Lipólise

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Vitória Sampaio 
Medicina Uninove-Oz 
 
1. Composição Molecular 
2. Funções Biológicas 
3. Saturação 
Vias Metabólicas 
Síndrome Metabólica e Esteatose Hepática 
4. Armazenamento 
5. Lipólise 
6. Regulação: hipoglicemia, glucagon, adrenalina, 
cortisol e Lipase Hormônio Sensível (LHS) 
7. Glucagon ou adrenalina 
8. Lipase Hormônio Sensível (LHS) 
9. Destino do Glicerol: gliconeogênese ou glicólise 
10. Destino do AG: β-oxidação ou Ciclo de Lynen 
o 1ª etapa: ativação e entrada na mitocôndria 
 Resumo 
Deficiência da Carnitina 
o 2ª etapa: degradação no interior da mitocôndria 
 Volta de quatro reações 
 Cálculo do número de voltas 
 Questões norteadoras resolvidas 
11. Exceções ao Ciclo de Lynen 
 Cadeias muito longas (22+ C), quebra no 
peroxissomo, até uma cadeia de 18C, esta segue 
para o ciclo normalmente. 
 Número ímpar, na última volta, produz 1 acetil-
CoA e propionil-CoA (esta forma succinil-CoA, 
intermediário do CK, mas não produz ATP). 
 Insaturados: reduz o aproveitamento energético. 
12. Cetogênese: ocorre no fígado e é consumido no 
músculo 
o Hipoglicemia 
Diabetes Descompensada 
o Corpos Cetônicos em Diferentes Órgãos/Tecidos 
13. Dieta Cetogênica 
14. Relatos de Casos de Deficiência de Carnitina 
15. Relato de Caso de Cetoacidose 
: 
 
Em um primeiro momento, será 
estudado ácidos graxos e, ao final, corpos 
cetônicos. 
 
Os lipídeo são macromoléculas 
formadas por 3 ácido graxo + 1 glicerol, unidos 
por ligações éster, entre o álcool e o ácido 
carboxílico, compondo a estrutura de um 
triacilglicerol (TAG). O TAG, principal forma de 
armazenamento energético no tecido adiposo, 
é caracterizadas pela insolubilidade em 
compostos polares. 
 
 
Suas funções biológicas incluem o 
armazenamento energético e “combustível 
celular”, composição de estrutural de 
membranas, isolamento e proteção de 
órgãos, impermeabilização (ceras), isolante 
térmico, composição hormonal, anti-oxidantes 
(vitaminas A e E) e digestiva (sais biliares). Na 
clínica, os lipídeos biológicos de maior 
importância são fosfolipídeos, colesterol, TG e 
AG. 
Vitória Sampaio 
Medicina Uninove-Oz 
 
Ácidos graxos (AG) podem ser 
classificados, quanto à presença ou à 
ausência de ligações pi, em saturados ou 
insaturados. 
A gordura saturada é a principal forma 
de armazenamento em animais, em estrutura 
de cadeia reta. Não possuem duplas ligações 
e, geralmente, são sólidos à temperatura 
ambiente. 
Já a insaturada não está presente no 
organismo, sendo adquirida através da dieta, 
logo, considerados essenciais, principalmente 
a base de óleos vegetais. Possuem uma ou 
mais duplas ligações (mono ou poli-
insaturados), geralmente líquidos em 
temperatura ambiente. AG natural apresenta 
ligações duplas do tipo cis. 
A gordura trans, por sua vez, é 
produzida a partir de um processo de 
hidrogenação de gordura insaturada, como 
forma de conferir uma maior consistência. 
Esse tipo de AG são de grande importância 
clínica, pois estão relacionados ao 
desenvolvimento de doenças 
cardiovasculares. 
 
Em via de regra, os ácidos graxos 
encontram-se mobilizados no citoplasma 
das células adiposas, tecido adiposo, sob a 
forma de TAG. Para que seja quebrado em 
outros tecidos, é necessário um sistema de 
transporte para que ele chegue ao tecido alvo. 
 
A Síndrome Metabólica ocasiona 
maior armazenamento no tecido adiposo, 
enquanto a Esteatose Hepática resulta de 
um acúmulo de lipídeos no fígado. 
 
 
A lipólise consiste na via de quebra e 
retirada dos lipídeos do tecido adiposo, com 
etapas citoplasmática (lipólise e ativação do 
AG) e mitocondrial (transporte por carnitina e 
ciclo de Lynen). 
 
Sua regulação é feita através da 
situação glicêmica, hipoglicemia, dos 
hormônios e neurotransmissores, glucagon, 
adrenalina e cortisol, e da enzima marca-
passo, Lipase Hormônio Sensível LHS. É 
INIBIDO PELO MALONIL-COA, PRESENTE 
NA LIPOGÊNESE. 
As vias são dependentes da situação 
glicêmica e, consequentemente, do hormônio 
envolvido. Em situação de hiperglicemia, o 
hormônio insulina (via hipoglicemiante) 
promove a lipogênese. Na lipólise e ciclo de 
Lynen, levo em consideração o momento pré-
prandial ou de jejum, hipoglicemia. 
Relacionado ao glucagon e a outros 
sinalizadores hiperglicemiante. 
 
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O glucagon ou a adrenalina interage 
com um receptor acoplado à proteína G, 
nesse momento, há modificação em uma 
subunidade do receptor, tendo como 
consequência a ativação da adenilato ciclase. 
A partir disso, libera-se um segundo 
mensageiro (AMPc), ativando uma proteína 
lipase, no caso, uma lipase hormônio sensível, 
essa etapa consome 2 ATPs. 
 
A lipase hormônio sensível é 
fosforilada, sendo ativada, quebrando ou 
mobilizando o lipídeo armazenado em AG livre 
e di-acilglicerol. 
 
Por se tratar de uma via 
hiperglicemiante, concomitantemente, o 
fígado está realizando gliconeogênese e 
glicogenólise. A gliconeogênese utiliza o 
glicerol (também utiliza lactato e aminoácido) 
liberado pela lipólise da TAG. 
O glicerol segue para o tecido hepático, 
onde é convertido em glicerol-3P e, 
posteriormente, di-hidroxiacteonaP. 
 
Esse processo gasta 1 ATP em ADP, 
mas reduz um NAD+ NADH e forma um H+. 
Este NADH vai para a CTE (1 NADH = 1,5 
ATPs). 
Além disso, a di-hidroxiacteonaP, 
intermediário entre glicose e piruvato, pode 
seguir por duas rotas: produção de glicose, na 
gliconeogênese, ou produção de ATP, na 
glicólise. 
 
 
O AG livre sai, por difusão, das células 
adiposas, pois é lipossolúvel, e é transportado 
por albumina para os tecidos alvo. 
Acreditava-se que apenas a lipase hormônio 
sensível (HSL) era capaz de mobilizar lipídeos, no 
tecido adiposo. Entretanto, sabe-se que a lipase de 
tiacilglicerol do tecido adiposo (ATGL) e a 
monoacilglicerol lipase. 
TAG + ATGL → DAG (monoacilglicerol 
lipase) → MAG (HSL) → 3 AG + Glicerol 
Quanto ao destino dos ácidos graxos, 
tem-se a β-oxidação dos AG ou Ciclo de 
Lynen, mecanismo no qual há síntese de ATP 
em duas etapas, no tecido muscular. 
Os AG, em outros tecidos, é oxidado a 
Acetil-CoA e entra no CK (ciclo de Krebs ou 
ciclo do ácido cítrico). Esse AG só não é 
utilizado pela hemácia, pois não há 
mitocôndria, local onde ocorre CK, por isso 
que elas fazem gliconeogênese (glicerol). 
1ª Etapa: ativação e entrada na 
mitocôndria 
Tudo inicia quando o AG une-se à CoA, 
formando uma molécula de acil-CoA, ativa e 
rica em energia, com quebra de ATP em AMP 
(contabiliza-se como a quebra de 2 ATPs – na 
contagem final). 
Essa molécula ativa não consegue 
ultrapassar as membranas da mitocôndria, 
assim, necessita ligar-se à carnitina. 
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O acil-CoA liga-se à carnitina via ação 
da carnitina aciltransferase I, liberando a CoA 
e formando acil-carnitina. 
 
Ligado à carnitina, é capaz de entrar 
para a matriz mitocondrial, por meio de um 
poro transportador que reconhece a carnitina. 
 
Dentro da matriz, o acil ou acetil é 
reativado, perdendo a carnitina, “carregador”, 
e ligando-se novamente à CoA, formando acil-
CoA ativo. Essa troca ocorre por ação da 
aciltransferase II. 
Feito isso, a carnitina retorna para o 
espaço intramembranoso, reiniciando esse 
transporte. 
 
AG + CoA entra no espaço intermembranoso → AG + 
carnitina – CoA entra para matriz 
 
_____________RESUMO_______________ 
 O transporte do AG para a mitocôndria 
depende da carnitina, seguindo a sequência 
de reações: 
1. AG chega, transportado pela albumina 
(hipoglicemia) ou lipoproteína (hiperglicemia) 
2. AG é ativado: AG + CoA {carnitina transferase 
1} (citoplasma) → Acil-CoA. 
3. Acil-CoA + Carnitina → Acil-Carnitica 
(citoplasma → membrana externa → 
membrana interna → matriz). 
4. Acil-Carnitina + CoA {carnitina transferase 2} 
→ Acil-CoA + Carnitina (matriz). A carnitina,depois disso, retorna para o citoplasma. 
 Obs.: Acetil-CoA é apenas quando o AG 
possui apenas 2 carbonos. A maioria 
apresenta 16+ carbonos, sendo chamada, 
portanto, de acil-CoA. 
 A carnitina é uma amina sintetizada por 
fígado e rim, a partir de aminoácidos, capaz 
de ser ligada a um AG, no citoplasma, 
permitindo sua passagem para a matriz. 
Clinicamente, possui efeito 
vasodilatador e antioxidante, reduzindo 
algumas complicações de doenças 
isquêmicas, como a doença arterial 
coronariana, e as consequências da 
neuropatia diabética. Pacientes em 
hemodiálise (rim) ou com problemas 
hepáticos precisam de maior cuidado sobre o 
quantitativo de carnitina, talvez, 
suplementação. 
 Ela não é regulada para ser ativada, 
basta ter o acetil-CoA no citoplasma, 
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entretanto, pode ser inibida na presença de 
malonil-CoA (será falado em lipogênese). 
Embora seja produzida pelo próprio 
organismo, algumas pessoas podem 
apresentar deficiência de carnitina. Nesses 
casos, há acúmulo de lipídeos no tecido 
muscular, redução na produção de ATP no 
músculo e, em alguns casos, pode ocasionar 
atrofia muscular e perda de força. Nesses 
casos, o tratamento indicado é a 
suplementação exógena da carnitina. 
 Por que a deficiência de carnitina transferase 
I, no fígado, relacionada ao transporte de AG, 
prejudica a gliconeogênese (hipoglicemia), se 
AG não é utilizado como substrato? Porque o 
AG, ao ser oxidado, produz ATP, necessário 
para que haja a produção de novas moléculas 
de glicose (6 ATPs). Nesses casos, indica-se 
evitar jejum prolongado, consumo de 
alimentos ricos em carboidratos (para manter 
a glicemia), evitar ácidos graxos de cadeia 
longa (pois são dependentes de carnitina) e 
consumir ácidos graxos de cadeia média 
(independem da carnitina). 
____________________________________ 
2ª Etapa: Degradação no interior da 
mitocôndria – Dentro da matriz mitocondrial, o 
AG-CoA é degradado em ciclos, perdendo 
dois carbonos, na forma de acetil-CoA, 
elétrons e H+ (reduzindo NAD+ a NADH). 
Chama-se de beta-oxidação, pois ocorre no 
carbono beta. 
O NAD+ é oriundo do CK, que produz 
3NAD+, 1 FAD+ e 1 ATP por volta. 
A síntese de ATP por esses ciclos só 
ocorre em AG saturados e número par de 
carbonos) e de cadeia com aproximadamente 
18 C, no caso de insaturados há uma forma 
diferente, e a contagem também é diferente 
em AG de número ímpar. 
Esse ciclo depende de biotina e de B12 
(de origem animal), logo, atenção para 
pacientes veganos ou vegetarianos muito 
restritos. Em alguns casos, pode haver 
anemia megaloblástica (tratada com 
suplementação de ácido fólico e B12), se for 
persistente, pode ser pode ser por intoxicação 
ocupacional, especialmente, em crianças, 
pois pode haver atraso cognitivo. Ex.: 
“Chapeleiro Louco”, personagem de Alice no 
País das Maravilhas. 
 
Cada volta no Ciclo de Lynen segue 
quatro reações que resultam em: 1 FADH2, 1 
NADH e 1 acetil-CoA. 
Segue um exemplo de um AG com 6 
carbonos: 
 
1ª reação: AG-CoA (6 C) perde 2 H, formando 
1 FADH2. 
 → → 
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2ª reação: a molécula formada na primeira 
reação recebe uma molécula de H2O. 
 → 
3ª reação: a molécula final da segunda reação 
perde 2H e forma NADH + H+, a partir de um 
NAD+. 
→ 
4ª reação: a molécula formada ao final da 
terceira reação perde dois carbonos na forma 
de acetil-coA e resulta em uma molécula de 
acil-CoA com 2 carbonos a menos. 
Primeiro, chega uma CoA e dois 
carbonos da extremidade são quebrados da 
cadeia. 
→ → 
 Em seguida, o H da coA se liga à 
extremidade livre dos carbonos que foram 
quebrados, formando acetil-CoA e a CoA que 
se aproximou liga-se ao resto da molécula 
formando outro acetil-CoA com 4 carbonos 
(levar em consideração o AG-CoA do 
exemplo, que era de 6 C). 
 → 
Esses ciclos repetem-se até que reste 
apenas uma molécula com 2 carbonos (no 
caso de um ácido graxo inicial com número 
par de carbonos) ou uma molécula com 3 
carbonos (no caso de um número ímpar). 
Continuando o exemplo, a última volta 
formará 2 acetil-coA. 
 
O cálculo do número de voltas dada 
depende do número de carbonos de cada 
lipídeo (ímpar ou par). Para determinar o 
número de voltas no ciclo de Lynen é 
necessário fazer os cálculos, levando em 
consideração as fórmulas: 
 
QUESTÕES NORTEADORAS 
 Calcule o nº de ATPs Formados: 
a) Na degradação de uma molécula de glicose. 
38 ATPS (não faz tabela, pois é um 
carboidrato, não um lipídeo). 
b) Na degradação de um AG com 18 carbonos. 
- Como são 18 carbonos, então o número de 
voltas na b-oxidação é igual a 18/2 – 2 = 8 
voltas. 
- Cada volta no CK consome 1 acetil-CoA e 
forma 3 NADH, 1 FADH2 e 1 ATP. 
- Na CTE, 1 NADH forma 3 ATP e 1 FADH2 
forma 2 ATP. 
 
8 voltas 
na b-
oxidação 
9 
voltas 
no CK 
Soma CTE 
Acetil-
CoA 
9 - 9 0 
NADH 8 
9 x 3 = 
27 
35 
3 x 35 
= 105 
FADH2 8 9 17 
2 x 17 
= 34 
ATP 0 9 9 
 Ao final, formam-se 9 + 105 + 34 = 148 
ATP – 2 ATPs da ativação = 146 ATPs. 
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c) Na degradação de um TG COM 3 AG (20 C 
CADA). 
- 20 carbonos, logo, 20/2 -1 = 9 voltas na beta. 
- Como é 1 acetil-coa para cada ck, tenho 10 
voltas no CK. 
- 1 CK = 3 NADH, 1 FADH2 e 1 ATP. 
 
9 voltas 
na b-
oxidação 
10 
voltas 
no CK 
Soma CTE 
Acetil-
CoA 
10 -10 0 
NADH 9 
3 x 10 = 
30 
39 
3 x 39 
= 117 
FADH2 9 10 19 
2 x 19 
= 38 
ATP 0 10 10 
 Somando, encontro 10 + 117 + 38 = 
165 – 2 = 163. 
 Como foram 3 ácidos graxos, multiplico 
o resultado de 1 AG e encontro um total de = 
163 x 3 = 489 ATPs. 
 
 Resumindo, para facilitar o cálculo, 
posso fazer a seguinte tabela: 
 
Voltas 
na b-
oxidação 
Voltas 
no CK 
Soma CTE 
Acetil-
CoA 
 
NADH 3 x 3 x = B 
FADH2 2 x = C 
ATP A 
 Somo A + B + C subtraio 2, do resultado 
final, dando o total de ATPs produzidos ao 
todo. Lembrando que, uma volta no CK produz 
3NAD+, 1 FAD+ e 1 ATP e 1 volta 
corresponde ao número de Acetil-CoA. 
Lembrando que o número de Acetil-CoA é n° 
de voltas na b-oxidação + 1. 
 
Exceções ao Ciclo de Lynen 
AG de cadeia muito longa (22+ C) 
sofrem uma parte da beta-oxidação no 
peroxissomo, que remove carbonos, até 
atingir uma cadeia de 18C. Esse 
encurtamento não forma ATP, mas sim 
peróxido de hidrogênio (H2O2). 
No caso de um número ímpar, a volta 
final forma uma molécula de 3 carbonos 
(propionil-CoA). Essa molécula sofre reações 
até formar succinil-coA (molécula de ciclo de 
Krebs), entrando para a CK. 
Em insaturados, o ciclo para próximo à 
instauração, esta é transferida de posição, por 
outras enzimas, havendo uma redução no 
rendimento energético. 
____________CETOGÊNESE____________ 
As hemácias são as únicas que não 
aproveitam corpos cetônicos, pois não 
possuem mitocôndria para CK. Quem usa 
muito é músculo esquelético, miocárdio e 
córtex da renal. 
A cetogênese é um processo normal 
de produção de corpos cetônicos 
(acetoacetato, beta-hidroxibutirato e acetona) 
a partir da degradação de AG, na matriz 
mitocondrial dos hepatócitos. 
 
Vitória Sampaio 
Medicina Uninove-Oz 
Os corpos cetônicos são formados no 
fígado, a partir de AG, em situação de 
hipoglicemia, e consumidos no músculo. 
O excesso acetil-CoA, produto da 
lipólise, principalmente em situações de 
hipoglicemia prolongada e DM, induz a 
síntese desses compostos, caracterizados 
pela presença de um grupo funcional cetona. 
Embora seja um evento natural nos 
indivíduos, está em excesso em pacientes 
diabéticos descompensados, produzindo 10X 
mais do que em não diabéticos. A baixa da 
insulina estimula a lipólise, quebrando o 
lipídeo em glicerol (gliconeogênese ou 
glicólise) e AG (beta-oxidação). 
 
 Nessa situação, a gliconeogênese é 
aumentada pelo desvio de oxaloacetato. Sem 
este intermediário, há excesso de acetil-CoA(lipólise), promovendo sua junção, que 
formará os corpos cetônicos. 
No fígado: 
Acetil-CoA + Acetil-CoA → Acetoacetil-CoA 
 
Acetoacetil-CoA + Acetil-CoA → HMG-CoA 
→ acetoacetato → acetona ou beta-
hidroxibutirato 
 A acetona é volátil, logo, sai pelo 
pulmão, por isso a característica de hálito da 
DM. 
No músculo e no coração: 
Acetoacetato → Acetil-CoA 
 
beta-hidroxibutirato → acetoacetato → 
acetoacetil-CoA → 2 Acetil-CoA 
 O acetil-CoA segue para o CK. 
Nos tecidos periféricos, resulta em: 
 Sangue → cetonemia (aumento na 
concentração de corpos cetônicos nos fluidos 
corporais) → cetoacidose 
 Rins → cetonúria (presença de corpos 
cetônicos na urina, sinal de aumento na 
lipólise e indicativo de diabetes 
 Pulmões → hálito cetônico (ou maçã verde) 
 
Dieta Cetogênica 
 
Há uma série de condições para as 
quais a DC é indicada, entretanto, o foco será 
na epilepsia refratária. 
Indicada em alguns casos de epilepsia 
refratária (crises epilépticas que não 
respondem à medicação), durante 2 anos. 
Entretanto, é um tratamento sério, que deve 
ser acompanhado com nutricionista e 
neurologista. 
Entre os efeitos colaterais: baixa 
glicemia, dores de estômago e constipação. 
Aumento de temporário de colesterol sérico. 
 
RELATOS DE CASOS: Deficiência de 
Carnitina 
 
1) 3 Pacientes sexo masculino, em graus 
variáveis, apresentavam dificuldades na 
deglutição, atrofia muscular, dificuldades na 
mastigação, parestesias em membros 
Vitória Sampaio 
Medicina Uninove-Oz 
inferiores, hepatomegalia e esplenomegalia. 
Na biópsia muscular, em todos os casos, além 
do acúmulo de lipídios, miopatia crônica, 
atrofia de fibras, alterações histológicas 
sugestivas de atrofia espinhal infantil. Um dos 
casos de deficiência de carnitina, possuía 
importante envolvimento miocárdio, vindo a 
falecer. 
2) Paciente de 23a, apresentava episódios de 
diminuição da força nos músculos do pescoço, 
com duração de semanas a meses; biópsia 
muscular evidenciou excessiva quantidade de 
lipídeos. Duas irmãs gêmeas nas quais a 
biópsia muscular mostrava acúmulo de 
lipídios e mioglobinúria. Casos de miopatia 
metabólica, com acúmulo de lipídios (erro 
metabólico dos ácidos graxos). Os músculos 
desses pacientes apresentavam baixos níveis 
de carnitina, que tem papel preponderante na 
metabolização dos lipídios (mitocôndrias). 
 
RELATO DE CADO: Cetogênese 
 
1) Homem de 35 anos, portador de DM 1, há 3 
dias, sem fazer uso de insulina, é encontrado 
pela mãe, que fala que sentiu um forte odor 
floral ao entrar na casa do filho. O paciente 
apresenta-se desidratado, com respiração de 
Kussumaul. A primeira medida da equipe 
médica foi hidratar o paciente e encaminhar 
para o OS. A determinação do pH indica 
valores de 77,08 (RV = 7,35-7,45). Glicemia 
de 450 mg/dL (VR = 75-99 mg/dL). Cetônicos 
de 15mM (VR: 0,2 mM). 
O paciente encontra-se em acidose 
metabólica, pelo excesso de corpos 
cetônicos, em decorrência da dominância 
constante de glucagon, a respiração é sinal de 
uma tentativa de compensação. O 
Oxaloacetato também está diminuindo, pois 
está desviado para gliconeogênese, o que 
responde a elevação da insulina. Não aplico 
insulina de cara, mas isso será entendido na 
BMF.