Catabolismo de ácidos graxos

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Os elétrons retirados dos ácidos graxos durante a 
oxidação passam pela cadeia respiratória, levando 
à síntese de ATP; a acetil-CoA produzida a partir 
dos ácidos graxos pode ser completamente oxidada 
a CO2 no ciclo do ácido cítrico, resultando em mais 
conservação de energia. Em algumas espécies e em 
alguns tecidos, a acetil-CoA tem destinos 
alternativos. 
No fígado, a acetil-CoA pode ser convertida em 
corpos cetônicos – combustíveis solúveis em água 
exportados para o cérebro e para outros tecidos 
quando glicose não está disponível. 
O processo repetitivo de quatro etapas, chamado de 
b-oxidação, por meio do qual os ácidos graxos são 
convertidos em acetil-CoA. 
Por serem insolúveis em água, os triacilgliceróis 
ingeridos devem ser emulsificados antes que 
possam ser digeridos por enzimas hidrossolúveis 
no intestino, e os triacilgliceróis absorvidos no 
instestino ou mobilizados dos tecidos de 
armazenamento devem ser carregados no sangue 
ligados a proteínas que neutralizam a sua 
insolubilidade. Para superar a relativa estabilidade 
das ligações C¬C em um ácido graxo, o grupo 
carboxil do C-1 é ativado pela ligação à coenzima 
A, que permite a oxidação gradativa do grupo acil 
graxo na posição C-3, ou b – daí o nome b-
oxidação. 
A oxidação completa dos ácidos graxos a CO2 e 
H2O ocorre em três etapas: a oxidação dos ácidos 
graxos de cadeia longa a fragmentos de dois 
carbonos, na forma de acetil-CoA (b-oxidação); a 
oxidação de acetil-CoA a CO2 no ciclo do ácido 
cítrico; e a transferência de elétrons dos 
transportadores de elétrons reduzidos à cadeia 
respiratória mitocondrial. 
 
As células podem obter combustíveis de ácidos 
graxos de três fontes: gorduras consumidas na 
dieta, gorduras armazenadas nas células como 
gotículas de lipídeos e gorduras sintetizadas em um 
órgão para exportação a outro. 
Os vertebrados, por exemplo, obtêm gorduras na 
dieta, mobilizam gorduras armazenadas em tecidos 
especializados (tecido adiposo, consistindo em 
células chamadas adipócitos) e, no fígado, 
convertem o excesso dos carboidratos da dieta em 
gordura para a exportação aos outros tecidos. 
As gorduras da dieta são absorvidas no intestino 
delgado 
Nos vertebrados, antes que os triacilgliceróis 
possam ser absorvidos através da parede intestinal, 
eles precisam ser convertidos de partículas de 
gordura macroscópicas insolúveis em micelas 
microscópicas finamente dispersas. Essa 
solubilização é realizada pelos sais biliares, como o 
ácido taurocólico, que são sintetizados a partir do 
colesterol no fígado, armazenados na vesícula 
biliar e liberados no intestino delgado após a 
ingestão de uma refeição gordurosa. 
➊)Os sais biliares são compostos anfipáticos que 
atuam como detergentes biológicos, convertendo 
as gorduras da dieta em micelas mistas de sais 
biliares e triacilgliceróis. 
➋).A formação de micelas aumenta muito a fração 
das moléculas de lipídeo acessíveis à ação das 
lipases hidrossolúveis no intestino, e a ação das 
lipases converte os triacilgliceróis em 
monoacilgliceróis (monoglicerídeos) e 
diacilgliceróis (diglicerídeos), ácidos graxos livres 
e glicerol. 
➌). Esses produtos da ação da lipase se difundem 
para dentro das células epiteliais que revestem a 
superfície intestinal (a mucosa intestinal). 
➍).onde são reconvertidos em triacilgliceróis e 
empacotados com o colesterol da dieta e proteínas 
específicas em agregados de lipoproteínas 
chamados quilomícrons. 
As apolipoproteínas são proteínas de ligação a 
lipídeos no sangue, responsáveis pelo transporte de 
triacilgliceróis, fosfolipídeos, colesterol e ésteres 
de colesterol entre os órgãos. As apolipoproteínas 
se combinam com os lipídeos para formar várias 
classes de partículas de lipoproteína, que são 
Catabolismo de ácidos graxos 
Digestão, mobilização e transporte de gorduras 
agregados esféricos com lipídeos hidrofóbicos no 
centro e cadeias laterais hidrofílicas de proteínas e 
grupos polares de lipídeos na superfície. Várias 
combinações de lipídeos e proteínas produzem 
partículas de densidades diferentes, variando de 
quilomícrons e lipoproteínas de densidade muito 
baixa (VLDL) a lipoproteínas de densidade muito 
alta (VHDL). 
➎).As porções proteicas das lipoproteínas são 
reconhecidas por receptores nas superfícies 
celulares. Na absorção de lipídeos no intestino, os 
quilomícrons, que contêm a apolipoproteína C-II 
(apoC-II), se deslocam da mucosa intestinal para o 
sistema linfático e então entram no sangue, que os 
carrega para os músculos e o tecido adiposo. 
➏).Nos capilares desses tecidos, a enzima 
extracelular lipase lipoproteica, ativada pela apoC-
II, hidrolisa os triacilgliceróis em ácidos graxos e 
glicerol. 
➐).absorvidos pelas células nos tecidos-alvo. 
➑).No músculo, os ácidos graxos são oxidados 
para obter energia; no tecido adiposo, eles são 
reesterificados para armazenamento na forma de 
triacilgliceróis. 
Os remanescentes dos quilomícrons, desprovidos 
da maioria dos seus triacilgliceróis, mas ainda 
contendo colesterol e apolipoproteínas, se 
deslocam pelo sangue até o fígado, onde são 
captados por endocitose mediada pelos receptores 
específicos para as suas respectivas 
apolipoproteínas. 
Os triacilgliceróis que entram no fígado por essa 
via podem ser oxidados para fornecer energia ou 
precursores para a síntese de corpos cetônicos. 
Quando a dieta contém mais ácidos graxos do que 
o necessário imediatamente como combustível ou 
como precursores, o fígado os converte em 
triacilgliceróis, empacotados com apolipoproteínas 
específicas formando VLDL. As VLDL são 
transportadas pelo sangue até o tecido adiposo, 
onde os triacilgliceróis são removidos da 
circulação e armazenados em gotículas lipídicas 
dentro dos adipócitos. 
 
Hormônios ativam a mobilização dos 
triacilgliceróis armazenados 
Os lipídeos neutros são armazenados nos 
adipócitos (e nas células que sintetizam esteroides 
do córtex da suprarrenal, dos ovários e dos 
testículos) na forma de gotículas lipídicas, com um 
centro de ésteres de esteróis e triacilgliceróis 
envoltos por uma monocamada de fosfolipídeos. A 
superfície dessas gotículas são revestidas por 
perilipinas, família de proteínas que restringem o 
acesso às gotículas lipídicas, evitando a 
mobilização prematura dos lipídeos. 
Quando hormônios sinalizam a necessidade de 
energia metabólica, os triacilgliceróis armazenados 
no tecido adiposo são mobilizados (retirados do 
armazenamento) e transportados aos tecidos 
(musculatura esquelética, coração e córtex renal) 
nos quais os ácidos graxos podem ser oxidados para 
a produção de energia. Os hormônios adrenalina e 
glucagon, secretados em resposta aos baixos níveis 
de glicose ou atividade iminente, estimulam a 
enzima adenilil ciclase na membrana plasmática 
dos adipócitos, que produz o segundo mensageiro 
intracelular AMP cíclico. 
A proteína-cinase dependente de cAMP (PKA) 
leva à mudanças que abrem a gotícula de lipídeo 
para a atividade de três lipases, que atuam sobre tri-
, di- e monoacilgliceróis, liberando ácidos graxos e 
glicerol. 
Os ácidos graxos assim liberados (ácidos graxos 
livres) passam dos adipócitos para o sangue, onde 
eles se ligam à albumina sérica. Ligados a essa 
proteína solúvel, os ácidos graxos que de outra 
maneira seriam insolúveis, são transportados aos 
tecido como o músculo esquelético, o coração e o 
córtex renal. Nesses tecidos-alvo, os ácidos graxos 
se dissociam da albumina e são levados por 
transportadores da membrana plasmática para 
dentro das células para servir de combustível. O 
glicerol liberado pela ação da lipase é fosforilado e 
oxidado a di- -hidroxiacetona fosfato, que pode 
entrar nas vias glicolítica ou gliconeogênica. 
Alternativamente, o glicerol fosfato pode ser usado 
na síntese de triacilgliceróis ou de fosfolipídeos. 
Mobilização dos triacilgliceróis armazenados notecido adiposo. Quando os baixos níveis de glicose 
no sangue ativam a liberação de glucagon, ➊ o 
hormônio se liga ao seu receptor na membrana do 
adipócito e assim ➋ estimula a adenilil-ciclase, via 
uma proteína G, a produzir cAMP. Isso ativa a 
PKA, que fosforila ➌ a lipase sensível a hormônio 
(HSL) e ➍ as moléculas de perilipina na superfície 
da gotícula lipídica. A fosforilação da perilipina 
causa a ➎ dissociação da proteína CGI da 
perilipina. A CGI então se associa com a enzima 
triacilglicerol lipase no adipócito (ATGL), 
ativando-a. A triacilglicerol lipase ativada ➏ 
converte triacilgliceróis em diacilgliceróis. A 
perilipina fosforilada se associa com a lipase 
sensível a hormônios fosforilada, permitindo o 
acesso à superfície da gotícula lipídica, onde ➐ ela 
hidrolisa os diacilgliceróis em monoacilgliceróis. 
Uma terceira lipase, a monoacilglicerol lipase 
(MGL) ➑ hidrolisa os monoacilgliceróis. ➒ Os 
ácidos graxos saem do adipócito, se ligam à 
albumina sérica no sangue e são transportados no 
sangue; eles são liberados da albumina e ➓ entram 
em um miócito por meio de um transportador 
específico de ácidos graxos. 11. No miócito, os 
ácidos graxos são oxidados a CO2, e a energia da 
oxidação é conservada em ATP, que abastece a 
contração muscular e outros tipos de metabolismo 
que necessitam de energia no miócito. 
Os ácidos graxos são ativados e transportados 
para dentro das mitocôndrias 
Os ácidos graxos com comprimento de cadeia de 
12 carbonos ou menos entram na mitocôndria sem 
a ajuda de transportadores de membrana. Aqueles 
com 14 carbonos ou mais, que constituem a maioria 
dos ácidos graxos livres obtidos na dieta ou 
liberados do tecido adiposo, não conseguem passar 
livremente através das membranas mitocondriais – 
primeiro eles precisam passar pelas três reações 
enzimáticas do ciclo da carnitina. 
A primeira reação é catalisada por uma família de 
isoenzimas (isoenzimas diferentes, específicas para 
ácidos graxos de cadeia carbonada curta, 
intermediária ou longa) presente na membrana 
mitocondrial externa, as acil-CoA-sintetases, que 
catalisam a reação geral. 
Assim, as acil-CoA-sintetases catalisam a 
formação de uma ligação tioéster entre o grupo 
carboxil do ácido graxo e o grupo tiol da coenzima 
A para produzir um acil-CoA graxo, acoplado à 
clivagem do ATP em AMP e PPi . 
A formação de uma acil-CoA graxo torna-se 
favorável pela hidrólise de duas ligações de alta 
energia do ATP; o pirofosfato formado na reação 
de ativação é imediatamente hidrolisado pela 
pirofosfatase inorgânica (lado esquerdo da Figura 
17-5), que puxa a reação de ativação precedente no 
sentido da formação de acil-CoA graxo. 
Os ésteres de acil-CoA graxo formados no lado 
citosólico da membrana externa da mitocôndria 
podem ser transportados para dentro da 
mitocôndria e oxidados para produzir ATP, ou 
podem ser utilizados no citosol para sintetizar 
lipídeos de membrana. Os ácidos graxos destinados 
a oxidação mitocondrial estão transitoriamente 
ligados ao grupo hidroxil da carnitina, formando 
acil-graxo-carnitina – a segunda reação do ciclo. 
Essa transesterificação é catalisada pela carnitina 
aciltransferase I, na membrana externa. Ou a acil-
CoA passa através da membrana externa e é 
convertida no éster de carnitina no espaço 
intermembrana (Figura 17-6), ou o éster de 
carnitina é formado na face citosólica da membrana 
externa, e então deslocado através da membrana 
externa para o espaço intermembrana. 
O éster de acil-graxo-carnitina então entra na 
matriz por difusão facilitada através do 
transportador acil-carnitina/carnitina da membrana 
mitocondrial interna. 
No terceiro e último passo do circuito da carnitina, 
o grupo acil-graxo é enzimaticamente transferido 
da carnitina para a conezima A intramitocondrial 
pela carnitina-aciltransferase II. Essa isoenzima, 
localizada na face citosólica da membrana 
mitocondrial interna, regenera a acil-CoA graxo e 
a libera, juntamente com a carnitina livre, dentro da 
matriz. A carnitina retorna ao espaço 
intermembrana por meio do transportador acil-
carnitina/carnitina. 
Entrada de ácido graxo na mitocôndria pelo 
transportador acil-carnitina/carnitina. Após a 
formação da acil-carnitina-graxo na membrana 
externa ou no espaço intermembrana, ela se desloca 
para a matriz pela difusão facilitada por meio do 
transportador na membrana interna. Na matriz, o 
grupo acila é transferido para a coenzima A 
mitocondrial, tornando a carnitina livre para 
retornar ao espaço intermembrana pelo mesmo 
transportador. A aciltransferase I é inibida por 
malonil-CoA, o primeiro intermediário na síntese 
de ácidos graxos. Essa inibição evita a síntese e a 
degradação simultâneas dos ácidos graxos. 
Esse processo de três passos para transferir os 
ácidos graxos para dentro da mitocôndria – 
esterificação com CoA, transesterificação com 
carnitina, seguida de transporte e transesterificação 
de volta a CoA – liga dois reservatórios de 
coenzima A e de acil-CoA graxo, um no citosol e o 
outro na mitocôndria. 
A acil-CoA graxo no reservatório citosólico pode 
ser utilizada para síntese de lipídeos de membrana 
ou pode ser transportada para dentro da matriz 
mitocondrial para oxidação e produção de ATP. A 
conversão ao éster de carnitina compromete a 
porção acil-graxo com o destino oxidativo. 
 
A oxidação mitocondrial dos ácidos graxos ocorre 
em três etapas. Na primeira etapa – b-oxidação –, 
os ácidos graxos sofrem remoção oxidativa de 
sucessivas unidades de dois carbonos na forma de 
acetil-CoA, começando pela extremidade 
carboxílica da cadeia acil-graxo. 
Por exemplo, o ácido palmítico de 16 carbonos 
(palmitato em pH 7) passa sete vezes pela 
sequência oxidativa, perdendo dois carbonos como 
acetil-CoA em cada passagem. Ao final de sete 
ciclos, os dois últimos carbonos do palmitato 
(originalmente C-15 e C-16) permanecem como 
acetil-CoA. O resultado global é a conversão da 
cadeia de 16 carbonos do palmitato em oito grupos 
acetil de dois carbonos das moléculas de acetil-
CoA. A formação de cada acetil-CoA requer a 
remoção de quatro átomos de hidrogênio (dois 
pares de elétrons e quatro H+) da porção acil-graxo 
pelas desidrogenases. 
Na segunda etapa da oxidação de ácidos graxos, os 
grupos acetil da acetil-CoA são oxidados a CO2 no 
ciclo do ácido cítrico, que também ocorre na matriz 
mitocondrial. A acetil- -CoA derivada dos ácidos 
graxos então entra em uma via de oxidação final 
comum com a acetil-CoA derivada da glicose 
precedente da glicólise e da oxidação do piruvato. 
As duas primeiras etapas da oxidação dos ácidos 
graxos produzem os transportadores de elétrons 
reduzidos NADH e FADH2, que na terceira etapa 
doam elétrons para a cadeia respiratória 
mitocondrial, por meio da qual os elétrons passam 
para o oxigênio com a fosforilação concomitante de 
ADP a ATP. A energia liberada pela oxidação dos 
ácidos graxos é, portanto, conservada como ATP. 
A b-oxidação de ácidos graxos saturados tem 
quatro passos básicos 
Quatro reações catalisadas por enzimas constituem 
a primeira etapa da oxidação de ácidos graxos. 
Primeiro, a desidrogenação da acil-CoA graxo 
produz uma ligação dupla entre os átomos de 
carbono a e b (C-2 e C-3) produzindo uma trans-
Delta2 -enoil-CoA. 
Esse primeiro passo é catalisado por três 
isoenzimas da acil-CoA desidrogenase, cada uma 
específica para uma série de comprimentos de 
cadeia acil-graxo: acil-CoA desidrogenase de 
cadeia muito longa (VLCAD), atuando em ácidos 
graxos de 12 a 18 carbonos; de cadeia média 
(MCAD), atuando em ácidos graxos de 4 a 14 
carbonos; e de cadeia curta (SCAD), atuando em 
ácidos graxos de 4 a 8 carbonos. As três isoenzimas 
são flavoproteínas com FAD como grupo 
prostético. Os elétrons removidos da acil-CoA 
graxo são transferidos para o FAD, e a forma 
reduzida da desidrogenase imediatamente doa seuselétrons a um transportador de elétrons da cadeia 
respiratória mitocondrial, a flavoproteína de 
transferência de elétrons. 
A oxidação catalisada por uma acil-CoA 
desidrogenase é análoga à desidrogenação do 
succinato no ciclo do ácido cítrico; em ambas as 
reações, a enzima está ligada à membrana interna, 
uma ligação dupla é introduzida em um ácido 
carboxílico entre os carbonos a e b, FAD é o 
aceptor de elétrons, e os elétrons das reações por 
fim entram na cadeia respiratória e passam para o 
O2, com a síntese concomitante de cerca de 1,5 
moléculas de ATP por par de elétrons. 
Oxidação de ácidos graxos 
No segundo passo do ciclo da b-oxidação, água é 
adicionada à ligação dupla da trans-Delta2 -
enoilCoA para formar o estereoisômero L da b-
hidroxiacil-CoA (3-hidroxiacil-CoA). Essa reação, 
catalisada pela enoil-CoA hidratase, é análoga à 
reação da fumarase no ciclo do ácido cítrico, no 
qual H2O é adicionada a uma ligação dupla a-b. 
No terceiro passo, L-b-hidroxiacil-CoA é 
desidrogenada para formar b-cetoacil-CoA, pela 
ação da b-hidroxiacil- -CoA desidrogenase; NAD1 
é o aceptor de elétrons. Essa enzima é específica 
para o estereisômero L da hidroxiacil- -CoA. O 
NADH formado na reação doa seus elétrons para a 
NADH-desidrogenase, um transportador de 
elétrons da cadeia respiratória, e ATP é formado a 
partir de ADP à medida que os elétrons passam 
para o O2. A reação catalisada pela b-hidroxiacil-
CoA desidrogenase é análoga à reação da malato-
desidrogenase do ciclo do ácido cítrico. 
O quarto e último passo do ciclo da b-oxidação é 
catalisado pela acil-CoA-acetiltransferase, mais 
comumente chamada de tiolase, que promove a 
reação de b-cetoacil- -CoA com uma molécula de 
coenzima A livre para separar o fragmento de dois 
carbonos da extremidade carboxílica do ácido 
graxo original como acetil-CoA. O outro produto é 
o tioéster de coenzima A do ácido graxo, agora 
encurtado em dois átomos de carbono. 
As três últimas etapas dessa sequência de quatro 
passos são catalisadas por dois conjuntos de 
enzimas, sendo que as enzimas utilizadas vão 
depender do comprimento da cadeia acil-graxo. 
Para cadeias com 12 carbonos ou mais, as reações 
são catalisadas por um complexo multienzimático 
associado à membrana interna da mitocôndria, a 
proteína trifuncional. 
Os quatro passos da b-oxidação são repetidos 
para produzir acetil-CoA e ATP 
Em uma passagem pela sequência da b-oxidação, 
uma molécula de acetil-CoA, dois pares de elétrons 
e quatro prótons (H+) são removidos da acil-CoA 
graxo de cadeia longa, encurtando-a em dois 
átomos de carbono. 
Ao todo, sete passagens pela sequência da b-
oxidação são necessárias para oxidar uma molécula 
de palmitoil-CoA em oito moléculas de acetil-CoA. 
Cada molécula de FADH2 formada durante a 
oxidação do ácido graxo doa um par de elétrons 
para a ETF da cadeia respiratória, e cerca de 1,5 
molécula de ATP são geradas durante a 
transferência de cada par de elétrons para o O2. Do 
mesmo modo, cada molécula de NADH formada 
doa um par de elétrons para a NADH-
desidrogenase mitocondrial, e a transferência 
subsequente de cada par de elétrons para o O2 
resulta na formação de aproximadamente 2,5 
moléculas de ATP. Assim, quatro moléculas de 
ATP são formadas para cada unidade de dois 
carbonos removida em uma passagem pela 
sequência. Observe que água também é produzida 
nesse processo. 
A transferência de elétrons do NADH ou FADH2 
para o O2 produz uma H2O por par de elétrons. A 
redução do O2 pelo NADH também consome um 
H1 por molécula de NADH. 
A acetil-CoA pode ser oxidada ainda mais no 
ciclo do ácido cítrico 
A acetil-CoA produzida a partir da oxidação dos 
ácidos graxos pode ser oxidada a CO2 e H2O pelo 
ciclo do ácido cítrico. 
A oxidação dos ácidos graxos é estritamente 
regulada 
A oxidação dos ácidos graxos consome um 
combustível precioso e é regulada de forma que 
ocorra apenas quando houver a necessidade de 
energia. No fígado, a acil-graxo-CoA formada no 
citosol tem duas vias principais abertas: (1) b- 
oxidação por enzimas na mitocôndria ou (2) 
conversão em triacilgliceróis e fosfolipídeos por 
enzimas no citosol. 
A via tomada depende da taxa de transferência de 
acil-graxos-CoA de cadeia longa para dentro da 
mitocôndria. O processo de três passos (ciclo da 
carnitina) pelo qual os grupos acil-graxos-CoA são 
carregados da acil-CoA graxo citosólica para a 
matriz mitocondrial é o limitante para a oxidação 
de ácidos graxos, sendo um ponto de regulação 
importante. Uma vez que os grupos acil-graxos 
entram na mitocôndria, eles estão destinados à 
oxidação em acetil-CoA. 
A malonil-CoA, o primeiro intermediário na 
biossíntese citosólica de ácidos graxos de cadeia 
longa a partir da acetil-CoA, tem sua concentração 
aumentada quando o animal está bem suprido de 
carboidratos; o excesso de glicose, que não pode 
ser oxidado ou armazenado como glicogênio, é 
convertido em ácidos graxos no citosol, para 
armazenamento como triacilglicerol. A inibição da 
carnitina-aciltransferase I pela malonil-CoA 
garante que a oxidação de ácidos graxos seja 
inibida quando o fígado está amplamente suprido 
de glicose como combustível e está produzindo 
triacilgliceróis a partir do excesso de glicose. 
Duas das enzimas da b-oxidação também são 
reguladas por metabólitos que sinalizam a 
suficiência de energia. Quando a razão 
[NADH/NAD1] é alta, a b-hidroxiacil-CoA-
desidrogenase é inibida; além disso, altas 
concentrações de acetil-CoA inibem a tiolase. 
Durante períodos de contração muscular vigorosa 
ou durante o jejum, a queda na [ATP] e o aumento 
da [AMP] ativam a proteína-cinase ativada por 
AMP (AMPK). A AMPK fosforila várias enzimas-
alvo, incluindo a acetil-CoA-carboxilase, que 
catalisa a síntese de malonil- -CoA. Essa 
fosforilação, e consequentemente a inibição da 
acetil-CoA-carboxilase, diminui a concentração de 
malonil- -CoA, aliviando a inibição do transporte 
de acil-carnitina-graxo para a mitocôndria e 
permitindo que a b-oxidação reabasteça o 
suprimento de ATP. 
Fatores de transcrição ativam a síntese de 
proteínas do catabolismo de lipídeos 
A família PPAR (receptor ativado por 
proliferadores de peroxissomos) de receptores 
nucleares são fatores de transcrição que afetam 
muitos processos metabólicos em resposta a uma 
variedade de ligantes semelhantes aos ácidos 
graxos. (Eles foram originalmente identificados 
como receptores ativados por proliferadores de 
peroxissomos, em seguida, observou-se que 
funcionam mais amplamente.) O PPARa age no 
músculo, tecido adiposo e no fígado para ativar um 
grupo de genes essenciais para a oxidação de ácidos 
graxos, incluindo os transportadores de ácidos 
graxos, carnitina-aciltransferases I e II, acil-graxo- 
-CoA-desidrogenases de cadeias acila curta, média, 
longa e muito longa e enzimas relacionadas. 
Essa resposta é disparada quando uma célula ou 
organismo tem uma demanda aumentada por 
energia do catabolismo das gorduras, tal como 
durante o jejum entre as refeições ou sob condição 
de fome por longo período. O glucagon, liberado 
em resposta à baixa concentração de glicose no 
sangue, pode agir por meio do cAMP e do fator de 
transcrição CREB para ativar certos genes para o 
catabolismo de lipídeos. 
Regulação coordenada da síntese e da 
degradação dos ácidos graxos. Quando a dieta 
disponibiliza uma fonte imediata de carboidratos 
como combustível, a b-oxidação dos ácidos graxos 
é desnecessária, sendo, portanto, desativada. Duas 
enzimas são essenciais na coordenação do 
metabolismo dos ácidos graxos: a acetil-CoA-
carboxilase (ACC), primeira enzima na síntese dos 
ácidos graxos, e a carnitina-aciltransferase I, que 
limita o transporte de ácidos graxos para dentro da 
matriz mitocondrial para a b-oxidação. 
A ingestão de uma refeição rica em carboidratos 
aumenta o nível de glicose no sangue e,portanto, 
➊ ativa a liberação de insulina. 
➋ A proteína-fosfatase dependente de insulina 
desfosforila a ACC, ativando-a. 
➌ A ACC catalisa a formação de malonil-CoA (o 
primeiro intermediário da síntese de ácidos 
graxos), e 
➍ o malonil-CoA inibe a carnitina-aciltransferase 
I, impedindo assim a entrada de ácidos graxos na 
matriz mitocondrial. Quando baixam os níveis de 
glicose no sangue, entre as refeições; 
➎ a liberação de glucagon ativa a proteína-cinase 
dependente de cAMP (PKA), que 
➏ fosforila e inativa a ACC. Com a baixa 
concentração de malonil-CoA, a inibição da 
entrada de ácidos graxos na mitocôndria é aliviada, 
e 
➐ os ácidos graxos entram na matriz mitocondrial 
e 
➑ tornam-se o principal combustível. Como o 
glucagon também ativa a mobilização de ácidos 
graxos no tecido adiposo, um suprimento de ácidos 
graxos começa a chegar ao sangue. 
 
O acetil-CoA formado no fígado durante a 
oxidação dos ácidos graxos pode entrar no ciclo do 
ácido cítrico ou sofrer conversão a “corpos 
cetônicos”, acetona, acetoacetato e D-b-
hidroxibutirato, para exportação a outros tecidos. 
A acetona, produzida em menor quantidade do que 
os outros corpos cetônicos, é exalada. O 
acetoacetato e o D-b-hidroxibutirato são 
transportados pelo sangue para outros tecidos que 
não o fígado (tecidos extra-hepáticos), onde são 
convertidos a acetil-CoA e oxidados no ciclo do 
ácido cítrico, fornecendo muito da energia 
necessária para tecidos como o músculo 
esquelético e cardíaco e o córtex renal. 
A produção e exportação dos corpos cetônicos do 
fígado para tecidos extra- -hepáticos permite a 
oxidação contínua de ácidos graxos no fígado 
quando acetil-CoA não está sendo oxidada no ciclo 
do ácido cítrico. 
Os corpos cetônicos formados no fígado são 
exportados para outros órgãos como 
combustível 
Corpos cetônicos 
A primeira etapa na formação de acetoacetato, que 
ocorre no fígado, é a condensação enzimática de 
duas moléculas de acetl-CoA, catalisada pela 
tiolase; essa reação é simplesmente o inverso da 
última etapa da b-oxidação. 
O acetoacetil-CoA então se condensa com acetil-
Coa formando b-hidroxi-b-metilglutaril-CoA 
(HMG-CoA), clivado a acetoacetato livre e acetil-
Coa. O acetoacetato é reversivelmente reduzido 
pela D-b-hidroxibutirato-desidrogenase, uma 
enzima mitocondrial, a D-b- -hidroxibutirato. Essa 
enzima é específica para o estereoisômero D; ela 
não atua sobre L-b-hidroxiacil-CoAs e não deve ser 
confundida com a L-b-hidroxiacil-CoA-
desidrogenase da via de b-oxidação. 
Em tecidos extra-hepáticos, o D-b-hidroxibutirato 
é oxidado a acetoacetato pela D-b-hidroxibutirato-
desidrogenase. O acetoacetato é ativado ao seu 
éster de coenzima A pela transferência da CoA do 
succinil-CoA, intermediário do ciclo do ácido 
cítrico, em uma reação catalisada pela b-cetoacil-
CoA-transferase, também chamada tioforase. 
O acetoacetil-CoA é então clivado pela tiolase 
gerando dois acetil-CoAs, que entram no ciclo do 
ácido cítrico. Assim, os corpos cetônicos são 
usados como combustível em todos os tecidos, 
exceto o fígado, que carece de tioforase. O fígado 
é, consequentemente, um produtor de corpos 
cetônicos para os outros tecidos, mas não um 
consumidor. 
A produção e exportação dos corpos cetônicos pelo 
fígado permite a oxidação contínua de ácidos 
graxos com mínima oxidação de acetil-CoA. 
Quando os intermediários do ciclo do ácido cítrico 
são desviados para a síntese de glicose pela 
gliconeogênese, por exemplo, a oxidação dos 
intermediários do ciclo desacelera – bem como a 
oxidação de acetil-CoA. Além disso, o fígado 
contém apenas uma quantidade limitada de 
coenzima A, e quando a maior parte está 
comprometida com acetil-CoA, a b-oxidação 
desacelera esperando por coenzima livre. A 
produção e a exportação de corpos cetônicos 
liberam a coenzima A, permitindo a contínua 
oxidação dos ácidos graxos. 
Durante o jejum, a gliconeogênese consome os 
intermediários do ciclo do ácido cítrico, desviando 
acetil-CoA para a produção de corpos cetônicos. 
 
Formação de corpos cetônicos e exportação a partir 
do fígado. As condições que promovem a 
gliconeogênese (diabetes não tratado, redução na 
ingestão de alimento) desaceleram o ciclo do ácido 
cítrico (pelo consumo do oxaloacetato) e 
aumentam a conversão de acetil-CoA em 
acetoacetato. A coenzima A liberada permite a b-
oxidação contínua de ácidos graxos.