Bioquímica N1_2

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Principais vias de metabolização de 
compostos no fígado.
APRESENTAÇÃO
O fígado é um órgão central para a manutenção da homeostasia do organismo. Ele participa do 
metabolismo energético de carboidratos, lipídeos e aminoácidos, auxilia expressivamente na 
manutenção de níveis glicêmicos apropriados e é o principal responsável pela destoxificação do 
corpo. O fígado produz ácidos biliares, apresentando, assim, funções digestivas e é crucial para 
a hemostasia.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você irá identificar as principais vias metabólicas executadas 
nos hepatócitos. Também irá revisar as principais funções hepáticas que auxilia na manutenção 
da homeostase e entenderá como o fígado ajuda na eliminação de substâncias tóxicas do 
organismo.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Identificar as principais vias metabólicas hepáticas.•
Diferenciar as principais vias metabólicas anabólicas e catabólicas, assim como seus 
objetivos.
•
Reconhecer as vias metabólicas hepáticas associadas ao metabolismo de fármacos.•
DESAFIO
Você sabia que o fígado é o maior órgão interno do corpo humano? Ele pode pesar até 1,5 kg 
em um indivíduo adulto. O fígado está localizado logo abaixo do diafragma, no lado direito do 
corpo. Ele se localiza estrategicamente no sistema circulatório, sendo perfundido por ramos da 
artéria hepática e da veia porta. É o órgão conhecido como "Usina do Corpo".
Acompanhe o caso a seguir e veja um exemplo de biotransformação hepática:
qual a relação da sobredosagem de paracetamol e do processo de biotransformação hepática com 
o diagnóstico de intoxicação exposto no quadro clínico.
b) Qual a relação entre a intoxicação por paracetamol e os resultados laboratoriais apresentados?
c) Por que a N-acetilcisteína foi utilizada como tratamento nesse quadro de intoxicação 
medicamentosa?
INFOGRÁFICO
O fígado é o principal órgão responsável pela biotransformação de xenobióticos. Nos 
hepatócitos, os fármacos e outras substâncias químicas estranhas ao organismo são submetidos a 
diferentes reações químicas que compõem a biotransformação. Por meio da biotransformação, 
essas moléculas tornam-se mais hidrofílicas, o que facilita a sua eliminação. Além disso, a 
biotransformação normalmente reduz a atividade dos xenobióticos.
Neste Infográfico, você poderá aprender um pouquinho mais sobre como ocorrem as reações 
hepáticas de biotransformação. 
CONTEÚDO DO LIVRO
O fígado é um órgão central no que se refere ao metabolismo energético de carboidratos, 
lipídeos e carboidratos. Ele realiza o metabolismo dessas moléculas e disponibiliza os nutrientes 
para os demais órgãos do organismo de acordo com a demanda energética. O fígado também é 
responsável pela eliminação de diferentes substâncias tóxicas ou estranhas ao organismo. Esse 
órgão apresenta funções digestivas e de hemostasia.
No capítulo Principais vias de metabolização de compostos no fígado, da obra Bioquímica 
aplicada, você poderá identificar as principais vias metabólicas executadas no fígado. Você 
também compreenderá como ele auxilia na eliminação das substâncias estranhas ao organismo.
Boa leitura.
BIOQUÍMICA 
APLICADA
Débora Guerini de Souza
Principais vias de 
metabolização de 
compostos no fígado
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Identificar as principais vias metabólicas hepáticas.
  Diferenciar as principais vias metabólicas anabólicas e catabólicas e 
seus objetivos.
  Reconhecer as vias metabólicas hepáticas associadas ao metabolismo 
de fármacos.
Introdução
O fígado exerce diferentes funções que são cruciais para a homeostasia 
do nosso organismo. Ele apresenta um papel central no que se refere ao 
metabolismo energético, executando diferentes vias catabólicas e anabó-
licas. O fígado também é responsável pela produção de sais biliares e é 
essencial para o metabolismo e a eliminação das bilirrubinas. Esse órgão 
também contribui para a eliminação de substâncias estranhas ao nosso 
organismo, por meio do processo conhecido como biotransformação. 
O fígado também sintetiza a maior parte das proteínas sanguíneas, assim 
como fatores de coagulação, sendo essencial também para a hemostasia. 
Neste capítulo, você vai identificar as principais funções do fígado, 
conhecer as principais vias metabólicas executadas no fígado e, também, 
compreender como esse órgão participa da eliminação de substâncias 
estranhas do nosso organismo.
Fígado: órgão essencial para a homeostase 
metabólica
O fígado é o maior órgão interno do corpo humano, podendo pesar até 1,5 kg 
em um indivíduo adulto. Ele desempenha diferentes funções, que são vitais 
para a manutenção da homeostase do nosso organismo. O fígado apresenta 
funções digestivas, armazena diferentes substâncias como vitaminas e ferro, 
realiza a síntese de várias proteínas e fatores de coagulação e é essencial para 
o estado bioquímico do organismo. Ele é extremamente importante para o me-
tabolismo dos carboidratos, dos lipídeos e das proteínas. Além disso, o fígado 
participa da desintoxicação sanguínea. Ele metaboliza e inativa substâncias 
estranhas ao organismo, chamadas xenobióticos, facilitando a sua excreção 
(BARRETT, 2016).
O fígado está localizado logo abaixo do diafragma, no lado direito do corpo. 
Ele se localiza estrategicamente no sistema circulatório, sendo perfundido por 
ramos da artéria hepática e da veia porta (BARRETT, 2016). A veia porta 
hepática drena o sangue do estômago, dos intestinos delgado e grosso, além do 
baço. Dessa forma, o fígado recebe os nutrientes que são absorvidos da dieta 
pelos órgãos do trato gastrintestinal e realiza seu metabolismo, armazenamento 
ou liberação para circulação sistêmica, de acordo com o estado metabólico 
do organismo (AIRES, 2018). A maior parte dessas funções hepáticas são 
realizadas pelos hepatócitos. Os hepatócitos são o principal tipo celular que 
compõe a estrutura hepática, representando cerca de 80% das células que 
formam o órgão.
A estrutura do fígado
Os hepatócitos são células poligonais, polarizadas, que apresentam membrana 
apical e basolateral. As membranas apicais formam sulcos, chamados canalículos, 
entre os hepatócitos adjacentes. É por meio dos canalículos que os hepatócitos 
secretam a bile. Enquanto isso, as membranas basolaterais estão voltadas para os 
espaços intersticiais, apresentando contato com o endotélio fenestrado dos sinusoi-
des (capilares) hepáticos (AIRES, 2018). Os hepatócitos se organizam em estruturas 
hexagonais, chamadas lóbulos. A periferia de cada lóbulo apresenta ramos da veia 
porta e da artéria hepática. Enquanto isso, o seu centro exibe uma veia central, que 
drena o sangue para a veia hepática. Nos lóbulos, os canalículos biliares se unem, 
Principais vias de metabolização de compostos no fígado2
O fígado apresenta função central no que se refere ao metabolismo do orga-
nismo. Ele executa vias metabólicas de diferentes macromoléculas, enviando 
os nutrientes apropriados para cada órgão, por meio da corrente circulatória. 
Durante o período absortivo, ou pós-prandial, o fígado recebe o sangue da 
veia porta, rico em carboidratos, lipídeos e aminoácidos. Os hepatócitos então 
realizam o metabolismo dessas moléculas, como também o seu armazena-
mento ou seu envio para outros órgãos. No período pós-absortivo, ou jejum, o 
fígado executa diferentes vias catabólicas a fim de degradar macromoléculas 
e fornecer nutrientes para os demais tecidos do organismo. Essas funções 
são coordenadas, principalmente, pelos hormônios pancreáticos insulina e 
glucagon (HARVEY; FERRIER, 2012).
Vamos identificar, agora, quais as principais vias metabólicas que envolvem 
as moléculas energéticas — carboidratos, lipídeos e aminoácidos — e que são 
executadas no fígado.
Metabolismo hepático dos carboidratos
O fígado é o órgão responsável por realizar a manutenção de níveis apropria-
dos da glicemia,retirando ou liberando a glicose para o sangue. Ele executa 
diferentes vias metabólicas com esse propósito, em resposta aos hormônios 
insulina, glucagon e adrenalina.
originando os ductos biliares, que percorrem a estrutura hepática junto com a veia 
porta (SILVERTHORN, 2017). Observe a Figura 1.
Figura 1. Estrutura do fígado.
Fonte: Silverthorn (2017, p. 677).
3Principais vias de metabolização de compostos no fígado
No período pós-prandial, os monossacarídeos glicose, galactose e frutose 
chegam até o fígado por meio dos ramos da veia porta. Os hepatócitos exibem, 
em sua membrana, o transportador de glicose GLUT2, que não é dependente 
de insulina. Ao entrar nessas células, a glicose é rapidamente fosforilada pela 
enzima hexoquinase, originando a glicose-6-fosfato. Essa reação impede 
que a glicose deixe as células hepáticas. Por meio da regulação hormonal, o 
fígado pode direcionar a glicose-6-fosfato para diferentes vias metabólicas, de 
acordo com as necessidades energéticas e com a demanda de glicose (VOET; 
VOET, 2013).
Via glicolítica: os hepatócitos podem direcionar a glicose-6-fosfato para 
a via glicolítica a fim de produzir energia ou acetil-CoA. A via glicolítica, 
também denominada glicólise, é uma via formada por 10 reações químicas que 
leva à conversão da glicose em duas moléculas de piruvato. A via glicolítica 
apresenta um rendimento de duas moléculas de ATP e duas moléculas da coen-
zima reduzida NADH (PINTO, 2017). O piruvato formado nessa via pode ser 
convertido em acetil-CoA, pelo complexo enzimático piruvato-desidrogenase. 
A acetil-CoA é utilizada para a produção de mais moléculas de ATP, por meio 
do ciclo do ácido cítrico e da fosforilação oxidativa. Contudo, a maior parte da 
acetil-CoA gerada a partir da glicose acaba sendo utilizada pelos hepatócitos 
para a biossíntese de ácidos graxos (lipogênese) e de colesterol. Os ácidos 
graxos produzidos são integrados em triacilgliceróis e direcionados para 
armazenamento, principalmente no tecido adiposo, ou, então, integrados em 
fosfolipídeos (VOET; VOET, 2013; NELSON; CPX, 2014).
Glicogênese: mediante o acúmulo de glicose-6-fosfato, os hepatócitos 
podem armazenar a glicose na forma de glicogênio hepático. A glicogênese é 
a via anabólica em que a glicose é polimerizada em glicogênio. A glicogênese 
também ocorre nos músculos. Contudo, é o glicogênio armazenado no fígado 
que é utilizado para a manutenção da glicemia no jejum. A glicogênese tem 
como enzima principal a glicogênio sintase. Essa enzima é responsável por 
catalisar a reação de elongamento do glicogênio, por meio da adição de glicose 
à sua estrutura. A insulina é o principal hormônio que aumenta a atividade 
dessa enzima e, consequentemente, da glicogênese (PINTO, 2017).
Via das pentoses fosfato: quando a demanda sanguínea por glicose é 
reduzida, a glicose hepática também pode ser utilizada, alternativamente, 
na via das pentoses fosfato. Essa via também conduz à oxidação da glicose, 
tendo como produtos ribose-5-fosfato, NADPH e CO2. A coenzima reduzida 
NADPH é um importante substrato para vias metabólicas de biossíntese de 
lipídeos, como ácidos graxos e colesterol. A ribose é um monossacarídeo em-
pregado para a produção de nucleotídeos e, posteriormente, de ácidos nucleicos 
Principais vias de metabolização de compostos no fígado4
(PINTO, 2017). O NADPH também é um cofator muito importante para as 
vias metabólicas hepáticas de biotransformação de xenobióticos (NELSON; 
COX, 2014).
Conversão de outros monossacarídeos provenientes da dieta em glicose: 
além da glicose, a galactose, a frutose e a manose também são absorvidas 
pelas células intestinais. Por meio de diferentes enzimas, os hepatócitos con-
vertem esses monossacarídeos em intermediários da via glicolítica, como a 
glicose-6-fosfato. 
Como citado anteriormente, as vias acima ocorrem principalmente no 
período pós-prandial. Essas vias são estimuladas, majoritariamente, pelo 
hormônio insulina. Nesse estado metabólico, a secreção do hormônio pancre-
ático insulina é aumentada e ela estimula, principalmente, reações anabólicas. 
Quando a concentração da glicose sanguínea tem seus níveis reduzidos 
(aproximadamente 80 mg/dL), os hepatócitos liberam glicose para o sangue. 
Para isso, eles realizam a desfosforilação da glicose-6-fosfato pela enzima 
glicose-6-fosfatase, gerando glicose livre, que consegue permear a membrana e 
alcançar a corrente sanguínea (NELSON; COX, 2014). No estado pós-absortivo, 
a glicose liberada pelo fígado é formada a partir de duas vias: glicogenólise 
e gliconeogênese. 
Glicogenólise: o fígado apresenta uma grande reserva de glicogênio, que 
corresponde a cerca de 7% da massa do órgão. O glicogênio é uma reserva 
de energia que pode ser rapidamente mobilizada. Portanto, no jejum, ou 
nos intervalos entre refeições, o glicogênio hepático é degradado para que a 
glicemia sanguínea seja mantida em níveis adequados. A via metabólica que 
conduz o catabolismo do glicogênio é denominada glicogenólise. A glico-
genólise é uma via de fosforólise, em que a quebra do glicogênio ocorre por 
meio da inserção de grupos fosfatos, sendo o seu produto a glicose-6-fosfato. 
A glicogênio-fosforilase é a enzima-chave da glicogenólise. Ela é responsável 
pelo encurtamento da molécula de glicogênio. O glucagon e a adrenalina são 
hormônios que ativam essa via catabólica (PINTO, 2017).
Gliconeogênese: a gliconeogênese é a via metabólica que conduz à forma-
ção de glicose a partir de precursores não glicídicos. Essa via está ativada em 
períodos de jejum prolongado, sendo estimulada, principalmente, pelo hormônio 
glucagon. Em períodos de jejum, o fígado realiza glicogenólise a fim de liberar 
glicose para a corrente sanguínea e manter a sua glicemia em níveis apropria-
dos. Contudo, se o jejum se prolonga por mais de 8 a 14 horas, os estoques de 
glicogênio hepáticos acabam se exaurindo. Nessa situação, a glicose é gerada 
pela gliconeogênese. A síntese de novo (síntese endógena) de glicose ocorre a 
partir de aminoácidos, glicerol, lactato e piruvato (PINTO, 2017).
5Principais vias de metabolização de compostos no fígado
Metabolismo hepático dos lipídeos
O fígado executa tanto vias de biossíntese de lipídeos como também vias de 
degradação deles. Os ácidos graxos que chegam até os hepatócitos podem 
ser utilizados em diferentes vias metabólicas, de acordo com o momento 
energético do organismo:
β-oxidação: é a via catabólica que realiza a oxidação dos ácidos graxos até 
o intermediário acetil-CoA. Essa via ocorre na matriz mitocondrial e é formada 
por quatro reações enzimáticas. Ao final de cada ciclo da β-oxidação, o ácido 
graxo é encurtado em duas moléculas de carbono e a acetil-CoA é formada. 
Além disso, há a formação de uma molécula de NADH e uma molécula de 
FADH2. A acetil-CoA formada pela β-oxidação pode ser totalmente oxidada, 
por meio do ciclo do ácido cítrico e da fosforilação oxidativa, gerando mais 
energia. A β-oxidação está ativada, principalmente, no jejum e é estimulada 
pelo hormônio glucagon. Em situações de estresse, a adrenalina é secretada. 
Esse hormônio estimula a mobilização de triacilgliceróis do tecido adiposo. 
Por meio da degradação dos triacilgliceróis, ácidos graxos são disponibilizados 
para a β-oxidação.
Síntese de corpos cetônicos: no jejum prolongado ou, então, em indi-
víduos com diabetes melito, a β-oxidação predomina em relação às demais 
vias para obtenção de energia. Nessas situações, uma alta quantidade de 
acetil-CoA é produzida. A acetil-CoA é, então, destinada ao ciclo do ácido 
cítrico e também à cetogênese. A cetogênese é uma via que ocorre no fígado 
e que converte a acetil-CoA em acetona, acetoacetato ou β-hidroxibutirato, 
moléculas denominadas corpos cetônicos. Os corpos cetônicos são utiliza-
dos como combustíveis energéticos em diferentes tecidos e órgãos, como 
músculos cardíaco e esquelético e, também, o cérebro. A cetogênese ocorre 
na matriz mitocondrial, por meio de três reações enzimáticas. Nessa via,a 
acetil-CoA é metabolizada em acetoacetato, que então pode ser convertido 
em β-hidroxibutirato ou acetona. A acetona é excretada por meio da urina ou 
exalada. Enquanto isso, o acetoacetato e o β-hidroxibutirato são liberados no 
sangue e são captados por tecidos periféricos, sendo convertidos novamente em 
acetil-CoA e utilizados para a síntese de ATP. A cetogênese é principalmente 
estimulada pelo hormônio glucagon (VOET; VOET, 2013; PINTO, 2017).
O fígado também pode utilizar a acetil-CoA gerada a partir da degradação 
de ácidos graxos para a biossíntese de colesterol.
Biossíntese de colesterol: a biossíntese de colesterol ocorre principalmente 
no fígado. Ela ocorre por meio de quatro etapas e tem como substrato a acetil-
-CoA. A acetil-CoA utilizada para a biossíntese de colesterol é gerada a partir 
Principais vias de metabolização de compostos no fígado6
da oxidação de ácidos graxos, como também a partir da oxidação da glicose. 
Os hepatócitos incorporam uma pequena fração do colesterol produzido às 
suas membranas e exportam o restante para outros órgãos e tecidos, por meio 
de lipoproteínas plasmáticas. O fígado também utiliza parte do colesterol 
que produz para a produção dos ácidos biliares e seus sais, que são bastante 
importantes para a digestão das gorduras (NELSON; COX, 2014).
Quando não há demanda energética a partir dos ácidos graxos, os hepató-
citos podem incorporá-los em triacilgliceróis, que são armazenados principal-
mente no tecido adiposo. Os triacilgliceróis são formados pela esterificação de 
três ácidos graxos à molécula de glicerol. Após sua produção, os triacilgliceróis 
são transportados até o tecido adiposo por proteínas plasmáticas. A síntese e o 
armazenamento de triacilgliceróis são processos coordenados principalmente 
pelo hormônio insulina (NELSON; COX, 2014).
Quando os corpos cetônicos são produzidos em altas quantidades, eles podem se 
acumular e levar ao quadro chamado cetoacidose. Esse quadro ocorre, principalmente, 
em pacientes com diabetes descompensado. Tais indivíduos produzem pouco ATP 
a partir da glicose. Assim, a β-oxidação representa a principal forma de produção 
energética, o que resulta em uma alta produção de acetil-CoA. A acetil-CoA é dire-
cionada ao ciclo do ácido cítrico. Contudo, em função das quantidades limitadas de 
oxaloacetato (substrato da primeira reação do ciclo) nas mitocôndrias, essa via acaba 
tendo sua velocidade limitada. Assim, a acetil-CoA em excesso é desviada para a 
produção de corpos cetônicos. Os corpos cetônicos apresentam um caráter ácido. O 
seu acúmulo pode suplantar a capacidade tamponante do sangue, ocasionando a 
redução do pH sanguíneo. A acidose metabólica ocasionada pelo excesso de corpos 
cetônicos é denomina cetoacidose (NELSON; COX, 2014).
Metabolismo hepático dos aminoácidos
Quando chegam ao fígado, os aminoácidos são utilizados em diferentes vias 
metabólicas. O fígado pode degradar os aminoácidos em diferentes tipos de 
intermediários metabólitos, como também pode utilizá-los para a síntese de 
proteínas. Além disso, o fígado executa vias metabólicas de biossíntese de 
aminoácidos. Os aminoácidos podem ser empregados para a produção de 
proteínas e também para a biossíntese de nucleotídeos, hormônios e outras 
moléculas nitrogenadas (NELSON; COX, 2014).
7Principais vias de metabolização de compostos no fígado
Biossíntese de aminoácidos: o fígado é capaz de sintetizar todos os ami-
noácidos chamados não essenciais. Os hepatócitos realizam a biossíntese dos 
aminoácidos utilizando intermediários da via glicolítica, do ciclo do ácido 
cítrico ou da via das pentoses fosfato. 
Biossíntese de nucleotídeos a partir de aminoácidos: os aminoácidos 
disponíveis nos hepatócitos também podem ser utilizados para a biossíntese 
de nucleotídeos. A síntese de novo dos nucleotídeos ocorre a partir dos pre-
cursores: aminoácidos, ribose-5-fosfato, CO2 e NH3 (NELSON; COX, 2014).
Biossíntese de proteínas: as proteínas e enzimas presentes nos hepatócitos 
apresentam uma alta taxa de renovação. Assim, o fígado repõe constantemente 
as suas proteínas. Além de conduzir a síntese das suas próprias proteínas, o 
fígado é o órgão que produz praticamente todas as proteínas presentes no 
sangue. A biossíntese proteica ocorre, principalmente, no período pós-prandial, 
sendo estimulada pelo hormônio insulina (NELSON; COX, 2014).
No período pós-prandial, a quantidade de aminoácidos que chega até 
o fígado frequentemente supera a necessidade de biossíntese proteica ou 
produção de outras moléculas nitrogenadas. Assim, quando em excesso, o 
fígado libera os aminoácidos para outros tecidos realizarem síntese proteica 
ou, então, os degrada. A degradação dos aminoácidos também ocorre durante 
o jejum prolongado e no diabetes melito não controlado. Nesses quadros, os 
carboidratos já foram consumidos ou não conseguem ser utilizados e, então, 
o fígado também passa a utilizar os aminoácidos como fonte energética.
Degradação de aminoácidos e ciclo da ureia: a maior parte dos amino-
ácidos é catabolizada no fígado. Todos os aminoácidos, quando degradados, 
perdem seu grupamento amino. O esqueleto carbônico dos aminoácidos 
pode ser convertido em intermediários do ciclo do ácido cítrico. Quando 
seguem essa via, eles são totalmente degradados até CO2 e suas coenzimas 
seguem para a cadeia respiratória e fosforilação oxidativa. Além disso, os 
esqueletos carbônicos dos aminoácidos podem ser utilizados como substra-
tos para a síntese de glicose, na gliconeogênese. Enquanto isso, os grupos 
aminos extraídos dos aminoácidos podem ser utilizados em algumas vias 
biossintéticas ou, quando não necessários, são eliminados. O grupo amino 
é liberado dos aminoácidos para gerar amônia (–NH4). A amônia é bastante 
tóxica para os tecidos animais. Esse composto passa facilmente pela barreira 
hematoencefálica, atingindo o cérebro, podendo causar perda de neurônios, 
alteração das sinapses e alterações no metabolismo energético. Assim, o 
fígado é responsável por converter a amônia em ureia, um metabólito com 
menor toxicidade, por meio da via metabólica denominada ciclo da ureia. 
Principais vias de metabolização de compostos no fígado8
O ciclo da ureia ocorre na matriz mitocondrial e no citosol dos hepatócitos, 
sendo formado por cinco reações enzimáticas. A ureia formada por essa 
via metabólica é excretada pela urina (NELSON; COX, 2014). Observe o 
Quadro 1 a seguir.
Via metabólica Substrato Produto
V
ia
s 
an
ab
ól
ic
as
Glicogênese Glicose Glicogênio
Gliconeogênese Glicerol ou 
aminoácidos ou 
lactato ou piruvato
Glicose
Biossíntese de 
ácidos graxos
Acetil-CoA Ácido graxo
Biossíntese de lipídeos Acetil-CoA Colesterol
B iossíntese de 
triacilgliceróis
Ácidos graxos + glicerol Triacilglicerol
Biossíntese de 
nucleotídeos
Aminoácidos + ribose-
5-fosfato + CO2
Nucleotídeo
Biossíntese de 
aminoácidos
Esqueleto 
carbônico + NH2
Aminoácido
Biossíntese de proteínas Aminoácidos Proteína
Cetogênese Acetil-CoA Acetoacetato, 
β-hidroxibutirato, 
acetona
Ciclo da ureia NH4 Ureia
V
ia
s 
ca
ta
bó
lic
as
Via glicolítica Glicose Piruvato
Glicogenólise Glicogênio Glicose
Beta-oxidação Ácido graxo Acetil-CoA
Proteólise Proteínas Aminoácidos
Degradação de 
aminoácidos
Aminoácidos Esqueleto 
carbônico + NH4
Quadro 1. Principais vias anabólicas e catabólicas realizadas no fígado
9Principais vias de metabolização de compostos no fígado
Funções digestivas, excretoras 
e de hemostasia
Além de apresentar uma função central no que se refere ao metabolismo 
energético, o fígado também é local de execução de outras vias metabólicas, 
que conduzem à formação de elementos que auxiliam a hemostasia, defesa, 
digestão ou, então, eliminação de moléculas.
O fígado é responsável por sintetizar a bile, um componente bastante 
importante para a digestão de gorduras. A bile é uma mistura aquosa, 
formada por diferentes moléculas orgânicas e inorgânicas, sendo a fos-
fatidilcolina e os sais biliares os seus componentes maisimportantes. Os 
sais biliares são moléculas anfifílicas, isto é, apresentam “face polar” 
e “face apolar”. Eles são bastante importantes para a solubilização dos 
lipídeos provenientes da dieta. Com os sais biliares, os lipídeos são mais 
facilmente absorvidos no intestino e, também, ficam mais suscetíveis à ação 
das enzimas lipases. Os hepatócitos sintetizam os sais biliares utilizando 
o colesterol como substrato, por meio de várias reações enzimáticas, que 
ocorrem em diferentes organelas celulares (BERG; TYMOCZKO; STRYER, 
2015). Nessas reações, grupos hidroxilas (–OH) são introduzidos em di-
ferentes pontos da molécula de colesterol. Ainda, átomos de carbono de 
sua cadeia lateral são retirados e um grupo ácido carboxílico (–COOH) é 
inserido. Os produtos mais comuns dessas reações são os ácidos biliares 
primários: ácido cólico e ácido quenodesoxicólico. Esses ácidos biliares 
são conjugados com glicina ou taurina, formando os ácidos glicocólico, 
glicoquenodesoxicólico, taurocólico e tauroquenodesoxicólico. Esses ácidos 
biliares conjugados ionizam em pH fisiológico e, em função disso, são 
chamados sais biliares (Figura 2). O fígado secreta esses sais biliares na 
bile, que é então liberada no duodeno ou armazenada na vesícula biliar 
(HARVEY; FERRIER, 2012).
Principais vias de metabolização de compostos no fígado10
Figura 2. Estrutura do colesterol e dos sais biliares.
Fonte: Adaptada de Harvey e Ferrier (2012, p. 220/225).
11Principais vias de metabolização de compostos no fígado
O fígado também realiza o metabolismo e a excreção das bilirrubinas. A 
bilirrubina é formada a partir da degradação da proteína hemoglobina. Quando 
as hemácias são renovadas, o grupamento prostético da hemoglobina, o heme, é 
degradado nas células reticuloendoteliais, formando a biliverdina. A biliverdina 
é reduzida pela enzima biliverdina-redutase, gerando a bilirrubina (Figura 3). 
Figura 3. Formação da bilirrubina.
Fonte: Adaptada de Nelson e Cox (2014, p. 907).
Após sua produção, a bilirrubina (não conjugada) é transportada até o fígado 
pela albumina. A bilirrubina então entra nos hepatócitos por difusão facilitada 
e se liga às proteínas intracelulares. Já no fígado, a bilirrubina é conjugada ao 
cofator ácido glicurônico pela enzima bilirrubina-glicuronil-transferase microsso-
mal, formando diglicuronato de bilirrubina (HARVEY; FERRIER, 2012). Essas 
moléculas apresentam uma maior hidrossolubilidade do que a bilirrubina não 
Principais vias de metabolização de compostos no fígado12
conjugada, o que facilita a sua excreção. Após produzidas, elas são secretadas 
pelos hepatócitos nos canalículos biliares e, então, são excretadas do organismo 
pela bile (BARRETT et al., 2015). A bilirrubina não conjugada apresenta maior 
dificuldade para ser excretada, em razão do seu caráter mais lipofílico e, via de 
regra, não é secretada. 
O acúmulo de bilirrubinas no sangue leva ao quadro chamado icterícia, 
caracterizado pela cor amarelada da pele, do leito ungueal e da esclera. O acúmulo 
de bilirrubinas na corrente sanguínea pode ter várias causas, dentre elas a redução 
da atividade hepática por lesão dos hepatócitos (HARVEY; FERRIER, 2012).
Outra função bastante importante do fígado é a hemostasia. Com ex-
ceção das imunoglobulinas, que são produzidas pelo sistema imune, as 
demais proteínas que compõem o sangue são produzidas nos hepatócitos. 
Os hepatócitos realizam a biossíntese de albumina, ferritina, transferrina, 
lipoproteínas e outras proteínas sanguíneas. Nos hepatócitos, grande parte 
dos fatores de coagulação, como fibrinogênio, protrombina e plasminogênio, 
também são sintetizados. Alguns fatores de defesa também são produzidos 
pelo fígado, tais como proteínas do sistema complemento e alguns reagentes 
de fase aguda. Dessa forma, alterações hepáticas também podem contribuir 
para alterações sanguíneas como redução da pressão oncótica (pela dimi-
nuição da produção de albumina) e redução da coagulação sanguínea (pela 
redução na formação dos fatores de coagulação) (BARRETT et al., 2015; 
SCHINONI, 2006).
O fígado e a eliminação dos fármacos 
A grande maioria dos xenobióticos (substâncias estranhas ao organismo), 
como fármacos e toxicantes, apresenta natureza lipofílica. Essa característica 
permite que os xenobióticos atravessem as membranas celulares e, também, 
difi culta a sua eliminação. Os xenobióticos lipofílicos são fi ltrados nos glo-
mérulos, porém, acabam conseguindo passar pelas membranas dos túbulos 
renais, sendo reabsorvidos nesse local e voltando para o sangue. Dessa forma, 
a transformação dos xenobióticos em moléculas mais hidrofílicas é essen-
cial para que eles possam ser eliminados do nosso organismo (BRUNTON; 
HILAL-DANDAN, 2016).
A biotransformação compreende as reações pelas quais as moléculas dos 
xenobióticos são transformadas em produtos mais hidrofílicos. A biotransfor-
mação de xenobióticos ocorre principalmente no fígado. Esse processo aumenta 
a eliminação e, normalmente, também causa a inativação dessas moléculas.
13Principais vias de metabolização de compostos no fígado
As reações de biotransformação são classificadas em dois grupos: reações 
de fase I, ou não sintéticas ou catabólicas, e reações de fase II, ou de conju-
gação ou anabólicas (SILVA, 2014).
Inicialmente, a molécula do xenobiótico é submetida às reações de fase I. A 
fase I inclui reações de oxidação, redução, hidrólise, ciclização e desciclização 
(SILVA, 2014). Nessas reações, grupos hidrofílicos como –OH, –COOH, 
–SH, –O ou –NH2 são expostos ou inseridos nas moléculas. Essas reações 
são catalisadas por enzimas da superfamília citocromo P450 (CYPs), por 
monoxigenases contendo flavina (FMO) e por epóxido-hidrolases (EHs), que 
estão localizadas, principalmente, nas membranas do retículo endoplasmático 
dos hepatócitos (BRUNTON; HILAL-DANDAN, 2016).
A superfamília das CYPs constitui o principal sistema enzimático que rea-
liza as reações de fase I do metabolismo de xenobióticos e de outras substâncias. 
Cerca de 50% dos fármacos são metabolizados pelas CYPs. Essas enzimas 
apresentam diferentes isoformas, que apresentam diferentes afinidades por 
substratos e xenobióticos (SILVA, 2014). As isoformas CYP1A2, CYP2A6, 
CYP2B6, CYP2C9, CYP2D6 e CYP3A4 parecem ser as mais importantes no 
metabolismo dos xenobióticos (KATZUNG; TREVOR, 2017).
Os produtos da fase I seguem para as reações de fase II. Nas reações da fase 
II, os metabólitos da fase I são conjugados com cofatores endógenos, bastante 
hidrofílicos. A fase II inclui reações de conjugação com glicuronídeo, acetilação, 
metilação, conjugação com sulfato, conjugação com glicina e conjugação com 
glutationa (SILVA, 2014). Essas reações são catalisadas por transferases, que se 
localizam nos microssomos e no citosol celular (KATZUNG; TREVOR, 2017). São 
exemplos dessas enzimas as UDP-glicuronosiltransferases (UGTs), as sulfotrans-
ferases (SULTs), as N-acetiltransferases (NATs) e as metiltransferases (MTs). As 
reações de fase II são reações que consomem energia e que resultam em produtos 
orgânicos bastante polares, normalmente inativos. Os produtos das reações de 
conjugação são facilmente excretados, principalmente pela urina (SILVA, 2014).
Neste link, você pode conhecer um pouco mais sobre a integração do metabolismo 
energético no nosso organismo.
https://goo.gl/YqVU49
Principais vias de metabolização de compostos no fígado14
Alguns substratos podem atuar como indutores ou inibidores das enzimas que atuam 
sobre a biotransformação de xenobióticos. Alguns hidrocarbonetos presentes na 
fumaça do tabaco e do carvão, por exemplo, atuam aumentando a atividade das CYPs 
por aumento da sua síntese ou redução da sua velocidade de degradação. A indução 
das CYPs faz com que aqueles fármacos biotransformados por elas fiquem menos 
tempo na corrente circulatória, o que pode comprometer o seu efeito terapêutico. 
Por outro lado, algumas moléculas atuam como inibidores das CYPs. O antifúngico 
cetoconazol, por exemplo, interagecom as CYPs, reduzindo a sua atividade. O uso desse 
fármaco em associação com outro que também é metabolizado pelo mesmo grupo 
enzimático pode fazer com que este fique por maior período de tempo na corrente 
sanguínea, podendo, inclusive, ocasionar toxicidade ao organismo.
15Principais vias de metabolização de compostos no fígado
AIRES, M. M. Fisiologia. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018.
BARRETT, K. E. Fisiologia Gastrintestinal.(Lange). 2. ed. Porto Alegre: Penso, 2016.
BARRETT, K. E. et al. Fisiologia mé dica de Ganong (Lange). 24. ed. Porto Alegre: Penso, 2015.
BERG, J. M.; TYMOCZKO, J. L.; STRYER, L. Bioquímica. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara 
Koogan, 2015.
BRUNTON, L. L.; HILAL-DANDAN, R. Manual de farmacologia e terapêutica de Goodman 
e Gilman. 2. ed. Porto Alegre: Penso, 2016.
HARVEY, R. A.; FERRIER, D. R. Bioquímica ilustrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2012. 
KATZUNG, B. G.; TREVOR, A. J. Farmacologia Básica e Clínica (Lange). 13. ed. Porto Alegre: 
Penso, 2017.
NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6. ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2014. 
PINTO, W. J. Bioquímica clínica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017.
SCHINONI, M. I. Fisiologia hepática. Gazeta Médica, v. 2, n. 140, 2006. Disponível em: <http://
www.gmbahia.ufba.br/index.php/gmbahia/article/view/305>. Acesso em: 30 set. 2018.
SILVA, P. Farmacologia. 8. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014.
SILVERTHORN, D. U. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 7. ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2017. 
VOET, D.; VOET, J. G. Bioquímica. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2013.
Leitura recomendada
SMITH, C.; MARKS, A. D.; LIEBERMAN, M. Bioquímica médica básica de Marks. 2. ed. Porto 
Alegre: Artmed, 2008.
Principais vias de metabolização de compostos no fígado16
Conteúdo:
DICA DO PROFESSOR
O fígado desempenha a importante função de manter a glicemia sanguínea. Quando os níveis de 
glicose sanguínea reduzem, o fígado libera esse monossacarídeo para o sangue. Enquanto isso, 
quando os níveis de glicose aumentam no sangue, ele capta a glicose. Na Dica do 
Professor, você entenderá como o metabolismo de carboidratos é executado no fígado e quais as 
vias metabólicas que auxiliam na manutenção dessa função.
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EXERCÍCIOS
1) O fígado é um órgão central no que se refere ao metabolismo energético do nosso 
organismo. Ele executa diferentes vias metabólicas, relacionadas tanto ao anabolismo 
como ao catabolismo de lipídeos, carboidratos e proteínas. Assinale alternativa que 
exemplifica uma via anabólica e uma via catabólica, respectivamente, realizada no 
fígado:
A) Glicogenólise e gliconeogênese.
B) Glicólise e glicogenólise.
C) Lipogênese e glicogenólise.
D) Betaoxidação e glicólise.
E) Proteólise e glicólise.
2) O fígado é o órgão responsável pelo controle da glicemia. Ele retira ou libera glicose 
para o sangue a fim de que a homeostasia seja mantida. Sobre as vias metabólicas 
envolvidas nessa função, assinale a alternativa correta:
A) Quando os níveis sanguíneos de glicose reduzem, o fígado executa glicogênese a fim de 
disponibilizá-la para o sangue.
B) No período pós-prandial, o fígado recebe diferentes monossacarídeos pelos ramos da veia 
porta. Os monossacarídeos frutose e galactose são convertidos em glicose. Quando não é 
necessária para suprir a demanda energética, a glicose pode ser armazenada na forma de 
glicogênio por meio da via glicogenólise.
C) Quando a glicose chega ao fígado, ela pode ser convertida em acetil-CoA. A acetil-CoA 
produzida pode ser empregada para a produção de energia ou pode ser armazenada como 
glicogênio.
D) No período de jejum, o fígado libera a glicose para o sangue. Nessa situação, o fígado 
realiza glicogenólise e também gliconeogênese.
E) No período de jejum, a glicose também é desviada para outras vias catabólicas 
importantes, como a via das pentoses fosfato, a fim de que o substrato NADPH possa ser 
produzido.
3) O fígado é o principal órgão de destoxificação do nosso organismo. Ele executa 
diferentes reações que contribuem para a eliminação das substâncias estranhas ao 
organismo. Essas reações compõem o processo chamado biotransformação. Sobre as 
reações de biotransformação, está correto o que se afirma em qual das opções a 
seguir?
A) A biotransformação é responsável pela conversão das moléculas de xenobióticos em 
produtos mais lipofílicos, o que facilita a sua excreção.
B) A biotransformação é agrupada em reações de fase I e reações de fase II. As reações de 
fase I são reações anabólicas, de conjugação e, assim, demandam energia para ocorrer.
As principais enzimas envolvidas nas reações de fase I são as do sistema citocromo P450. C) 
Essas enzimas apresentam-se em diferentes isoformas e catalisam reações de oxidação.
D) As reações de fase II são também chamadas reações catabólicas ou não biossintéticas. Por 
meio dessas reações, grupos hidrofílicos como –SH, –OH, –COOH são inseridos nos 
xenobióticos.
E) A interação das CYPs com indutores enzimáticos pode resultar no acúmulo dos fármacos 
metabolizados por esse sistema enzimático, o que pode causar o aumento de seus efeitos 
indesejáveis ou, até mesmo, toxicidade.
4) O fígado apresenta diferentes funções que são cruciais para a homeostase do 
organismo. Com a redução da atividade hepática, devido a alguma patologia, pode-se 
observar diferentes alterações. Um sinal/sintoma que pode ocorrer devido à redução 
da função hepática está descrito em qual das alternativas a seguir?
A) Aumento da coagulação sanguínea devido à alteração da produção de proteínas sanguíneas 
e fatores de coagulação.
B) Icterícia, devido ao aumento da excreção hepática das bilirrubinas.
C) Hipoglicemia, pois os hepatócitos acabam consumindo maior quantidade de glicose para 
manutenção de suas funções.
D) Uremia, isto é, aumento dos níveis de ureia no sangue devido à alteração do metabolismo 
hepático dos aminoácidos.
E) Encefalopatia, devido à redução de glicose sanguínea e ao aumento de amônia no sangue.
O fígado é o órgão responsável por integrar o metabolismo energético. Ele atua sobre 
o metabolismo de lipídeos, carboidratos e proteínas, controlando o envio de 
nutrientes para os demais tecidos e órgãos do corpo. Essas funções são reguladas 
5) 
principalmente pelos hormônios insulina, glucagon e adrenalina. Sobre as funções 
metabólicas hepáticas e a sua regulação, pode-se afirmar:
A) No período absortivo, o glucagon estimula as vias glicogenólise e betaoxidação.
B) No período pós-absortivo, há um predomínio da atuação das vias anabólicas, e a insulina é 
o principal hormônio secretado nesse período metabólico.
C) No período absortivo, a glicose que não é utilizada para suprir a demanda energética pode 
ser usada na síntese do glicogênio e na síntese de lipídeos, como ácidos graxos e 
colesterol.
D) No jejum, o fígado executa as vias betaoxidação e gliconeogênese, sob estímulo da 
adrenalina e da insulina.
E) Em situações de estresse, a adrenalina é secretada. Esse hormônio estimula a 
glicogenólise, assim como estimula a secreção da insulina e reduz a liberação de glucagon.
NA PRÁTICA
A insuficiência hepática é uma patologia caracterizada por uma grave redução das funções do 
fígado. Ela pode ser aguda ou crônica. A forma aguda frequentemente é causada por substâncias 
químicas que causam lesão e dano aos hepatócitos. O fígado desempenha inúmeras funções que 
são extremamente importantes para a manutenção da homeostasia. Dessa forma, quando ocorre 
algum tipo de dano aos hepatócitos, essas funções são acometidas, ocasionando alterações muito 
significativas para o funcionamento do organismo.
Na insuficiência hepática, há uma redução da eliminação das bilirrubinas, o metabolismo 
energético fica alterado, e o organismo apresenta dificuldades para eliminar substâncias 
estranhas e realizar a destoxificação. Saiba mais sobre as alterações que podem ocorrer nessequadro clínico.
SAIBA +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
O metabolismo da glicose
Dentre as diferentes funções hepáticas, está a manutenção da glicemia. O fígado executa 
diferentes vias metabólicas anabólicas e catabólicas para que essa função possa ser executada. 
Neste vídeo, você poderá entender um pouco mais sobre o metabolismo da glicose.
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Biotransformação hepática
A biotransformação hepática é um processo muito importante para a eliminação de substâncias 
estranhas ao nosso organismo. Por meio das reações que compõem a biotransformação, os 
xenobióticos tornam-se mais hidrofílicos e, com isso, são mais facilmente excretados. Neste 
vídeo, você poderá aprender um pouco mais sobre a biotransformação e as suas reações.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Fígado – a “usina metabólica” do organismo
O fígado é considerado a “usina metabólica” do nosso organismo. Ele tem um papel muito 
importante no metabolismo de diferentes moléculas endógenas e exógenas. O fígado é 
responsável pelo metabolismo da bilirrubina, o que possibilita a sua excreção. Nesse vídeo, você 
poderá compreender como ocorre a formação da bilirrubina e qual o papel do fígado em seu 
metabolismo.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!