoA. 
 
 
 
 
Fonte: adaptado de NELSON; COX. Princípios de Bioquímica do Lehninger, 2014.