Metabolismo de Lipídeos e Colesterol

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BIOQUÍMICA 
METABÓLICA 
PARA FARMÁCIA
UNIDADE III
Metabolismo de lipídeos 
e do colesterol
Francisco César Costa Lins
Metabolismo de lipídeos e 
do colesterol
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Introdução
Nesta unidade, veremos como o metabolismo dos lipídeos e do colesterol são 
importantes para a saúde do organismo. O entendimento do metabolismo dos lipídeos 
é de extrema importância para o farmacêutico, uma vez que muitos medicamentos 
são lipofílicos, o que significa que têm afinidade por tecidos ricos em lipídios. Além 
disso, distúrbios do metabolismo dos lipídios, como a hipercolesterolemia, estão 
associados a várias doenças, como a aterosclerose e doenças cardiovasculares.
Objetivos da Aprendizagem
Ao final da unidade, esperamos que você seja capaz de:
• Compreender o processo de oxidação de ácidos graxos, incluindo suas 
fontes, ativação, transporte e β-oxidação, bem como a produção de ATP e a 
biossíntese de triacilgliceróis.
• Analisar a síntese, regulação e papel do colesterol, além de sua relação 
com a aterosclerose, destacando a importância clínica da determinação do 
colesterol total.
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Metabolismo de lipídeos 
Os ácidos graxos passam por um processo de ativação antes de serem metabolizados 
no interior da mitocôndria. Esse processo envolve a transformação do grupo 
carboxilato em um tioéster da Coenzima A (CoASH).
Oxidação e fontes de ácidos graxos
Na β-oxidação de ácidos graxos, a primeira reação é catalisada pela enzima acil-
CoA-desidrogenase. Essa enzima utiliza o FAD como coenzima para remover 
hidrogênios do substrato, resultando na conversão de acil-CoA em trans-Δ2-enoil-
CoA (Souza, 2018). Esse é o primeiro passo importante na degradação dos ácidos 
graxos para a produção de energia.
Reação de β-oxidação de ácidos graxos.
Linoleoil-CoA
2,4-Dienoil
redutase
3,2-trans-enoil-CoA
isomerase
Oxidação beta
Oxidação beta
Oxidação beta
Fonte: Wikimedia Commons (2024).
#pratodosverem: esquema mostrando as etapas de oxidação do ácido linoleico, 
um tipo de ácido graxo.
Os ácidos graxos são componentes importantes das moléculas de lipídios 
e podem ser classificados em saturados e insaturados de acordo com sua 
estrutura química. Os ácidos graxos saturados não possuem duplas ligações em 
sua estrutura, enquanto os insaturados possuem pelo menos uma dupla ligação. 
Além disso, os ácidos graxos saturados são encontrados em gorduras de origem 
animal e vegetal (Brown, 2018).
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A ingestão excessiva de lipídeos na dieta é considerada um fator 
de risco para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares, que 
são a principal causa de morte em muitos países.
Atenção
Os lipídeos costumam ser classificados em lipídeos simples e compostos. Os 
lipídeos simples não produzem ácidos graxos após a hidrólise e incluem substâncias 
como os triglicerídeos e os esteroides. Já os lipídeos compostos são formados por 
moléculas de glicerol e ácidos graxos, podendo também conter aminoálcoois. São 
exemplos os fosfolipídios e os glicolipídios.
Ativação, transporte para a mitocôndria e reações de 
β-oxidação
O fígado é o principal órgão responsável pelo metabolismo dos lipídios no corpo 
humano (Brown, 2018). Ele desempenha várias funções essenciais, incluindo a 
síntese de colesterol, a produção de bile (necessária para a digestão de gorduras) 
e o armazenamento e liberação de lipídios conforme as necessidades energéticas 
do organismo.
O cérebro não consegue metabolizar lipídeos. Sendo assim, você 
compreende a real importância do fígado no metabolismo dessa 
macromolécula?
Reflita
Os ácidos graxos com até 12 carbonos podem se difundir livremente através da 
membrana mitocondrial sem problemas. No entanto, os ácidos graxos de cadeia 
longa (com mais de 12 carbonos) precisam da ajuda de um sistema de transporte que 
envolve as enzimas carnitina-aciltransferase I e carnitina aciltransferase II.
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Carnitina-aciltransferase I (CAT I)
Permite que os ácidos graxos de cadeia longa cruzem a membrana mitocondrial 
externa.
Carnitina-aciltransferase II (CAT II)
Catalisa a transferência do grupo acila da acilcarnitina de volta para o CoA, 
regenerando o acil-CoA dentro da mitocôndria para a oxidação beta.
A oxidação dos ácidos graxos no interior da mitocôndria ocorre em quatro etapas 
principais, conhecidas como β-oxidação. Nesse processo, a estrutura dos ácidos 
graxos é quebrada em segmentos de dois carbonos, resultando na formação repetida 
de acetil-CoA, NADH e FADH2.
Balanço energético e produção de ATP
Para sintetizar uma molécula de ácido graxo, é necessário tanto ATP quanto 
NADPH. Para determinar a quantidade de energia necessária, é crucial examinar 
cuidadosamente a via de síntese. São requeridos sete ciclos da via de síntese para 
produzir uma molécula de palmitato, o ânion do ácido palmítico (Souza, 2018). A 
equação geral para esses ciclos de síntese é a seguinte:
𝑨𝒄𝒆𝒕𝒊𝒍 𝑪𝒐𝑨 + 𝟕 𝑴𝒂𝒍 𝒐𝒏𝒊𝒍 𝑪𝒐𝑨 + 𝟏𝟒 𝑵𝑨𝑫𝑷𝑯 + 𝟐𝟎 𝑯 + → 𝑷𝒂𝒍 𝒎𝒊𝒕𝒂𝒕𝒐 + 𝟕 𝑪𝑶𝟐 + 
𝟏𝟒 𝑵𝑨𝑫𝑷+ + 𝟖 𝑪𝒐𝑨 + 𝟔 𝑯 𝟐𝑶
Produção de ácidos graxos por animais
Os animais não conseguem sintetizar ácidos graxos com cadeias mais curtas 
do que o ácido pentadecílico, que possui 15 carbonos em sua cadeia.
Produção de ácidos graxos por plantas
As plantas têm a capacidade de produzir uma variedade maior de ácidos graxos, 
incluindo alguns com menos de 15 carbonos, como o ácido láurico, que possui 
12 carbonos em sua cadeia.
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A síntese de malonil-CoA é a principal etapa reguladora na biossíntese de ácidos 
graxos. Embora o malonil-CoA tenha poucas funções na célula além de servir como 
precursor na síntese de ácidos graxos, sua regulação é crucial para controlar a via de 
síntese de ácidos graxos. Isso ocorre porque a conversão de acetil-CoA em malonil-
CoA é um ponto crítico de regulação nesse processo metabólico.
Obtenção do malonil-CoA
Carbonil-fosfato Acetil-CoA carbânion
Enzima carboxibiotinilEnzima biotinil Enzima biotinil
Malonil-CoA
Fonte: Wikimedia Commons (2024).
#pratodosverem: esquema contendo uma reação química em três etapas, 
sendo elas: formação do carbonil-fosfato, formação do acetil-CoA carbânion e 
a obtenção do malonil-CoA.
Quando há um excesso de ATP e uma escassez de AMP, indica-se a presença de um 
suprimento abundante de energia. Nessas condições, a enzima acetil-CoA carboxilase, 
responsável pela conversão de acetil-CoA em malonil-CoA, é ativada em sua totalidade 
(Guerra, 2011).
Biossíntese de triacilgliceróis 
A síntese de triacilgliceróis ocorre através de uma via curta que inicia convertendo 
a di-hidroxiacetona fosfato, um intermediário da glicólise, em glicerol 3-fosfato. 
Posteriormente, as cadeias laterais de ácidos graxos são adicionadas uma a uma a 
partir de substratos de acil-CoA.
Veja mais sobre triacilgliceróis na dissertação intitulada “Lipólise 
de triacilgliceróis no Rúmen”, clicando no link.
Saiba mais
A síntese de triacilgliceróis ocorre sobretudo nas células hepáticas, ocorrendo dentro 
do retículo endoplasmático. Após a síntese, os triacilgliceróis são combinados com 
https://www.proquest.com/openview/47d3161cf766262e12b5fbebcf420513/1?pq-origsite=gscholar&cbl=2026366&diss=y
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proteínas para formar complexos de lipoproteínas. Esses complexos são então 
transportados para as células de armazenamento, conhecidas como adipócitos ou 
são transportados até os músculos. Nos músculos, os triacilgliceróis se degradam 
para liberar energia.
Obtenção de um triacilglicerol por hidrólise
Fonte: Wikimedia Commons (2024).
#pratodosverem: esquema contendo uma reação química em que uma molécu-
la reage com água para formar um triacilglicerol. 
Os triacilgliceróis são degradados por enzimas chamadas lipases, que clivam as três 
cadeias de ácidos graxos do componente glicerol da molécula.
Metabolismo do colesterol
Neste tópico, vamos conhecer aspectos do colesterol. Acompanhe!
Síntese e regulação do colesterol
O colesterol é um componente crucial das membranas celulares. Embora os animais 
obtenham parte de suas necessidades de colesterolda alimentação, eles também 
têm a capacidade de sintetizá-lo, principalmente nas células hepáticas (Souza, 2018).
O cérebro depende do colesterol para a formação e manutenção 
das sinapses, isto é, das conexões entre os neurônios, que são 
essenciais para a comunicação neural.
Curiosidade
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A estrutura do colesterol é composta por quatro anéis de hidrocarboneto, sendo 
que três desses anéis possuem seis átomos de carbono e o quarto possui cinco 
átomos de carbono. Além disso, a molécula contém um grupo de hidrocarboneto 
composto por oito carbonos, conhecido como grupo “cauda”, que está ligado ao 
anel de cinco carbonos.
Estágios da síntese do colesterol
Estágio Etapas envolvidas
Primeiro estágio 
• Síntese de acetoacetil-CoA.
• Síntese de HMG-CoA e mevalonato.
• Formação de mevalonato e isopentil pirofosfato .
Segundo estágio • Formação de dimetilalil pirofosfato.
Estágio final
• Oxidação do esqualeno.
• Produção do lanosterol.
• Conversão do lanosterol em colesterol.
Fonte: elaborada pelo autor (2024).
#pratodosverem: quadro com duas colunas. Na primeira coluna, estão 
descritos os estágios da síntese do colesterol. Na segunda coluna, as etapas 
envolvidas em cada estágio. 
Na via de síntese do colesterol, a etapa limitante é a conversão da HMG-CoA 
(hidroximetilglutaril-CoA) em mevalonato pela enzima HMG-CoA redutase.
Colesterol e aterosclerose
A aterosclerose (AT) é uma doença inflamatória crônica, envolvendo tanto a imunidade 
inata quanto a adaptativa, com a participação ativa de macrófagos e linfócitos no 
processo aterosclerótico.
Fatores de risco
O tabagismo, uma dieta rica em lipídios e o sedentarismo são fatores ambientais 
e modificáveis que contribuem para a aterosclerose. 
Patogenia
A patogênese da aterosclerose está relacionada à lesão ou disfunção da célula 
endotelial.
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As lesões avançadas da aterosclerose começam com o tipo IV ou ateroma, onde 
há a presença do núcleo lipídico, também conhecido como core lipídico, que é bem 
formado e contém células espumosas, além de depósitos extracelulares na forma de 
cristais de colesterol (Souza, 2018).
Artéria normal (a esquerda) e artéria com estreitamento (a direita)
Artéria normal Estreitamento da artéria
Depósito de lipídeos
na placa
Fonte: Wikimedia Commons (2024).
#pratodosverem: representação de duas artérias: uma normal e outra com 
estreitamento devido ao depósito de lipídeos. 
A morfologia das placas ateroscleróticas desempenha um papel crucial na 
apresentação clínica da doença.
Determinação de colesterol total
O colesterol total pode ser elevado em condições como hepatites virais, cirrose, 
síndrome nefrótica, diabetes, hipercolesterolemia familiar e outras. Já a redução 
do colesterol total pode ocorrer em situações como hepatopatias graves, inanição, 
septicemia e anemias. A seguir, há uma tabela de referência utilizada para a 
determinação do colesterol total.
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Tabela de referência com valores para determinação do colesterol total
Faixa de idade Valor de referência (em mg/dL) Interpreta-
ção 
Entre 2 e 19 anos
 200 Elevado 
A partir de 20 anos
 240 Elevado 
Fonte: elaborada pelo autor (2024).
#pratodosverem: uma tabela contendo três colunas: faixa de idade de medição 
do colesterol, valores de referência e interpretação do resultado. 
Alguns fatores podem aumentar os níveis de colesterol, como hipotireoidismo, 
diabetes mal controlada, insuficiência renal e o uso de certos medicamentos.
HDL-C
Existe uma correlação estatística positiva entre altos níveis de HDL-C (lipoproteína 
de alta densidade, conhecida como “colesterol bom”) e a diminuição do risco de 
doença arterial coronariana e infarto agudo do miocárdio.
LDL-C
O colesterol LDL (lipoproteína de baixa densidade) é frequentemente chamado 
de fator aterogênico porque o aumento dos seus níveis no sangue está 
fortemente associado a um aumento do risco de doença arterial coronariana e 
infarto agudo do miocárdio. 
Na avaliação do risco para Doença Arterial Coronariana (DAC), os valores de HDL-C 
devem ser interpretados em conjunto com os outros dados do perfil lipídico, como os 
níveis de colesterol total, LDL-C e triglicerídeos, além de outros fatores de risco, como 
idade, sexo, pressão arterial e histórico familiar. 
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Para saber mais sobre este tema, acesse o link e saiba mais sobre 
“O que nunca te contaram sobre gordura trans” e “Colesterol bom, 
colesterol ruim... O que isso quer dizer?”.
Saiba mais
http://www.youtube.com/watch?v=JWhqE4RO8B4
http://www.youtube.com/watch?v=A_46uvUc00c
http://www.youtube.com/watch?v=A_46uvUc00c
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Conclusão
O metabolismo de lipídeos envolve uma série de processos complexos o que inclui a 
oxidação de ácidos graxos para produzir de energia, a síntese de triglicerídeos e dos 
fosfolipídios para armazenamento e membranas celulares e a regulação do colesterol, 
que é essencial para a integridade das membranas e a produção de hormônios 
esteroides. O colesterol é sintetizado principalmente no fígado e é crucial para várias 
funções corporais. No entanto, o excesso pode levar à formação de placas nas artérias, 
o que aumenta o risco de doenças cardiovasculares.
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Referências
Bibliografia básica
BERG, J. M. et al. Bioquímica. Tradução Patricia Lydie Voeux. Revisão técnica Deborah 
Schechtman, Regina Lúcia Baldini. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2021.
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técnica Marcelo Paes de Barros. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018.
FERRIER, D. R. Bioquímica ilustrada. Tradução Carla Dalmaz et al. Revisão técnica 
Carla Dalmaz, Maria Elisa Calcagnotto. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2019.
MOTTA, V. T. Bioquímica. 2. ed. Rio de Janeiro: MedBook, 2011.
SOUZA, D. G. de.; BRAGHIROLLI, D. I.; Schneider, A. P. H. Bioquímica aplicada. Revisão 
técnica Liane Nanci Rotta. Porto Alegre: SAGAH, 2018.
VOET, D.; VOET, J. G. Bioquímica. Tradução Ana Beatriz Gorini da Veiga et al. Revisão 
técnica Carlos Termignoni et al. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2013.
Bibliografia complementar
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bibliotecaagptea.org.br/agricultura/agricultura_geral/livros/LIVRO%20BIOQUIMICA.
pdf. Acesso em: 20 fev. 2024.
GUERRA, R. A. T. et al. Bioquímica metabólica. João Pessoa: Ed. Universitária, 2011. 
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MARZZOCO, A.; TORRES, B. B. Bioquímica básica. 4. ed. reimp. Rio de Janeiro: 
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RODWELL, V. W. et al. Bioquímica ilustrada de Harper. Tradução Patricia Lydie 
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