APOSTILA BIOQUÍMICA BASICA METAB. CARBOIDRATOS LIPIDEOS E PROTEINAS

Prévia do material em texto

METABOLISMO DE CARBOIDRATOS
CARBOIDRATOS, HIDRATOS DE CARBONO OU GLICÍDEOS
 São provavelmente os compostos orgânicos mais abundantes nos organismos vivos; 
 Constituem mais de 90% da matéria seca dos vegetais;
 Funções:
- fornecimento de energia na dieta da maioria dos organismos,
- forma de depósito de energia no corpo;
- atuação como componentes da membrana celular;
- componente estrutural de muitos organismos, incluindo as paredes celulares das 
bactérias, o exoesqueleto de insetos e a celulose nas plantas.
 Fórmula simples dos carboidratos (CH2O)n
 Estruturalmente podem ser vistos como aldeídos ou cetonas
 Classificam-se de acordo com o número de ligações glicosídicas:
- Monossacarídeos: são os carboidratos mais simples com apenas uma unidade de açucar 
em cada molécula. Não sofrem hidrólise. Ex: glicose, frutose, galactose.
1
- Oligossacarídeos: Contém de 3 a 20 monossacarídeos, os mais comuns são os 
dissacarídeos. Estes se formam através das chamadas ligações glicosídicas. Ex: lactose 
(galactose+glicose), maltose (glicose+glicose), sacarose (glicose+frutose)
- Polissacarídeos: formados por mais de 20 monossacarídeos. São classificados como 
homopolissacarídeos (contém centenas de unidades de açúcar, mas somente uma espécie 
de monossacarídeo). Ex: glicogênio. E heteropolissacarídeo (que contém uma série de 
espécies diferentes de monossacarídeos). Ex: glicosaminoglicanos.
MONOSSACARÍDEOS
 São classificados em aldoses e cetoses
2
 Tanto as aldoses quanto as cetoses são subdividas em trioses, tetroses, pentoses, 
hexoses, etc....
3
 Os compostos que possuem a mesma fórmula estrutural são chamados isômeros
 Possuem a mesma fórmula química C6H12O6
 Se dois monossacarídeos diferem na configuração em torno de um átomo de 
carbono específico, são definidos como epímeros um do outro.
 Glicose e galactose são epímeros C-4, suas estruturas diferem apenas na posição 
do grupo OH no carbono 4
 Glicose e manonose são epímeros C-2.
 Galactose e manose não são epímeros pois diferem na posição dos grupos OH em 
dois carbonos (2 e 4).
 Enantiômeros: pares de estrutura que são imagens espelhadas uma das outras
 Os dois membros do par são designados de açucar D e açucar L. A grande 
maioria na natureza são D açúcares.
4
 Poucos monossacarídeos com cinco ou mais carbonos existe na forma de cadeia 
aberta, ao contrário são encontrados predominantemente em forma de anel.
5
Principais monossacarídeos
Glicose 
 Açúcar mais abundante na natureza e a principal forma energética para os 
organismos;
 Na forma livre, ocorre em frutos maduros, em folhas, raízes e seiva das plantas;
 Na forma combinada aparece formando vários dissacarídeos.
Galactose
 Também conhecida como “açúcar do cérebro”, pois aparece neste tecido como 
constituinte plástico;
 Não é encontrado na forma livre, mas como resíduo de vários polissacarídeos;
 Abundante no leite, formando a lactose;
 Nos vegetais aparece em vários polímeros.
Frutose
 É a única cetose que ocorre em grande quantidade na natureza; 
 Principal açúcar do mel e de vários frutos;
Xilose
 Pentose não encontrada na forma livre na natureza, mas distribuída em 
polissacarídeos existentes na madeira, palha, casca de cereais.
Principais dissacarídeos
Lactose
 Formado pela galactose e glicose unidas por uma ligação ß-1,4;
 É redutora;
 Alguns indivíduos apresentam problemas em relação à digestão da lactose
Maltose
 Formada por duas moléculas de glicose unidas em ligação α-1,4;
 É um dissacarídeo redutor;
6
 Aparece principalmente como produto da hidrólise do amido, sendo também 
produzida por fermentação na fabricação da cerveja.
Celobiose
 Duas moléculas de glicose unidas em ß-1,4.
 É um dissacarídeo redutor, não encontrado livre na natureza, mas como unidade 
estrutural da celulose, da qual é obtida por hidrólise enzimática.
Sacarose
 Açúcar da cana e da beterraba;
 Apesar de estas serem suas principais fontes, a sacarose é encontrada em todas 
as plantas que sofrem o processo de fotossíntese;
 É um dissacarídeo não redutor, formado por glicose e frutose;
 Quando aquecida em meio muito ácido, a altas temperaturas ou em 
concentrações muito elevadas, pode-se inverter formando o açúcar invertido.
Polissacarídeos 
 São moléculas de alto peso molecular, formados por polímeros de 
monossacarídeos unidos pela ligação glicosídica;
 Fazem parte da estrutura das paredes celulares das plantas superiores ou 
algas marinhas (celulose, hemicelulose, pectina) ou de animais (quitina), são 
reservas metabólicas de plantas (amido, dextranas, frutanas) e de animais 
(glicogênio), agem como substâncias protetoras de plantas, devido à sua 
capacidade de reter grandes quantidades de água.
Amido
 Constitui a mais importante reserva de nutrição de todas as plantas 
superiores, ocorrendo principalmente em sementes, tubérculos e raízes;
7
 Encontra-se presente nos tecidos vegetais sob a fórmula de grânulos 
intracelulares;
 É um homopolissacarídeo formado por duas frações: amilose e amilopectina
Amilose: polímero linear de resíduos de glicose unidos por ligações do tipo α-1,4.
 A proporção que aparecem as moléculas de amilose e amilopectina varia 
entre os amidos procedentes de diferentes vegetais, entre variedades de 
uma mesma espécie;
Celulose
 Principal componente de sustentação das estruturas vegetais;
 É um polímero linear de moléculas de glicose unidas em ligações β-1,4, 
não sendo digerida no trato gastrintestinal humano;
 A ausência de substituintes nas longas cadeias permite sua associação por 
grande número de ligações de hidrogênio, levando à formação estruturas 
cristalinas;
 Estas estruturas, juntamente com o tipo de ligações glicosídicas, tornam a 
celulose mais resistente à hidrólise em meio ácido, ao mesmo tempo em 
que dificultam a penetração da água e reduzem a elasticidade das fibras.
8
Amilopectina: 
polímero ramificado 
também de moléculas 
de glicose com 
ligações do tipo α-1,6
Hemiceluloses
 Correspondem a um grupo de polissacarídeos que se encontra, junto 
com a celulose, lignina e pectina, formando as paredes celulares dos 
vegetais;
 As unidades de monossacarídeos componentes podem incluir xilose, 
arabinose, galactose, manose, glicose;
 Apresentam peso molecular inferior ao da celulose.
Glicogênio
 Polissacarídeo de reserva típico dos animais;
 É uma reserva de glicose de utilização rápida, pois é mobilizado 
facilmente;
9
METABOLISMO DE CARBOIDRATOS EM MONOGÁSTRICOS
Os glicídeos ou carboidratos constituem uma importante fonte energética para os 
animais, pois eles servem de substrato para produzir ATP. Além disso, fazem parte das células 
vegetais e bacterianas. As principais fontes de glicídeos na dieta dos animais monogástricos 
são polissacarídeos, como o amido, glicogênio e dextrinas, também alguns dissacarídeos como 
a sacarose, lactose e maltose.
Entre os polissacarídeos que constituem reservas energéticas estão o amido e o 
glicogênio, ambos formados por unidades de glicose, unidas entre si pelas ligações 
glicosídicas. O amido é encontrado nos vegetais, principalmente nas sementes e tuberosos 
como batata, mandioca. O glicogênio é próprio dos animais. Ambos os polissacarídeos são 
armazenados em grânulos citoplasmáticos. O amido está organizado na forma de dois 
polímeros: amilose e amilopectina. A amilose está composta por milhares de unidades de 
glicose unidas por ligações α 1-4, sem ramificações (molécula linear). A amilopectina possui 
glicoses unidas linearmentepor ligações α 1-4, e esta Estrutura também apresenta 
ramificações unidas em ligações α 1-6. O glicogênio está organizado similarmente, à 
amilopectina, mas suas ramificações são mais curtas e estão em maior número, a cada 8-10 
unidades de glicose.
DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS GLICÍDEOS EM MONOGÁSTRICOS:
A absorção dos carboidratos pelas células do intestino delgado é realizada após 
hidrólise dos dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos em seus componentes 
monossacarídeos. As quebras ocorrem sequencialmente em diferentes segmentos do trato 
gastrointestinal por reações enzimáticas:
1.α-Amilase salivar.
A digestão do amido inicia durante a mastigação pela ação α-amilase salivar (ptialina) 
que hidrolisa as ligações glicosídicas α(1→4), com a liberação de maltose e oligossacarídeos. 
Contudo, a α-amilase salivar não contribui significativamente para a hidrólise dos 
polissacarídeos, devido ao breve contato entre a enzima e o substrato. Ao atingir o estômago, 
a enzima é inativada pelo baixo pH gástrico. Alguns animais como: não apresentam amilase 
salivar.
10
2. α-Amilase pancreática.
O amido e o glicogênio são hidrolisados no duodeno em presença da α-amilase 
pancreática que produz maltose como produto principal e oligossacarídeos chamados dextrinas 
– contendo em média oito unidades de glicose com uma ou mais ligações glicosídicas α(1→6). 
Certa quantidade de isomaltose (dissacarídeo) também é formada.
3. Enzimas da superfície intestinal.
A hidrólise final da maltose e dextrina, é realizada pela maltase e a dextrinase, presentes 
na superfície das células epiteliais do intestino delgado. Outras enzimas também atuam na 
superfície das células intestinais: a isomaltase, que hidrolisa as ligações α(1→6) da isomaltose, 
a sacarase, que hidrolisa as ligações α,β(1→2) da sacarose em glicose e frutose, a lactase que 
fornece glicose e galactose pela hidrolise das ligações α(1→4) da lactose.
A captação de monossacarídeos do lúmen para a célula intestinal é efetuada por dois 
mecanismos:
• Transporte passivo (difusão facilitada).
O movimento da glicose está “a favor” do gradiente de concentração (de um 
compartimento de maior concentração de glicose para um compartimento de menor 
concentração). A difusão facilitada é mediada por um sistema de transporte de 
monossacarídeos do tipo Na+− independente. O mecanismo tem alta especificidade para 
D−frutose
• Transporte ativo.
 A glicose é captada do lúmen para a célula epitelial do intestino por um co− transportador 
Na+−monossacarídeo (SGLT). É um processo ativo indireto cujo mecanismo é envolve a (Na+
−K+)−ATPase (bomba de (Na+−K+), que remove o Na+ da célula, em troca de K+, com a 
hidrólise concomitante de ATP. O mecanismo tem alta especificidade por D−glicose e 
D−galactose.
 No intestino, a fosfofrutoquinase fosforila a frutose para prendê-la no interior da célula. 
11
Obs: As –quinases são importantes para prender a molécula no interior da célula através 
da fosforilação
Após a absorção, a glicose no sangue aumenta e as células β das ilhotas pancreáticas 
secretam insulina que estimula a captação de glicose principalmente pelo tecido adiposo e 
muscular. O fígado, o cérebro e os eritrócitos, não necessitam de insulina para captação de 
glicose por suas células (tecidos insulino−independentes). Outros hormônios e enzimas, além 
de vários mecanismos de controle, são importantes na regulação da glicemia.
 A frutose e a galactose somente são convertidas em glicose no fígado.
Obs: O transporte da frutose (através do GLUT 5) não é muito eficiente, não permitindo sua 
total absorção. Sendo assim, uma grande quantidade de frutose na dieta pode causar diarréia.
12
 Digestão enzimática e absorção via transportadores da membrana do lúmen 
intestinal
 OXIDAÇÃO DA GLICOSE – GLICÓLISE
A glicólise foi a primeira via metabólica a ser elucidada. Buchner, em 1897 descobriu a 
fermentação alcoólica da glicose pelas leveduras, e depois Lipmann e Kalckar completaram a 
elucidação da via em 1941. Em alguns tecidos dos mamíferos, como os eritrócitos, o cérebro, a 
medula renal e os espermatozoides a glicose é a única fonte de energia. A glicose fornece 
13
energia através da sua oxidação via glicólise. Se a oxidação ocorre na presença de oxigênio a 
glicose (6 carbonos ) é oxidada formando 2 piruvatos (3 carbonos) e este é convertido em 
Acetil Coa (entra no ciclo de Krebs e segue a rota de produção de ATP). A quantidade de ATP 
gerada na oxidação aeróbica é bem maior que a que ocorre na ausência de oxigênio. 
Entretanto, se a oxidação ocorrer na ausência de oxigênio teremos a fermentação do piruvato 
até lactato formando apenas 2 ATP´s por glicose, porém em curto espaço de tempo teremos a 
produção de uma grande quantidade de energia.
 FASES DA GLICÓLISE: ETAPA PREPARATÓRIA
Na etapa preparatória a glicose, contendo 6 carbonos é reduzida em 2 moléculas de 3 
carbonos: Gliceraldeído 3- fosfato. Nesta fase composta de 5 reações, temos 2 pontos de 
controle da via glicolítica, são eles: as reações 1 e 3. Na reação 1 a glicose é fosforilada 
formando glicose 6- fosfato. A reação 1 é irreversível e só acontece na glicólise. A reação 3 é 
aquela onde a frutose 6-fosfato recebe mais uma molécula de fosfato, formando frutose 1,6 
bifosfafato. Ocorre somente gasto de energia, nestas fases de 1-5, sendo gastos 2 ATP´s por 
glicose oxidada. As demais reações podem ser utilizadas também para a síntese de glicose.
14
FASE DE PAGAMENTO:
Para iniciar esta fase, temos 2 moléculas de gliceraldeído 3-fosfato, que vieram da 
reação 5 da fase preparatória.
Balanço energético: 
GLICÓLISE ANAERÓBICA = 2 ATP´S; 2 NADH – redução da glicose até piruvato
GLICÓLISE AERÓBICA
2 PIRUVATOS ------------------------ 2 ACETIL COA ----------- 2 NADH
ACETIL COA – CICLO DE KREBS: Em cada volta do ciclo temos: TEMOS 2 ACETIL
3 NADH X 2 = 6 NADH
1 FADH X2 = 2 FADH
2 ATP´S
ENTÃO CADA GLICOSE FORMA 2 PIRUVATOS E ESTES QUANDO OXIDADOS NA 
PRESENÇA DE OXIGÊNIO FORMAM:
8 NADH; 2 FADH E 2 ATP
8 NADH X 3 = 24 ATP´S
2 NADH X 3 = 6 – GLICÓLISE ANAERÓBICA - 6 ATP´S
15
2 FADH X 2 = 4 ATP´S
2 ATP´S – GLICOSE ATÉ PIRUVATO
2 ATP´S – CICLO DE KREBS
BALANÇO FINAL – 38 ATP´S
COMO O CILCO DE KREBS E A CADEIA PARTICIPAM DA SÍNTESE DO ATP
Ciclo de Krebs: etapa importante para a síntese de ATP, onde forma-se NADH e 
FADH2, os quais transferem seus elétrons para a cadeia transportadora de elétrons; 
(Etapa fundamental para a síntese de ATP)
O ciclo de Krebs, também chamado de ciclo do ácido cítrico, ou ciclo do ácido 
tricarboxílico, é uma das fases da respiração celular descoberta pelo bioquímico Hans Adolf 
Krebs, no ano de 1938. Essa fase da respiração ocorre na matriz mitocondrial e é considerada 
uma rota anfibólica, catabólica e anabólica.
No ciclo de Krebs, o ácido pirúvico (C3H4O3) proveniente da glicólise, ou da oxidação 
de aminoácidos sofre uma descarboxilação oxidativa pela ação da enzima piruvato 
desidrogenase, existente no interior das mitocôndrias dos seres eucariontes, e reage com 
acoenzima A (CoA). O resultado dessa reação é a produção de acetilcoenzima 
16
A (acetilCoA) e de uma molécula de gás carbônico (CO2). Em seguida, o acetilCoA reage com 
o oxaloacetato, formando citrato. Depois de formar o citrato, haverá uma sequência de oito 
reações onde ocorrerá a liberação de duas moléculas de gás carbônico, elétrons e íons H +. Ao 
final das reações, o ácido oxalacético é restaurado edevolvido à matriz mitocondrial, onde 
estará pronto para se unir a outra molécula de acetilCoA e recomeçar o ciclo.
Os elétrons e íons H+ que foram liberados nas reações são apreendidos por moléculas 
de NAD, que se convertem em moléculas de NADH, e também pelo FAD (dinucleotídeo de 
flavina-adenina), outro aceptor de elétrons.
No ciclo de Krebs, a energia liberada em uma das etapas forma, a partir do 
GDP (difosfato de guanosina) e de um grupo fosfato inorgânico (Pi), uma molécula 
de GTP (trifosfato de guanosina) que difere do ATP apenas por conter a guanina como base 
nitrogenada ao invés da adenina. O GTP é o responsável por fornecer a energia necessária a 
alguns processos celulares, como a síntese de proteínas.
Podemos concluir que o ciclo de Krebs é uma reação catabólica porque promove a 
oxidação do acetilCoA, a duas moléculas de CO2, e conserva parte da energia livre dessa 
reação na forma de coenzimas reduzidas, que serão utilizadas na produção de ATP na 
fosforilação oxidativa, a última etapa da respiração celular.
O ciclo de Krebs também tem função anabólica, sendo por isso classificado como um 
ciclo anfibólico. Para que esse ciclo tenha, ao mesmo tempo, a função anabólica e catabólica, 
as concentrações dos compostos intermediários formados são mantidas e controladas através 
de um complexo sistema de reações auxiliares que chamamos de reações anapleróticas. Um 
exemplo de reação anaplerótica é a carboxilação de piruvato para se obter oxalacetato, 
catalisado pela enzima piruvato carboxilase.
Objetivos do ciclo
17
- FORMAR NADH E FADH2 PARA ALIMENTAR A CADEIA RESPIRATÓRIA
- SEM AS REAÇÕES DO CICLO A SÍNTESE DE ATP É COMPROMETIDA
- ATUA NO CATABOLISMO, UMA VEZ QUE GLICOSE, LIPÍDEOS E AMINO ACIDOS SÃO 
OXIDADOS VIA CICLO DE KREBS
- POSSUI TAMBÉM FUNÇÕES ANABÓLICAS. ALGUNS DE SEUS INTERMEDIÁRIOS SÃO 
UTILIZADOS NA BIOSSÍNTESE
PRODUTOS DO CICLO:
- ELÉTRONS ENERGIZADOS E IONS H+ QUE SERÃO CAPTURADOS PELO NADH E FADH2
2 MOLÉCULAS DE GTP – MOLÉCULA QUE LIBERA ENERGIA, POIS É SEMELHANTE AO 
ATP.
- 4 MOLÉCULAS DE GÁS CARBÔNICO
O que ocorre depois? Como ocorre a síntese de ATP?
Fosforilação oxidativa
As moléculas de NADH e FADH2 provenientes do ciclo de Krebs liberam os elétrons 
energizados e os íons H+. Os elétrons assim liberados - e também aqueles provenientes da 
glicólise - passam por uma série de enzimas transportadoras (citocromos e quinonas) 
presentes nas membranas internas da mitocôndria.
A esse complexo de proteínas com função enzimática dá-se o nome de cadeia 
respiratória e, durante a passagem através dela, os elétrons perdem energia que é, então, 
armazenada em moléculas de ATP.
18
Ao final da cadeia respiratória, os elétrons menos energizados e os íons H+ combinam-se 
com átomos provenientes do gás oxigênio, formando seis moléculas de água. Fosforilação 
oxidativa é a reação em que se formam as moléculas de ATP com a energia liberada pelos 
elétrons durante sua passagem pela cadeia respiratória, tendo o gás oxigênio ao final dela.
Embora o gás oxigênio só participe da fosforilação oxidativa, na sua ausência também não 
acontece o ciclo de Krebs, razão pela qual dizemos que essas são etapas aeróbicas da 
respiração celular. Na ausência desse gás, alguns organismos realizam a fermentação, onde a 
quebra da glicose forma duas moléculas de ATP e ácido pirúvico, que é transformado em ácido 
lático ou etanol, dependendo do organismo.
SÍNTESE DE ATP
A síntese de ATP ocorre devido a energia liberada no transporte de elétrons, em 3 
pontos específicos a quantidade de energia produzida é suficiente para impulsionar a síntese 
de ATP. São eles: complexo I, III e IV. Nestes locais, além do transporte de elétrons ocorre a 
formação de um gradiente de prótons, os quais são enviados para o espaço intermembranas. 
Os prótons (H+) RETORNAN a matriz mitocondrial via FOF1ATPase (enzima que realiza a 
síntese de ATP). Este gradiente de prótons energiza a enzima que acopla uma molécula de 
ADP + Pi (fosfato inorgânico) – formando ATP.
ATENÇÃO: O TRANSPORTE DE ELÉTRONS DEVE OCORRER EM CONJUNTO COM A 
FORMAÇÃO DO GRADIENTE DE PRÓTONS (AMBOS SÃO NECESSÁRIOS A SÍNTESE DE 
ATP).
INIBIDORES – Substâncias que bloqueiam o transporte de elétrons. Temos como exemplo: 
amital, rotenona, cianeto, monóxido de carbono
DESACOPLADORES – Normalmente são ionóforos (ligam-se aos prótons), ou proteínas que 
abrem canais na membrana da mitocôndria, fazendo com que os prótons retornem a matriz 
sem passar pela enzima que sintetiza ATP. Os desacopladores desfazem o gradiente de 
prótons necessário a síntese de ATP
19
O cianeto inibe a entrega dos elétrons ao seu aceptor final que é o oxigênio. O cianeto liga-se 
ao oxigênio impedindo-o de receber os elétrons do transporte. A síntese do ATP é totalmente 
bloqueada. 
REGULAÇÃO GLICÓLISE/GLICONEOGÊNESE
O fluxo de glicose para glicólise está regulado pelos níveis de ATP, que atuam como 
moduladores sobre a atividade de algumas enzimas alostéricas, especialmente a 
fofofructoquinase-1 (PFK-1) e a piruvato quinase. Produzindo menos ATP, de acordo com as 
necessidades e também considerando a ação hormonal e o momento metabólico.
A glicose-6-fosfato pode ir para outras vias secundárias de oxidação, sendo a enzima 
PFK-1 quem direciona a glicose para a rota glicolítica. A PFK-1 é uma enzima alostérica que é 
inibida pelo ATP, o qual se une ao sitio alostérico da enzima, diminuindo sua afinidade pela 
fructose-6-fosfato, seu substrato natural. O ADP e o AMP podem reverter a inibição causada 
pelo ATP, o que os torna moduladores estimulatórios da PFK-1. O citrato, primeiro metabólito 
intermediário do ciclo de Krebs, incrementa o efeito inibitório do ATP sobre a PFK-1, pois sua 
presença é indicativa de que as necessidades de energia da célula estão cobertas.
Contudo, o regulador alostérico mais significativo da PFK-1 é a fructose-2,6-difosfato, 
metabólito que ativa fortemente a enzima. Este metabólito é produzido pela enzima PFK-2 a 
partir de fructose-6-fosfato (mesmo substrato da PFK-1). Assim, quando os níveis de fructose-
6-fosfato aumentam, a via glicolítica aumenta sua velocidade devido a ação da fructose-2,6-
difosfato. Este metabólito também inibe a enzima fructose-1,6-difosfatase, que participa da 
gliconeogênese, inibindo este processo biossintético quando está ocorrendo a glicólise. A 
20
fructose-2,6-difosfato é desfosforilada pela enzima fructose-difosfatase-2 (FBP-2) que está 
regulada pelo hormônio glucagon, via cAMP. Este hormônio estimula a gliconeogênese. 
Portanto, quando diminui o nível de fructose-2,6-difosfato, é inibida a glicólise e estimulada a 
gliconeogênese.
A piruvato quinase, segunda enzima regulatória da glicólise, é inibida por altos níveis de 
ATP em forma alostérica, diminuindo a afinidade da enzima por seu substrato (PEP). Também 
é inibida por acetil-CoA e por ácidos graxos de cadeia longa, os quais também constituem 
combustíveis do ciclo de Krebs.
QUADRO COMPARATIVO: GLICÓLISE / GLICONEOGÊNESE
GLICÓLISE GLICONEOGÊNESE
HORMÔNIO: INSULINA GLUCAGON E EPINEFRINA
1) HEXOQUINASE 1) GLICOSE 6- FOSFATASE
2) FOSFOFRUTOQUINASE 1 
(PFK 1)
ATP --- INIBE
ADP E AMP ------ ESTIMULAM
CITRATO - INIBE 
REGULADOR ALOSTÉRICO – 
FRUTOSE 2,6 DIFOSFATO – ATIVA
2 FRUTOSE 1,6 DIFOSFATASE 
REGULADOR ALOSTÉRICO – 
FRUTOSE 2,6 DIFOSFATO - INIBE
3) PIRUVATO QUINASE
ATP – INIBE
ACETIL COA E ÁCIDOS GRAXOS DE 
CADEIA LONGA - INIBEM
4) PIRUVATO CARBOXILASE
ACETIL COA – ATIVA 
ADP e AMP - INIBEM
GLICONEOGÊNESE: BIOSSÍNTESE DE GLICOSE
21
 A gliconeogênese é a síntese de glicosea partir de compostos como lactato, alanina e glicerol, 
com o consumo de ATP. É realizada nas células hepáticas, e o ATP utilizado é proveniente 
principalmente da oxidação de ácidos graxos.
Com a glicólise e a gliconeogênese são vias praticamente opostas, e que compartilham a 
maioria de suas enzimas, é necessário que uma funcione quando a outra estiver inativada.
• Ocorre principalmente no fígado e em algumas situações no rim. Nos animais 
ruminantes possui uma especial importância uma vez que a fonte de glicose nestes 
animais ocorre a partir da gliconeogênese hepática, utilizando-se o proprionato como 
substrato.
A gliconeogênese inicia com a entrada na mitocôndria de compostos de 3 carbonos, como o 
piruvato, ou seus derivados. A partir daí, existem 3 etapas da glicólise que são os pontos de 
controle, ou as reações irreversíveis, que precisam ser modificadas.
Etapa1: conversão de piruvato a fosfoenolpiruvato.
Na glicólise, esta etapa ocorre em apenas uma reação, já na gliconeogênese, ocorre em duas 
reações, a primeira que transforma piruvato em oxaloacetato (será é mandando para fora da 
mitocôndria através de uma lançadeira), através da piruvato quinase (que contém biotina), e a 
segunda que transforma oxaloacetato em fosfoenolpiruvato, através da fosfoenolpiruvato 
carboxilase.
Etapa 2: conversão de frutose 1,6-bisfosfato a frutose 6-fosfato, através da frutose 1,6-
bisfosfatase.
Etapa 3: conversão de glicose 6-fosfato a glicose, através da glicose 6-fosfatase.
22
 Note que as três reações irreversíveis são catalisadas por enzimas diferentes daquelas 
da glicólise. As duas vias são reguladas de forma a evitar um ciclo fútil, ou seja, no 
mesmo hepatócito, quando a glicólise é estimulada através do hormônio INSULINA, a 
gliconeogênese estará inibida. O hormônio glucagon por outro lado estimula a 
gliconeogênese
A regulação ocorre nas 3 reações irreversíveis:
PIRUVATO CARBOXILASE – ATIVADA POR ACETILCOA E INIBIDA POR ADP 
E AMP
FRUTOSE 1,6 DIFOSFATASE – INIBIDA POR FRUOTSE 1,6 DI FOSFATO
AMBAS SÃO ATIVADAS PELO HORMÔNIO GLUCAGON;
IMPORTÂNCIA DA GLICONEOGÊNESE PARA OS ANIMAIS RUMINANTES:
 OS RUMINANTES OBTÉM GLICOSE, VIA GLICONEOGÊNESE, POR ISSO A GLICOSE É 
MAIS BAIXA NO SANGUE DESTES ANIMAIS (45-75 mg%)
CARBOIDRATOS (CELULOSE E HEMICELULOSE, AMIDO) = FORMA ÁCIDOS GRAXOS 
VOLÁTEIS (AGV): ÁCIDO ACÉTICO, ÁCIDO BUTÍRICO E ÁCIDO PROPIÔNICO
 O ÁCIDO PROPIÔNICO (PRECURSOR DE GLICOSE) É DRENADO DO RÚMEN E 
IRÁ AO FÍGADO PARA FORMAR GLICOSE
 2 ÁCIDOs PROPIÔNICOs = 1 GLICOSE NO FÍGADO (GLICONEOGÊNESE)
Ácido propiônico  propionil CoA  Succinil CoA (Ciclo de krebs)  Oxaloacetato
Oxaloacetato  precursor da GLICOSE
Metabolismo do Glicogênio
23
- O excesso de glicose é convertido em formas poliméricas de armazenamento, e no 
caso dos animais vertebrados e muitos micro-organismos, em forma de glicogênio.
- Nos vertebrados, o glicogênio, a reserva energética dos animais, é encontrado 
principalmente no fígado e no músculo esquelético, podendo apresentar até 10% do peso do 
fígado e 1 a 2% do peso do músculo.
- O glicogênio é armazenado em grandes grânulos citosólicos, na forma de partículas 
elétron-densas. A ele são agregados complexos do glicogênio junto às enzimas que o 
sintetizam e o degradam (e sua maquinaria de regulação) continuamente.
- A partícula básica do glicogênio é a partícula β, com cerca de 55.000 resíduos de 
glicose (interligados por ligações α-1,4 e ramificações α-1,6).
- O glicogênio armazenado no músculo esquelético É uma fonte de energia rápida para 
o metabolismo aeróbico e anaeróbico. Já o glicogênio hepático serve para a manutenção de 
glicemia, com um reservatório de glicose para os outros tecidos quando não há glicose 
disponível (entre as refeições ou no jejum); isto É especialmente importante para os neurônios 
do cérebro, que não podem usar ácidos graxos (gordura) como combustíveis.
- O glicogênio do fígado esgota-se no intervalo de 12h e 24h.
- A quantidade de glicogênio armazenada nos mamíferos é bem menor que a 
quantidade de gordura armazenada.
- O glicogênio também pode ser obtido através da dieta, sendo degradado no intestino, e 
para isso é necessário um conjunto específico de enzimas hidrolíticas que convertem 
glicogênio em glicose livre.
- Para o metabolismo do glicogênio há dois processos essenciais: a sua degradação e 
síntese. A estes processos, dá-se o nome de glicogenólise e glicogênese, respectivamente.
- Em linhas gerais, para que ocorra a degradação de glicogênio a glicose-1-fosfato, pela 
glicogenólise, o indivíduo deve estar no estado de jejum breve/curto (cerca de 18h) - quando o 
organismo necessita utilizar as reservas devido à ausência de glicose.
- Para que ocorra, portanto, a síntese de glicogênio, pela glicogênese, o indivíduo deve 
estar no estado alimentado, pós-absortivo, onde se há o excesso de glicose, como reserva 
energética.
- A maioria dos músculos esqueléticos do corpo humano é uma mistura de fibras 
vermelhas (possuem muita mitocôndria e mioglobina; fluxo sanguíneo rico; conversão de 
glicogênio em gás carbônico e água) e fibras brancas (menos mioglobina e mitocôndrias; 
conversão de glicogênio à lactato). Desta forma, o exercício físico mobiliza glicogênio muscular 
para formação de ATP.
24
DEGRADAÇÃO DO GLICOGÊNIO: GLICOGENÓLISE
1. Glicogênio hepático: é degradado produzindo glicose para manter a glicemia.
2. Glicogênio muscular: é degradado para produzir energia para a própria fibra 
muscular em contração intensa.
 No músculo esquelético e no fígado, as unidades de glicose das ramificações externas 
(equivalente às extremidades redutoras, possuem hidroxila livre) entram na via glicolítica pela 
ação de três enzimas:
 Glicogênio-fosforilase – QUEBRA AS LIGAÇÕES GLICOSÍDICAS EM LINHA
 Enzima de desramificação - ATUA NOS PONTOS DE RAMIFICAÇÃO
 Fosfoglicomutase – CONVERTE GLICOSE 1-P EM GLICOSE 6-P
- A degradação do glicogênio é catalisada pela glicogênio-fosforilase. Esta enzima 
catalisa a reação na qual uma ligação α-1,4 entre dois resíduos de glicose em suas 
extremidades não redutoras é atacada por um fosfato inorgânico (P i), removendo o resíduo 
terminal na forma de glicose-1-P – esta reação é de fosforólise, onde parte da energia da 
ligação glicosídica é preservada pela formação do éster de fosfato, que é a glicose-1-fosfato. 
Um importante cofator na reação da glicogênio-fosforilase é o piridoxal-fosfato, onde o seu 
grupo Pi é quem promove o ataque (resulta na clivagem) à ligação glicosídica.
- A glicogênio-fosforilase vai agindo repetidamente sobre as ligações α-1,4 das 
extremidades não redutoras até que, ao findar 4 resíduos de glicose de um ponto de 
ramificação, ela pára (a enzima) para sofrer ação de outra enzima, a de desramificação 
(formalmente chamada de oligo α-1,6 a α-1,4 glican-transferase). A enzima de desramificação 
catalisa duas reações sucessivas (é bifuncional) que removem as ramificações: primeiro na 
forma de transferase, removendo um bloco de três resíduos de glicose da ramificação para 
uma extremidade não redutora próxima, a qual é religado por uma ligação α-1,4; segundo, na 
forma de glicosidase, onde o resíduo remanescente no ponto de ramificação, em ligação α-1,6, 
é então liberado como glicose livre.
- A glicose-1-fosfato (glicose livre, produto final da glicogênio-fosforilase) é convertida 
em glicose-6-fosfato pela terceira enzima envolvida no processo de glicogenólise, a 
fosfoglicomutase (catalisa uma reação reversível) – doa um grupo fosforil ao C6 e aceita um 
grupo fosforil em C1.- Quando formada no músculo esquelético, a glicose-6-P pode entrar na glicólise e servir 
como fonte de energia para a contração muscular.
- Quando no fígado, a degradação de glicogênio serve para liberar glicose para o 
sangue quando o nível glicêmico no mesmo encontra-se diminuído (como entre as refeições), 
por isso requer a enzima glicose-6-fosfatase presente neste órgão e nos rins. A G6P, que é 
formada no citosol, sofre hidrólise da glicose-6-fosfatase na superfície do lúmen do retículo 
endoplasmático após ser transportada para o mesmo através de um transportador específico 
25
T1. Acredita-se que os produtos resultantes, Pi e glicose sejam transportados de volta para o 
citosol por transportadores também específicos, o T2 e T3, sendo que a glicose deixa o 
hepatócito por um outro transportador, o GLUT2 presente na membrana plasmática.
 Os músculos não podem converter glicose-6-P em glicose através da degradação de 
glicogênio porque não possuem a enzima glicose-6-fosfatase; portanto, estes tecidos não 
fornecem glicose para o sangue.
REGULAÇÃO DA GLICOGÊNIO-FOSFORILASE: esta enzima no músculo esquelético 
existe em duas formas interconversíveis: glicogênio-fosforilase a, cataliticamente ativa, e 
glicogênio-fosforilase b, menos ativa. A GPb predomina no músculo em repouso, mais que 
numa atividade muscular intensa, a adrenalina é capaz de converter a GPb em GPa, sua forma 
mais ativa. Ainda há a atuação do glucagon na ativação da GPb em GPa, sendo o local desta 
conversão nos hepatócitos e não nos miócitos.
Glicogênio-fosforilase a ou b (GPa ou GPb) está sendo denominada posteriormente como 
fosforilase a ou b. 
Como ocorre? Em síntese, o glucagon/adrenalina liga-se a um receptor proteico 
específico na membrana plasmática dos hepatócitos/miócitos, estimulando a proteína Gs, que 
muda sua conformação proteica, sua subunidade α liga-se a adenilato ciclase, que converte 
ATP em cAMP, que por sua vez ativa proteínas-quinases (mais especificamente PKA), que 
através de tantas outras cascatas de sinalizações vai ativando e/ou desativando, por 
fosforilação, outras moléculas. A PKA ativa será responsável pela fosforilação da fosforilase-b-
quinase, que catalisa e fosforila os resíduos presentes nas duas subunidades idênticas da 
glicogênio-fosforilase, ativando-a e estimulando, desta forma, a degradação de glicogênio. 
Esse resultado no músculo corresponde ao combustível para a glicólise sustentar a contração 
muscular para a resposta de luta ou fuga sinalizada pela adrenalina. No fígado, a degradação 
do glicogênio age contra a baixa glicose sanguínea sinalizada pelo glucagon, liberando glicose.
- No músculo ocorre regulação da glicogênio-fosforilase por modificações covalentes. O 
Ca2+, que é o sinal para a contração muscular, liga-se à fosforilase-b-quinase deixando-a em 
sua forma mais ativa, que é a fosforilase-a-quinase, pela ação da calmodulina. O acúmulo de 
cAMP devido contração vigorosa no músculo, resultado da degradação de ATP, se liga a PKA 
ativando-a, acelerando a liberação da glicose-1-P a partir do glicogênio. Quando os níveis de 
ATP estão normais, o ATP bloqueia o sítio alostérico para conversão em cAMP, causando a 
inativação da fosforilase-quinase.
- No fígado, a glicogênio-fosforilase é regulada hormonalmente. Aqui, a forma 
desfosforilada é totalmente inativa. ↓ glicose no sangue, o glucagon ativa a fosforilase-b-
quinase, convertendo-se em sua forma mais ativa, a fosforilase-a-quinase, que dá início a 
liberação da glicose para o sangue. Quando os níveis de glicose estão normalizados, a glicose 
entra nos hepatócitos ligando-se a um sítio alostérico inibitório da fosforilase a. O sítio 
alostérico para a glicose permite a glicogênio-fosforilase hepática atuar como seu próprio 
sensor de glicose e responder adequadamente às alteraçãoes na glicose sanguínea.
MECANISMO DE CASCATA DA AÇÃO DA ADRENALINA E DO GLUCAGON
Tanto a adrenalina nos miócitos quanto o glucagon nos hepatócitos ligam-se a 
receptores específicos de superfície e ativam uma proteína de ligação a GTP, Gsα. Esta 
26
proteína quando ativada provoca uma elevação na [cAMP], mediante conversão do ATP em 
cAMP pela adenilato ciclase, o que ativa PKA. Isto inicia uma cascata de fosforilações; PKA 
ativa a fosforilase-b-quinase, que ativa a gligogênio-fosforilase. Sendo que nos miócitos, para 
que a PKA possa ativar a fosforilase-b-quinase que se encontra inativa nessas células, há 
necessidade de ↑[Ca2+]. Na forma de GPa ativa, o ↑[cAMP] nos miócitos permite a posterior 
degradação de glicogênio em glicose-1-P, enquanto que nos hepatócitos a forma ativa de 
GPa já encaminha para a degradação de glicogênio em glicose. Tais características causam 
amplificação do sinal inicial. A degradação de glicogênio decorrente fornece glicose, que no 
miócito pode suprir o ATP (via glicólise) para a contração muscular e no hepatócito é liberada 
para o sangue para suprir a demanda de glicose sanguínea baixa.
REVISÃO: TRÊS FORMAS DE REGULAÇÃO DA GLICOGÊNIO-FOSFORILASE – enzima 
que catalisa a quebra da molécula de glicogênio.
Alostérica – ativadores alostéricos: AMP (músculo) e glicose no fígado
Modificação Covalente: fosforilação e ou defosforilação: Fosfolirase + Pi = ATIVADA
FOSFORILASE – Pi = enzima defosoforilada (INATIVA)
Hormonal: INSULINA (INIBE ATIVIDADE). GLUCAGON E ADRENALINA (ATIVAM)
GLICOGÊNESE
Corresponde à síntese de glicogênio, que ocorre em quase todos os tecidos animais, mas é 
mais importante no fígado e no músculo esquelético.
1. A condensação de um nucleosídeo-trifosfato com uma hexose-1-fosfato para formar um 
nucleotídeo de açúcar tem uma pequena variação de energia livre positiva, mas a reação libera 
pirofosfato (PPi) que é rapidamente hidrolisado pela pirofosfatase inorgânica, reação esta que é 
fortemente exergônica.
2. O ponto de partida para a síntese de glicogênio é a glicose-6-P: a primeira reação é a da 
glicoquinase no fígado ou hexoquinase em tecidos periféricos que converte a glicose livre na 
presença de ATP em glicose-6-P + ADP.
3. Para dar início à síntese do glicogênio, a fosfoglicomutase transforma glicose-6-fosfato 
em glicose-1-fosfato.
4. O produto da ação da fosfoglicomutase, a glicose-1-P é convertida na presença de UTP 
(nucleotídeo carreador da glicose para a síntese de glicogênio) pela ação da UDP-glicose-
pirofosforilase a UDP-glicose (um nucleotídeo de açúcar) + PPi.
5. O UDP formado é convertido de volta a UTP pela enzima nucleosídeo difosfato quinase 
(UDP + ATP ↔ UTP + ADP).
6. UTP perde 2Pi → UMP. O UMP por sua vez pega o P i da glicose-1-P e transforma-se 
em UDP-glicose (UDPG), através da ação enzimática da UDPG pirofosforilase.
27
7. Quando ocorre a formação de UDPG a partir da junção do UMP com o grupo fosforil da 
glicose, este apresenta consigo o grupamento pirofosfato (PP i), que sofre ação de uma enzima 
denominada de pirofosfatase inorgânica, transformando o PP i em 2 moléculas de fosfato 
inorgânico 2Pi (processo irreversível).
8. A insulina, um hormônio anabólico, é importante por aqui: seu aumento acarreta o 
aumento da síntese de glicogênio, que faz com que ocorra a ativação da enzima glicogênio 
sintase em seu sítio alostérico.
9. A glicogênio sintase transfere o resíduo glicosil ativado de UDPG para o C4 de um 
resíduo da cadeia de glicogênio em crescimento para formar nova ligação glicosídica do grupo 
hidroxilado C1 do açúcar ativado.
10. A glicogênio sintase não forma as reações glicosídicas α-1,6, quem as forma é a glicosil-
4,6-transferase (a enzima de ramificação).
11. Ramificação: uma vez formada uma cadeia com pelo menos 11 resíduos, uma enzima 
ramificadora remove um bloco de cerca de 7 resíduose transfere para a outra cadeia para 
produzir ligação α-1,6. Resíduos adicionais de glicose podem ser ligados à nova ramificação 
pela glicogênio-sintase.
12. O efeito biológico da ramificação é tornar a molécula mais solúvel e aumentar o número 
de sítios acessíveis à glicogênio-fosforilase e à glicogênio-sintase, as quais agem somente nas 
extremidades não redutoras.
13. A GLICOGENINA é uma proteína iniciadora ou “primer” necessário para a síntese de 
glicogênio, assim como a enzima que catalisa essa montagem. Assim, só ocorre ação da 
glicogênio sintase caso aja previamente a atuação da glicogenina.
14. Esta enzima é capaz de se auto glicosidar, ou seja, forma uma cadeia de resíduos 
glicosil nela mesma com ligações α-1,4.
15. A glicogenina catalisa duas reações diferentes: o ataque inicial pelo grupo hidroxílico da 
Tyr194 sobre o C1 da parte glicosil da UDP-glicose resulta em um resíduo de Tyr glicosilado. O 
C1 de outra molécula de UDP-glicose é agora atacado pelo grupo hidroxílico do C4 da glicose 
terminal, e essa sequência se repete até formar uma molécula nascente de glicogênio com oito 
resíduos de glicose unidos por ligações glicosídicas α-1,4.
LIPÍDEOS – ESTRUTURAS, FUNÇÕES E METABOLISMO
Os lipídios definem um conjunto de substâncias químicas que, ao contrário das outras 
classes de compostos orgânicos, não são caracterizadas por algum grupo funcional 
comum, e sim pela sua alta solubilidade em solventes orgânicos e baixa solubilidade em água. 
Juntamente com as proteínas, ácidos nucléicos e carbo-hidratos, os lipídios são componentes 
essenciais das estruturas biológicas, e fazem parte de um grupo conhecido 
como biomoléculas. Os lipídios se encontram distribuidos em todos os tecidos, principalmente 
nas membranas celulares e nas células de gordura.
Existem diversos tipos de moléculas diferentes que pertencem à classe dos lipídios. 
Embora não apresentem nenhuma característica estrutural comumm todas elas possuem muito 
28
mais ligações carbono-hidrogênio do que as outras biomoléculas, e a grande maioria possui 
poucos heteroátomos. Isto faz com que estas moléculas sejam pobres em dipolos 
localizados (carbono e hidrogênio possuem eletronegatividade semelhante). Uma das leis 
clássicas da química diz que "o semelhante dissolve o semelhante": daí a razão para estas 
moléculas serem fracamente solúveis em água ou etanol (solventes polares) e altamente 
solúveis em solventes orgânicos (geralmente apolares).
Ao contrário das demais biomoléculas, os lipídios não são polímeros, isto é, não são 
repetições de uma unidade básica. Embora possam apresentar uma estrutura química 
relativamente simples, as funções dos lipídios são complexas e diversas, atuando em muitas 
etapas cruciais do metabolismo e na definição das estruturas celulares.
Os químicos podem separar os lipídios de uma amostra biológica através de uma 
técnica conhecida como extração; um solvente orgânico é adicionado a uma solução aquosa 
da amostra e, com um auxílio de um funil de separação, obtém-se a fase orgânica rica em 
lipídios. Com a evaporação do solvente orgânico obtém-se o lipídio. É desta maneira que, em 
escala industrial, se obtém o óleo vegetal.
Alguns lipídios têm a habilidade de formar filmes sobre a superfície da água, ou mesmo 
de formar agregados organizados na solução; estes lipídios possuem uma região, na molécula, 
polar ou iônica, que é facilmente hidratada. Este comportamento é característico dos lipídios 
que compõe a membrana celular. Os lipossomos são "microenvelopes" capazes de envolverem 
moléculas orgânicas e entregarem-nas ao "endereço biológico" correto.
 
Os ácidos graxos também podem ser classificados como saturados ou insaturados, 
dependendo da ausência ou presença de ligações duplas carbono-carbono. Os insaturados 
(que contém tais ligações) são facilmente convertidos em saturados através da hidrogenação 
29
catalítica (este processo é chamado de redução). A presença de insaturação nas cadeias de 
ácido carboxílico dificulta a interação intermolecular, fazendo com que, em geral, estes se 
apresentem, à temperatura ambiente, no estado líquido; já os saturados, com uma maior 
facilidade de empacotamente intermolecular, são sólidos. A margarina, por exemplo, é obtida 
através da hidrogenação de um líquido - o óleo de soja ou de milho, que é rico em ácidos 
graxos insaturados. Este alimento também apresenta quantidade de ácidos graxos saturados. 
Devido a este fato apresenta consistência cremosa.
EXEMPLOS DE COMPOSIÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS 
ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS – BANHA, GORDURA VEGETAL
ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS: ÓLEO DE SOJA, ÓLEO DE LINHAÇA
MARGARINA = ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS E INSATURADOS
_______________________
TRIGLICERÍDEOS
Conhecidos como gorduras neutras, esta grande classe de lipídios não contém grupos 
carregados. São ésteres do glicerol - 1,2,3-propanotriol. Estes ésteres possuem longas 
cadeias carbônicas atachadas ao glicerol, e a hidrólise ácida promove a formação dos ácidos 
graxos correspondentes e o álcool (glicerol).
Nos animais, os TAGs são lipídios que servem, principalmente, para a estocagem de energia; 
as células lipidinosas são ricas em TAGs. É uma das mais eficientes formas de estocagem de 
energia, principalmente com TAGs saturados; cada ligação C-H é um sítio potencial para a 
reação de oxidação, um processo que libera muita energia.
30
Os TAGs provindo de animais terrestres contém uma maior quantidade de cadeias 
saturadas se comparados aos TAGs de animais aquáticos. Embora menos eficientes no 
armazenamento de energia, as TAGs insaturadas oferecem uma vantagem para os animais 
aquáticos, principalmente para os que vivem em água fria: elas têm uma menor temperatura de 
fusão, permanecendo no estado líquido mesmo em baixas temperaturas. Se fossem saturadas, 
ficariam no estado sólido e teriam maior dificuldade de mobilidade no organismo do animal.
Os TAGs podem ser chamados de gorduras ou óleos, dependendo do estado físico na 
temperatura ambiente: se forem sólidos, são gorduras, e líquidos são óleos. No organismo, 
tanto os óleos como as gorduras podem ser hidrolisados pelo auxílio de enzimas específicas, 
as lipases (tal como a fosfolipase A ou a lipase pancreática), que permitem a digestão destas 
substâncias.
______________________
FOSFOLIPÍDEOS
Os fosfolípideos são ésteres do glicerofosfato - um 
derivado fosfórico do glicerol. O fosfato é um diéster 
fosfórico, e o grupo polar do fosfolipídio. A um dos 
oxigênios do fostato podem estar ligados grupos neutros 
ou carregados, como a colina, a etanoamina, o inositol, 
glicerol ou outros. As fostatidilcolinas, por exemplo, são 
chamadas de lecitinas.
Os fosfolipídios ocorrem em praticamente todos os seres vivos. Como são anfifílicos, também 
são capazes de formar pseudomicrofases em solução aquosa; a organização, entrentanto, 
difere das micelas. Os fosfolipídios se ordenam em bicamadas, formando vesículas. Estas 
estruturas são importantes para conter substâncias hidrossolúveis em um sistema aquoso - 
como no caso das membranas celulares ou vesículas sinápticas. Mais de 40% das membranas 
31
das células do fígado, por exemplo, é composto por fosfolipídios. Envolvidos nestas bicamadas 
encontram-se outros compostos, como proteínas, açúcares e colesterol.
OUTROS EXEMPLOS DE LIPÍDEOS COM IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA
 FAZEM PARTE DA BAINHA DE MIELINA – CAMADA DE LIPÍDEOS QUE RECOBRE 
OS NEURÔNIOS, IMPORTANTE PARA TRANSMISSÃO NERVOSA – CONDUÇÃO 
SALTATÓRIA DO IMPULSO NERVOSO;
 ISOLANTE TÉRMICO – HUMANOS E ANIMAIS
Camadas de gordura subcutânea sob a pele, também ajudam no isolamento e proteçãodo frio. 
A manutenção da temperatura do corpo é feita principalmente pela gordura marrom ao 
contrário da gordura branca. Os bebês, e animais jovens têm uma maior concentração de 
gordura marrom.
 COLESTEROL – PRECURSOR DE ÁCIDOS BILIARES, VITAMINA D E HORMÔNIOS 
ESTERÓIDES
Grande parte do colesterol está localizado em membranas celulares. Também ocorre no 
sangue na forma livre como lipoproteínas do plasma. As lipoproteínas são complexos 
agregados de lipídios e proteínas que fazem viagem de lipídeos em solução aquosa ou aquosa 
possível e permitem o seu transporte por todo o corpo.
Os principais grupos são classificados como quilomicrons (CM), lipoproteínas de muito baixa 
densidade (VLDL), lipoproteínas de baixa densidade (LDL) e lipoproteínas de alta densidade 
(HDL), baseiam-se as densidades relativas. 
Colesterol mantém a fluidez das membranas interagindo com seus componentes complexos 
lipídios, especificamente os fosfolípidos como fosfatidilcolina e esfingomielina. O colesterol 
também é o precursor de ácidos biliares, vitamina D e hormônios esteróides.
METABOLISMO DE LIPÍDEOS – OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS
As reservas lipídicas são importantes fontes de ATP nos períodos entre as refeições. Assim 
como o excesso de gordura, a sua falta também oferece riscos à saúde. Os animais em geral 
necessitam de uma quantidade mínima de gordura para a manutenção de sua homeostase. 
Lipídeos essenciais (fosfolipídeos) são necessários às membranas celulares, lipídios não-
essenciais proporcionam isolamento térmico e reserva energética. Além disso, os lipídios 
também são responsáveis pelo armazenamento e transporte das vitaminas lipossolúveis (A, D, 
E e K), relacionando-se também ao funcionamento do sistema nervoso, ao sistema reprodutor 
e ao crescimento. As células armazenadoras de gordura recebem o nome de adipócitos, e 
estão localizadas no tecido adiposo, e nos adipócitos intra-musculares. Diferente do glicogênio 
que possui uma capacidade limitada de armazenamento, os lipídeos podem ser armazenados 
de uma maneira ilimitada, ocorrendo aumento no tamanho e número dos adipócitos. A gordura 
armazenada no adipócito encontra-se na forma de triglicerídios (três ácidos graxos ligados a 
32
uma molécula de glicerol). A quebra dos triglicerídeos e o estímulo a lipólise ocorre por ação 
hormonal. vários hormônios como as catecolaminas, o glucagon, o hormônio do crescimento, 
corticosteróides, entre outros, são liberados na corrente sangüínea, e quando chegam aos 
adipócitos, provocam a lipólise (quebra dos triglicerídios) aumentando as concentrações 
sangüíneas de ácidos graxos livres (AGL). Esses são levados aos músculos esqueléticos que 
os utilizam para a síntese de ATP. O ácido-graxo, agora dentro da célula muscular, precisa ser 
ativado (incoporação de Acil-CoA) e transportado para dentro da matriz mitocondrial, onde será 
fracionado em moléculas de dois carbonos (Acetil-CoA) para ser oxidado (Beta-oxidação). 
Dentro das mitocôndrias, as moléculas de Acetil-CoA são processadas no ciclo do ácido cítrico 
(Ciclo de Krebs) e produzem NADH e FADH2. Esses últimos são transferidos para a cadeia de 
transporte de elétrons onde o ATP é finalmente gerado. O FADH2 dá origem a 2 ATP, 
enquanto que o NADH, a 3 ATP. Do ponto de vista da geração de energia, a glicose e os 
ácidos graxos são os substratos mais importantes. A oxidação completa de 1g de glicose gera 
aproximadamente 4 Kcal, enquanto que a mesma quantidade de ácidos graxos (gordura) gera 
em torno de 9 kcal.
O RENDIMENTO DE ATP É MAIOR EM UMA MOLÉCULA DE ÁCIDO GRAXO, SE COMPARADO A 
UMA MOLÉCULA DE GLICOSE;
Ocorre que os ácidos graxos são moléculas com uma reatividade e facilidade de 
redução maior que os glicídeos (liberam diretamente ACETIL COA na oxidação). Outro 
importante fato está relacionado à sua solubilidade. Quando estes são estocados não 
carregam água para seu armazenamento PROPORCIONANDO MAIOR RENDIMENTO DE 
ATP POR MOLÉCULA;
A proteína albumina é a principal carregadora de lipídeos no sangue, sua síntese é 
muito importante porque auxilia os ácidos graxos a serem transportados do tecido adiposo para 
serem oxidados em outros tecidos, figura abaixo:
Os lipídeos são utilizados como uma segunda fonte para obtenção de ATP devido ao 
seu estado de armazenamento, e sua baixa solubilidade, para sua mobilização necessita da 
proteína ALBUMINA;
Outro aspecto é a necessidade da BILE (secretada pelo fígado para que ocorra a ação 
detergente desta sobre as moléculas de gordura). Sem a bile presente no intestino as 
moléculas de lipídeos passam sem sofrerem ação das enzimas lípases (degradam gorduras). 
33
COMO OCORRE A OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS:
1) QUEBRA DO TRIGLICERÍDEO EM: GLICEROL + 3 ÁCIDOS GRAXOS
2) CADA ÁCIDO GRAXO SOFRE OXIDAÇÃO SEPARADAMENTE = LIBERA ACETIL 
COA (CICLO DE KREBS), NO PROCESSO DE QUEBRA DO TRIGLICERÍDEO SÃO 
LIBERADOS MAIS ACETIL COA POR MOLÉCULA DE ÁCID GRAXO SE 
COMPARADO A UMA GLICOSE;
3) SÃO MOLÉCULAS ESSENCIALMENTE REDUZIDAS, POIS LIBERAM DIRETAMENTE 
MOLÉCULAS DE ACETIL COA QUE IRÃO ALIMENTAR O CICLO DE KREBS;
PRIMEIRO PASSO: ATIVAÇÃO DO ÁCIDO GRAXO E ENTRADA NA MITOCÔNDRIA:
COMPLEXO ENZIMÁTICO DA CARNITINA: O primeiro passo ocorre para que o ácido graxo 
entre na mitocôndria (figura acima), pois ele é oxidado dentro dela; neste processo o compexo 
proteico da carnitina é essencial. Com a ajuda da CARNITINA ACIL TRANSFERASE I E 
CARNITINA ACIL TRANSFERASE II o ácido graxo entra na mitocôndria, sendo 
prontamente oxidado. 
34
ALBUMINA CARREGANDO ÁCIDOS 
GRAXOS DO ADIPÓCITO 
PARA UMA CÉLULA MUSCULAR 
(MIÓCITO)
OXIDAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS: PROCESSO DE 3 PASSOS;
35
 
36
LIPÓLISE
ESTÁGIO 1: fracionar a 
molécula em Acetil – CoA
ESTÁGIO 2: Acetil-CoA são 
oxidados no cilco de Krebs
ESTÁGIO 3: NADH e FADH2 
– formam ATP na cadeia 
respiratória (Fosforilação 
oxidativa)
No ESTÁGIO 1: Para remover 
cada molécula de Acetil-CoA do 
ácido graxo é necessário quatro 
reações enzimáticas, onde são 
formados por Acetil removido: 1 
NADH e 1 FADH2
A LIPÓLISE OCORRE NO PERÍODO 
ENTRE AS REFEIÇÕES, E SUAS 
PRINICPAIS FUNÇÕES SÃO: 
FORNECER ATP PARA O 
METABOLISMO E TAMBÉM PARA A 
GLICONEOGÊNESE HEPÁTICA.
HORMÔNIO: GLUCAGON
Período: entre as refeições – LIPÓLISE 
INTENSA
Lipogênese
O termo lipogênese refere-se a biossíntese de ácidos graxos, que ocorre no citoplasma das 
células. O estímulo hormonal a biossíntese de lipídeos vem da secreção de INSULINA, no 
estado recém-alimentado. Os triglicerídeos após digestão são re-esterificados e armazenados 
no tecido adiposo e adipócitos intra-musculares. Quando ingerimos carboidratos em excesso, a 
glicose liberada, serve ao metabolismo, manutenção da glicemia e quando excede a 
capacidade de armazenamento do glicogênio hepático e muscular seu destino é ser 
transformada em Acetil-CoA e depois ocorre síntese de triglicerídeos armazenados no tecido 
adiposo. ENTÃO: O EXCESSO DE CARBOIDRATOS NA DIETA LEVA A DEPOISÇÃO DE 
TRIGLICERÍDEOS NO TECIDO ADIPOSO.
COMO OCORRE: O grande responsável pela biossíntese de ácidos graxos é o complexo 
enzimático chamado Ácido Graxo Sintase, que age no citoplasma das células;
37
** De acordo com o esquema acima, cada Acetil-CoA é adicionado a cadeia de lipídio, um a 
um, até formar o ácido graxo de 16 carbonos (ácido 
palmítico) ou palmitato. Para que a biossíntese ocorra, deve haver uma grande disponibilidade 
de energia na forma de ATP, indicando que este processo ocorre nos estados recém-
alimentados.
Como os Acetil-CoA alcançam o citoplasma para a biossíntese:As moléculas de Acetil-CoA não conseguem sair da célula sem a ajuda de um transportador, 
então no excesso de ATP a lipólise está inibida e com isso os Acetil-CoA que entram no ciclo 
de Krebs são removidos na forma de CITRATO para fora da mitocôndria, onde ocorre a 
biossíntese, através do complexo da ácido graxo sintase.
QUADRO COMPARATIVO – LIPÓLISE E LIPOGÊNESE
LIPÓLISE LIPOGÊNESE
HORMÔNIO: GLUCAGON INSULINA
CARREADOR – ATIVADOR
CARNITINA
PRODUZIR ATP NO PERÍODO 
ENTRE AS REFEIÇÕES
CARREADOR:
CITRATO
ARMAZENAR ENERGIA NA 
FORMA DE TRIGLICERÍDEO
ADP E AMP ------ ESTIMULAM ATP – ESTIMULA
38
ATP - INIBE
CITRATO - INIBE 
CITRATO – ESTIMULA
LOCAL DE OCORRÊNCIA:
MITOCÔNDRIAS
LOCAL DE OCORRÊNCIA:
CITOPLASMA
39