Apostila de Bioquímica

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Prof. Cícero Freitas 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bioquímica Médica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Medicina 
2º Período 
Beatriz Mathias 
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Sumário 
 
Aula 1 – Biossinalização ......................................................................................................................................... 3 
Aula 2.1 – Lipídios .................................................................................................................................................... 5 
Aula 2.2 – Síntese de Lipídios .............................................................................................................................. 8 
Aula 3 – Metabolismo de Lipoproteínas ....................................................................................................... 16 
Aula 4 – Função estrutural de Lipídios .......................................................................................................... 22 
Aula 5 – Metabolismo de Aminoácidos ........................................................................................................ 28 
Aula 6 – Insulina ...................................................................................................................................................... 35 
Aula 7 – Glucagon .................................................................................................................................................. 41 
Aula 8 – Adrenalina ............................................................................................................................................... 46 
Aula 9 – Diabetes e obesidade ......................................................................................................................... 51 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Biossinalização (Transdução de Sinal) 
 
 A transdução de sinais por células, ou Biossinalização, é uma propriedade universal das células vivas, 
isto é, todas as células são capazes de realizar tal tarefa. 
 O processo de conversão de uma informação envolvendo uma mudança química se dá da seguinte 
forma: uma informação é detectada por um receptor específico e convertida em uma resposta celular 
(cascata de sinalização), a qual irá envolver sempre um processo químico. 
 As células são capazes de responder a diferentes tipos de sinais, tais como antígenos, fatores de 
crescimentos, hormônios, luz, entre outros. Alguns hormônios possuem capacidade de atravessar a 
membrana e se ligar a receptores intracelulares ou intranucleares (receptores esteroides). 
 
Características do sistema de transdução de sinal: 
a) Especificidade: uma molécula sinalizadora se liga a sítios de ligação em seu 
receptor complementar, assim outros sinalizadores não se ligam, ou seja, os 
receptores são específicos de cada ligante. Existem, porém, algumas exceções, 
onde o receptor responde a mais de um ligante (hormônio). Nestes casos, a 
seletividade se dá de acordo com a quantidade de cada hormônio. Por exemplo, 
um receptor para adrenalina e glucagon, em altas quantidades de adrenalina, 
ele irá responder apenas a ela, já que está em abundância no meio. 
 
b) Amplificação: quando o sinal recebido por uma enzima é interpretado e esta enzima ativa outras 
enzimas e, assim, o número de moléculas afetadas aumenta geometricamente em uma cascata 
enzimática. 
 
 
 
 
c) Desensibilização/Adaptação: ativação do receptor dispara um circuito de 
“feedback” que desliga o receptor ou o remove da superfície da membrana. 
Uma substância pode causar desensibilização ao seu receptor, ou seja, sua dose 
X se torna insuficiente para gerar estímulo a ele, sendo necessário aumento da 
dose. Isso pode ocorrer por internalização dos receptores (em caso de 
necessidade de renovação por motivos diversos, como dano) e, 
consequentemente, diminui a quantidade deles na membrana. Esta diminuição 
também pode ocorrer pela incapacidade da célula de produzir novos 
receptores. Enquanto ocorre o processo de renovação de receptores pela 
célula, torna-se necessária a mudança da substância/medicamento em questão. 
 
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d) Integração: quando dois sinais têm efeitos opostos em uma característica 
metabólica, tal como na concentração de um segundo mensageiro X ou o 
potencial de membrana Vm, o efeito regulatório resulta na integração da 
respostas geradas por ambos os receptores. 
 
 
Tipos gerais de transdutores de sinal: 
 
 
• Canal Iônico Controlado: abre ou fecha em resposta à concentração do sinal ligante (S) ou potencial 
de membrana. 
• Receptor Enzimático: ligação do ligante em um domínio extracelular estimula a atividade celular em 
um domínio intracelular. Ex: Receptor de insulina. 
 
• Receptor Esteróide: ligação do esteróide a uma proteína receptora nuclear permite que o receptor 
regule a expressão de genes específicos. Ex: Receptor de glicocorticóides. 
• Receptor Serpentínico: ligação de um ligante externo ao receptor (R) ativa uma proteína ligadora de 
GTP(G) intracelular, a qual regula uma enzima (Enz) que gera um segundo mensageiro intracelular 
(X). Ex: Receptor de Epinefrina (b–adrenérgico), Receptor de Glucagon. 
• Receptor sem atividade enzimática intrínseca: interage com proteína kinase citossólica, a qual ativa 
uma proteína reguladora de genes (diretamente ou através de uma cascata de proteínas quinases) 
mudando a expressão gênica. 
• Receptor de Adesão: liga moléculas na matriz, muda a conformação, alterando assim sua interação 
com o citoesqueleto. 
v 
v 
Canal Iônico 
Controlado 
Receptor 
Enzimático 
Receptor Esteroide 
(intranuclear)
 
Receptor 
de Adesão 
Receptor sem atividade 
enzimática intrínseca 
Receptor 
Serpentínico 
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Lipídios 
Características: 
• Formam um grupo quimicamente diverso, com característica comum principal a isolubilidade em 
água. Por outro lado, possuem alta solubilidade em solventes apolares como éter e benzeno, por 
exemplo. 
• São encontrados em todos os tecidos, pincipalmente nas membranas celulares e nas células de 
gordura (adipócitos). 
• Possuem muitas ligações Carbono-Hidrogênio, podendo dizer que são hidratos de carbono 
(hidrocarbonetos). 
• Não formam polímeros apesar de seu agrupamento. 
Funções (energéticas, estruturais e reguladoras): 
• Compõem membranas celulares (fosfolipídeos e colesterol). 
• Reserva de energia (triglicerídeos). 
• Combustível celular. 
• Isolamento térmico sobre a epiderme de muitos animais (tecido adiposo). 
• Isolamento mecânico (proteção de células e órgãos). 
• Isolamento elétrico (presentes em grande quantidade nos tecidos nervosos). 
• Funções especializadas como vitaminas. 
• Sinalização intra e intercelulares (hormônios e prostaglandina) . 
Deficiência de lipídios no organismo: 
 Quando ingeridos em excesso, os lipídios são grandes vilões para a saúde. Entreranto a falta ou 
deficiência do mesmo também pode causar grandes danos metabólicos. Algumas das anomalias geradas 
são: 
• Baixa taxa de crescimento e perda de peso. 
• Falhas na ovulação e lactação e degeneração testicular, causadas pela desnutrição. 
• Aumento da permeabilidade da pele e membrana celular, tornando a pele mais sucetivel a lesão. 
• Dificuldade de cicatrização de feridas. 
• Aumenta a suscetibilidade à infecções e perda de pelos. 
Classificação: 
Lipídios com ácidos graxos: 
• Ácidos graxos 
• Triglicerídeos 
• Fosfoglicerídeos (fosfolípideos) 
• Esfingolipídeos (fosfolípideos) 
Lipídios sem ácidos graxos: 
• Esteróides 
• Terpenos 
• Lipoproteínas 
• Vitaminas lipossolúveis 
Ácidos Graxos:É o grupo lipidico mais abundante nos seres vivos. Quimicamente falando são cadeias de 
hidrocarboetos, com uma terminação carboxila (extremidade polar) e outra metila (extremidade apolar), 
 6 
podendo conter de 10 a 24 carbonos, o que o faz gerar uma quantidade considerávelmente maior de energia 
quando quebrado. 
 Os ácidos graxos podem ser classificados como saturados ou insaturados, dependendo da presença 
de ligações duplas. Assim, temos: 
• Saturados (SFA): apenas ligações simples na estrutura. Geralmente são sólidos 
à temperatura ambiente, costumam ser encontrados em carne bovina, 
laticínios, etc, e se ingeridos em excesso podem fazer mal a saúde. 
 
• Insaturados: possuem ligações duplas na estrutura. Geralmente são líquidos à 
temperatura ambiente. São encontrados em óleos de origem vegetal (azeite, 
óleo de canola, etc) e costumam fazer bem a saúde. 
- Mono insaturado (MUFA): possui 1 ligação dupla na estrutura. 
- Poli insaturado (PUFA): possui 2 ou mais ligações duplas na estrutura. Ômegas 3 e 6 que possuem 
PUFA são conseguidos apenas através da dieta e não são produzidos pelo organismo. Por isso são 
essenciais. Presentes em margarinas, peixesc etc. 
Os ác. Graxos insaturados podem ainda ser classificados como cis e trans. 
- Cis: os átomos de hidrogênio estão do 
mesmo lado da dupla ligação de carbono. 
- 
- Trans: os dois átomos de hidrogênio estão 
de lados opostos da dupla ligação. 
 
 Esses ác. Graxos insaturados se “tornam” trans através de um processo conhecido como 
hidrogenação, que nada mais é do que adicionar um hidrogêneo diretamente ao ponto de 
insaturação da molécula. Após este processo, a gordura obtém um ponto de fusão mais elevado, 
melhor qualidade de estocagem, palatabilidade e textura, além de maior vida de prateleira. Por esses 
motivos a indústria utiliza tão abundantemente a gordura hidrogenada. 
 Após a ingestão, ao entrarem no organismo, essas gorduras trans competem com ác. Graxos 
essenciais como ômega 3 e 6, inibindo as enzimas envolvidas na síntese dos mesmos, caudando um 
dano metabólico, isto é, um prejuízo vascular. 
Nomenclatura dos ácidos graxos: 
O nome sistemático do ácido graxo vem do hidrocarboneto correspondente. Os AG tem seus carbonos 
numerados de 2 formas: 
• A partir da carboxila: Numeração Delta . 
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• A partir do grupamento metil terminal: Numeração Ômega 
As duplas ligações, quando presentes, podem ser descritas em número e posição em ambos os sistemas. 
Ex.: o ácido linoléico possui 18 átomos de carbono e 2 duplas ligações, entre os carbonos 9 e 10, e entre 
os carbonos 12 e 13; sua estrutura pode ser descrita como: 
18:2 9,12 ou 18:2 (9,12) 
 
 
Ponto de fusão do lipídeos: 
 Quanto maior o número de carbonos, maior será a temperatura de fusão. Porém a quantidade de 
ligações duplas pode afetar levemente estes valores como observa-se abaixo. 
 
Isso ocorre porque a configuração "cis" das duplas ligações provoca uma dobra de 30o na cadeia, o 
que dificulta a agregação das moléculas. 
Margarina x Manteiga: 
 
1. Benefícios Margarina: 
- Não possui colesterol. 
- Tem menos calorias. 
- Boa fonte de vitaminas A e E. 
- Contém menos gordura saturada (quatro vezes menos que a manteiga). 
- Contém gorduras poli-insaturadas (ácidos linoléico e linolênico, considerados ácidos graxos 
essenciais). 
 
C 
Lig. duplas 
Local das duplas 
 8 
2. Malefícios Margarina: 
- Contém mais Na+ do que a manteiga. 
- Aumento do LDL e diminuicão do HDL e doenças cardiovasculares: as gorduras trans inibem a 
ação de enzimas específicas do fígado, o que favorece a síntese do colesterol. 
Consequentemente, o consumo de margarina propicia o aumento dos níveis de colesterol e 
triglicerídeos e a diminuição do HDL (bom colesterol), por mecanismos indiretos. 
- Além do aumento dos níveis de colesterol, estudos indicam que as gorduras trans favorecem que 
as membranas percam sua flexibilidade, dificultando até mesmo a transmissão de impulsos 
nervosos, o que pode estar relacionado com o aumento da incidência de depressão. 
Triacilglicerol: 
 Os triacilgliceróis (ou gorduras neutras) são lipídios formados pela ligação de 3 moléculas de ácidos 
graxos com o glicerol, um triálcool de 3 carbonos, através de ligações do tipo éster. São absolutamente 
hidrofóbicos, sem grupamentos polares. Além disso, é uma molécula com função de 
armazenamento/estocagem de energia, armazenda em tecido adiposo (isolante térmico), sendo uma das 
mais eficientes nessa função. 
O excesso de nutrientes, quer este excesso ingerido sob forma de carboidratos, proteínas ou dos 
próprios lipídeos são armazenados sob a forma de triacilgliceróis. Os lipídeos da dieta humana, absorvidos 
no intestino, e aqueles sintetizados endogenamente são distribuídos aos tecidos pelas lipoproteínas 
plasmáticas, para utilização ou armazenamento. 
A reserva sob a forma de gordura é muito favorável a célula porque, em primeiro lugar, por ser apolar, 
a gordura pode ser estocada de forma anidra - o glicogênio hidrata-se numa base de 3 g de H2O para cada 
1g de glicogênio e, em segundo lugar, as gorduras são ricas em energia; na sua oxidação total são liberados 
mais do dobro da energia (9 kcal por grama) que carboidratos (4 kcal/g) . 
 
Síntese de Lipídios 
 Antes da década de 50, havia um impasse sobre onde, de fato, ocorria a síntese e a oxidação de 
moleculas lipidicas. Foi então que Stadman & Barker e Brady & Gurin, observaram o citoplasma de células 
de palmitato e concluiram que a síntese ocorria no citoplasma, enquanto a oxidação (degradação) se dava 
na mitocôndria, sendo duas vias completamente distintas. 
 As reações de síntese de lipídios são endergônicas e reduroras, necessitando de ATP e NADPH para 
que ocorram. Além disso, são catalizadas por diferntes enzimas. 
 
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Processo: 
O excesso de acetil-CoA proveniente dos diversos nutrientes, se condensa com o oxaloacetato 
formando citrato, o primeiro intermediário do ciclo de Krebs. No estado alimentado, os níveis altos de 
energia no fígado (ATP, NADH e FADH2), aliado a influência hormonal, estimula a saída de citrato da 
mitocôndria, podendo afirmar que o acúmulo de citrato ativa a síntese. O citrato é degradado no citossol e 
o acetil-CoA é utilizado na síntese de ácidos graxos pelo complexo enzimático ácido graxo sintase (na forma 
de malonil CoA). Os ácidos graxos formados são esterificados com o glicerol, formando triacilglicerol, que é 
enviado para o tecido adiposo, para estocagem. 
 
 É importante destacar que o Acetil-Coa utilizado na síntese é produzido no interior da mitocôndria, 
a partir da oxidação de piruvato e degradação de aminoácidos, e que este Acetil-Coa é transformado em 
citrato para que posso atravessar a membrana. O grupo “Coa-SH” é muito grande e não consegu atravessar 
a membrana, assim, o Acetil-Coa é transformado em citrato que atravessa e membrana e recebe novamente 
o grupamento Coa-SH, esse Acetil-Coa, então será utilizado na síntese. Processo exemplificado abaixo: 
 
Insulina 
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Ativação da Acetil-Coa carboxilase por citrato: 
 
O aumento de Acetil-CoA, combinado ao aumento da glicemia e citrato, ativam a expressão e a 
atividade da enzima Actetil-CoA carboxilase que converte Acetil-CoA em Malonil-CoA, para “se livrar” do 
excesso de Acetil-Coa. 
Complexo Ácido Graxo Sintase: 
Estão envolvidas 4 etapas no processo de enlongamento da cadeia do ácido graxo. São eles: 
1. Condensação: acetato liga-se à císteina e malonato liga-se à fosfopantoteina (proteína carreadora de 
acilas – PCA). 
2. Redução: Acetoacetil-PCA é reduzido a Hidroxilbutiril, através da β cetoacil-ACP-redutase. 
3. Desidratação: Hidroxilbutiril é desistradadoa Butenenoil-PCA, através da β hidroxiacil-ACP-
desidratase. 
4. Redução: Butenenoil-PCA é reduzido à Butiril-PCA, através da Enoil -ACP- redutase. 
 
 
 
1 2 3
 
4
 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
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 Pela imagem podemos observar que é necessário fazer as 4 reações 7 vezes para que seja formado 
um palmitato (ác. Graxo). Observa-se também que Formação de malonil-CoA é fundamental para ativação 
da ácido graxo sintase, portanto a regulação da Acetil-Coa Carboxilase é limitante para formação de 
palmitato e que o citrato ativa a ACC e sua polimerização. 
 
 
Degradação de Lipídios 
 Diferentemente da síntese de ácidos graxos que ocorre no estágio pós alimentado (alta de insulina), 
a degradação dessas moléculas ocorre em jejum (altos níveis de glucagon). A mobilização do depósito de 
triacilgliceróis é iniciada por ação da enzima lipase hormônio sensível, que separa os três ácidos graxos do 
glicerol dos estoques. Os ácidos graxos são transportados para oxidação por outras células, para isso, os 
ácidos graxos são ativados e transportados para a matriz mitocondrial (local da beta-oxidação). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Essa ativação do ácido graxo ocorre ainda fora da mitocôndria através da seguinte reação: 
 
 
 Após essa reação, ocorre o processo ilustrado na imagem a seguir, onde através da enzima CAT I e II 
Acil-CoA entra na matriz mitocondrial. Essa entrada não ocorre de forma direta, é necessário que ocorra a 
troca do grupamento CoA por uma carnitina, já que a enzima não reconheceria a molécula caso estivesse 
ligada a CoA. Essa carnitina mantém um fluxo constante de entrada e saída entre matriz-citosol para que 
Triacilglicerol Glicerol + 3 ácidos graxos 
Glicer
ol 
Glicerol-3 
fosfato 
Dihidroxiacetona 
fosfato 
Gliceraldeído - 3 fosfato 
Beta-oxidação 
Acetil-CoA 
Pode ser usado 
para gerar ATP 
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não haja uma deficiência dela em algum dos lados, o que impediria o transporte. Então, a cada palitol que 
entra na matriz acoplado a uma carnitina, a CAT “joga” para o citosol uma carnitina livre. 
 
 O processo de β-oxidação ocorre a partir do palmitoil-CoA que entra na matriz mitocondrial. Esse 
processo é dividido em 4 etapas, assim como o de síntese, podendo-se dizer que as reações são 
quimicamente o inverso uma da outra. Porém é importante se atentar para o fato de que as enzimas que 
catalisam cada processo são diferentes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Oxidação (usando FAD) 
Hidratação 
 
Oxidação (usando NAD+) 
Tiólise 
 
 
 
 
 
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 Esse processo completo, ou seja, as 4 reações, degrada 2 
hidrogênios. Assim, deve ser repetido 7 vezes, já que o palmitato 
possui 16 hidrogênios. 
 
 O objetivo central do metabolismo é levar substratos, 
como NADH e FADH2, para a fosforilação oxidativa. 
 
Corpos cetônicos: 
A produção de corpos cetônicos aumenta no estado de jejum ou em situações patológicas (Diabetes 
melito tipo I). A alta de glucagon estimula a atividade de enzimas catalizadoras do processo de conversão de 
Acetil-CoA em corpos cetônicos, como acetona, acetoacetato etc. 
Patologia: Ceto acidose. É uma acidose causada pelo acúmulo de corpos cetônicos no organismo, sendo 
muito comum em pacientes portadores de Diabetes melito tipo I. 
 A imagem abaixo representa o que seria o “normal”. Quando o indivíduo encontra-se em jejum, 
ocorre um desvio do oxaloacetato para a gliconeogênese e o ciclo não “roda”. O Acetil-CoA que sobra é 
desviado para a produção de corpos cetônicos, até que se esgote. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gliconeogênese 
β-oxidação 
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 A produção de corpos cetônicos se dá através das 
reações ao lado. 
 A cada 5 D-β-Hidroxibutirato é formada 1 acetona, 
então a reação fica deslocada para o lado do D-β-
Hidroxibutirato. 
Após a produção, os corpos cetônicos podem ser 
usados como fonte de energia. 
 
 
Por que os bebês são gordinhos? 
 Um bebê costuma nascer pesando aproximadamente 3 kg, dentre eles 500 g são só de gordura, por 
isso aparentam ser mais gordinhos. Essa quantidade grande de gordura se deve à produção de corpos 
cetônicos como fonte de energia principal, já que é possível obter mais Kcal/g dos corpos cetônicos do que 
de glicose. 
 
 Quando alimentados, utilizam glicose para exercer suas funções corporais, já que o cérebro “prefere” 
essa fonte de energia e utiliza sua maior parte pois ainda está em desenvolvimento. Porém, quando em 
jejum ou até mesmo depois de poucas horas que acabaram de mamar, o metabolismo começa a procurar 
por outras fontes de energia, produzindo corpos cetônicos. 
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 No período neonatal, a produção de corpos cetônicos pelo organismo atinge seu ápice em cerca de 
3 horas, o que justifica que os bebês sintam fome nesse intervalo e, também, o acúmulo dessas moléculas 
justifica o estresse dos mesmos. 
 
 Essa modificação na principal fonte de energia requer uma adaptação completa do organismo, como 
se observa no esquema abaixo. 
 
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Lipoproteínas 
Definição: são associações entre proteínas e lipídios encontradas na corrente sanguínea. A fração lipídica 
das lipoproteínas é muito variável, e permite a classificação das mesmas em grupos: 
• HDL (Lipoproteína de alta densidade): tem a função de conduzir o excesso de colesterol para fora das 
artérias, impedindo o seu depósito. Atua retirando o colesterol da circulação. Seus níveis aumentados 
no sangue estão associados a uma diminuição do risco de infarto agudo do miocárdio. Por essa razão 
é considerado uma lipoproteína de proteção contra a aterosclerose coronariana, sendo denominado, 
vulgarmente, como o bom-colesterol. 
• LDL (Lipoproteína de baixa densidade): responsável pelo transporte e depósito de colesterol nas 
paredes das artérias, dando início e acelerando o processo de aterosclerose (o acúmulo de colesterol 
nas artérias), bloqueando o fluxo sanguíneo e obstruindo as artérias. Seus níveis aumentados no 
sangue aumentam o risco de infarto agudo do miocárdio. Por ser uma lipoproteína aterogênica, o 
LDL ganhou a "fama" de mau-colesterol. 
- Observação: o processo de aterogênese, isto é, formação de uma placa de ateroma, ocorre nas 
artérias como ilustrado abaixo. 
 
Funções: 
• Transporte de ácidos graxos de cadeia longa: são transportados sob a forma de triacilgliceróis 
agrupados as lipoproteínas. Diferentes lipoproteínas são responsáveis pelo transporte dos lipídeos, 
dependendo da origem do lipídeo. Os lipídeos obtidos da alimentação circulam associados aos 
quilomícrons; os lipídeos sintetizados no fígado circulam associados às LDL ou VLDL (lipoproteína de 
densidade baixa ou muito baixa, respectivamente). Já lipídeos de cadeia curta e média, como os 
ácidos graxos liberados do tecido adiposo são transportados associados a albumina. 
• Transporte de vitaminas lipossolúveis como Vitamina A e E. 
Composição e estrutura: 
• Triacilgliceróis 
• Colesterol 
• Fosfolipídeos 
• Proteínas (apolipoproteínas) OBS: são as apolipoproteínas que 
determinarão se a lipoproteína é de alta ou baixa densidade. 
Na superfície dessas partículas localizam-se os fosfolipídios e as 
apolipoproteínas, já no seu interior, mais especificamente no núcleo das 
lipoproteínas, localizam-se os ésteres de colesterol e os triacilgliceróis. 
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Classificação: 
 
Observa-se que: 
• Quilomícrons, VLDL e partículas remanescentes (semelhantes a IDL) são ricas em triacilgliceróis (TG). 
• LDL são ricas em colesterol (CL). 
• HDLricas em proteínas (PR). 
As lipoproteínas diferenciam-se, principalmente, pela densidade (quanto menor a densidade, maior a % 
de lipídios (triacilglicerol - TG)) e, pelas apolipoproteínas, que irão conferir funções específicas a cada 
lipoproteína. 
 
 
Apesar da classificação de bom ou ruim, cada uma das lipoproteínas tem suas funções no organismo. 
O LDL, por exemplo, não deve ser classificado apenas como colesterol “ruim”, já que é responsável pela 
síntese de hormônios esteroides. 
Valores de referência dos Lipídeos sanguíneos: 
 
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Anomalias relacionadas a lipoproteínas: 
• Costumam levam a doenças cardiovasculares, como Doença coronária cardíaca, Acidente vascular 
encefálico, Doença arterial periférica, entre outras. 
• Essas doenças são a causa de morte mais frequente no mundo. Sendo, quando consideradas juntas, 
responsáveis por aproximadamente 25% das mortes no mundo. 
Apolipoproteínas: 
Constituem a parte proteica das lipoproteínas, sendo importante tanto na estrutura quanto no 
metabolismo, já que determinam o destino metabólico através de interações com receptores celulares. 
Principais apolipoproteínas: 
• apoA: 
– Está mais presente no HDL. 
– Ativa a lecitina-colesterol aciltransferase (LCAT: enzima esterificadora de colesterol). 
– Tem propriedades anti-inflamatórias e antioxidantes, devido a isso, associa-se que em níveis 
normais, o HDL é bom. 
– Sintetizada no fígado e no intestino. 
– Clinicamente é um marcador de HDL. 
• apoB: 
– Tem duas variantes comuns: 
▪ B48: sintetizada pelos enterócitos, sendo assim uma baixa de B48 pode indicar uma 
disfunção intestinal e não hepática ou cardíaca. Está presente nos quilomícrons, por isso 
é um indicador do número de quilomícrons e quilomícrons remanescentes no plasma. 
▪ B100: sintetizada no fígado, controla o metabolismo do LDL e apresenta muitas 
variantes. 
– Só existe uma molécula de apoB por partícula, podendo ser utilizada como indicador clínico da soma 
de VLDL, VLDL remanescente e LDL. 
– Anomalia relacionada: Hipercolesterolemia. Uma troca no aa 3500 faz com que o paciente 
desenvolva deficiência de apoB familiar. 
• apoC: 
– É sintetizada no fígado e podemos encontrá-la como principal apolipoproteína intervindo no 
metabolismo dos quilomícrons e das VLDL. 
– Tem pouco valor estrutural e sua atividade é sobretudo metabólica. 
• apoE: 
– Possui 3 isoformas: E2, E3 e E4. 
– Está presente em todas as lipoproteínas. 
– É sintetizada no cérebro pelos astrócitos e micróglia. 
– Está implicada no crescimento e na reparação de células do SNC além de ser antioxidante e anti-
inflamatória. 
– Liga-se a receptor de LDL com maior afinidade que a B100. 
– ApoE estimula a lipoproteína lipase (LPL) – responsável por transferir triacilglicerol do quilomícron 
pro LDL e vice-versa; a triglicerídeo lipase hepática e a LCAT. 
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– Anomalia relacionada: Dislipidemia familiar ou Hiperlipidemia tipo III. A substituição da cisteína por 
arginina na posição 158 o que em indivíduos homozigotos leva a uma diminuição na captação de 
partículas remanescentes. 
• apo(a): 
– Sintetizada no fígado e se liga ao receptor de LDL. 
– Concentração plasmática é mediada geneticamente por fatores relacionados ao estilo de vida. 
– Pouco associada a doenças cardiovasculares. 
Correlação clínica: a medição das apolipoproteínas plasmáticas é um melhor preditor de doenças 
cardiovasculares do que testes lipídicos, ou seja, medição do colesterol total e colesterol-LDL. Isso ocorre, 
porque ao dosar as apolipoproteínas, sabe-se exatamente a concentração e qual lipoproteína está presente. 
Receptor de LDL: 
Brown e Goldstein, pesquisadores que descobriram 
a existência dos receptores de LDL e ganham um Prêmio 
Nobel por isso, mostraram que as LDL que se ligam ao 
receptor eram captadas pelas células, sob a forma de um 
complexo LDL-receptor. 
Os receptores de LDL são localizados na superfície 
das células, num local que foi chamado de fossa revestida, 
podendo se ligar a apoB100 e apoE. Essa fossa invagina, 
fecha-se e forma uma vesícula revestida. A fusão de várias 
vesículas forma um endosoma, e todo esse processo é 
denominado endocitose mediada pelo receptor. 
O colesterol da partícula de LDL é então liberado no interior da célula. Um efeito da captura do 
colesterol é que isto inibe a fabricação de novos receptores de LDL na superfície da célula e um menor 
número de receptores de LDL leva à diminuição da captação das LDLs, o que nos leva a conclusão de que o 
receptor de LDL é regulado pela concentração intracelular de colesterol. As LDLs permanecem então na 
corrente sanguínea e podem se acumular nas paredes das artérias. 
Enzimas e proteínas de transferência de lipídios: 
 Nada mais são do que enzimas que transferem triacilgliceróis de lipoproteínas. São elas: 
• Lipoproteína Lipase (LPL) – presente em células endoteliais: digere triacilglicerol do quilomícron e 
VLDL. 
• Triglicerídeo Lipase Hepática (HTGL) – presente no fígado: converte IDL em LDL. 
Metabolismo de lipoproteínas: 
 O metabolismo de lipoproteínas pode se dar por duas vias que refletem a função do transporte de 
combustível de lipoproteínas. São elas: 
• Via do transporte de combustível 
• Via do fluxo excedente 
 20 
Via do Transporte de Combustível: via metabólica dos quilomícrons e VLDL. 
• Intimamente relacionada ao ciclo jejum-alimentado e com o metabolismo energético. 
• Ligada também ao transporte reverso de colesterol, através das trocas de triglicerídeos. 
 
 
A reação exógena é aquela que 
contém os lipídios da dieta, já a chamada 
endógena é a que contém os lipídios 
circulantes. 
No estado alimentado, os 
quilomícrons transportam os triacilgliceróis 
para a periferia, onde a lipoproteína lipase 
hidrolisa os triglicerídeos, liberando ácidos 
graxos (AGL) para as células. Os 
quilomícrons remanescentes são 
metabolizados no fígado. No estado de 
jejum, a VLDL transporta combustível do 
fígado para os tecidos periféricos. Seus 
remanescentes também retornam ao 
fígado. As partículas remanescentes 
adquirem ésteres de colesterol adicionais 
da HDL em troca por triglicerídeos. 
 
Anomalia relacionada: Hiperapobetalipoproteinemia. Consiste no aumento da concentração de apoB100 
com concentrações relativamente normais de colesterol, o que aumenta o risco cardiovascular. VLDL 
enriquecidas com colesterol originam LDL pequenas e densas, altamente aterogênicas. 
Via do Fluxo Excedente: é a via do metabolismo da LDL. Geradas dos remanescentes da via de transporte 
de combustível, ricas em colesterol. São captadas em resposta a diminuição da concentração intracelular de 
colesterol. 
 
 21 
 É preferível que esses remanescentes circulem entre o fígado e células periféricas, como observa-se 
na imagem, do que se acumulem na corrente sanguínea, podendo gerar placas de ateroma. 
 
Síntese de colesterol 
• As células produtoras de colesterol, quando 
em falta, retiram das lipoproteínas o 
colesterol de acordo com suas necessidades. 
• O colesterol é o principal controlador da 
expressão de HMG sintase e HMG redutase, 
enzimas participantes do metabolismo do 
colesterol. 
• Transporte reverso de colesterol: as partículas 
de HDL transportam colesterol das células 
periféricas para o fígado – o que as torna 
antiaterogênicas. 
 
 
Anomalias relacionadas: 
• Dislipidemias: são defeitos no metabolismo das lipoproteínas, igualmente chamadas, apesar de 
menos corretamente, hiperlipidemias. As dislipidemias genéticas mais importantes são: 
- Hipercolesterolemia familiar 
- Hiperlipidemia combinada familiar 
- Disbetalipoproteinemia familiar(hiperlipidemia tipo III) 
 
 22 
• Patologias relacionadas ao transporte de combustível. 
 
 
 
Função Estrutural de Lipídios 
 Cada membrana possui um tipo de lipídio especifico, 
devido a função de cada um deles. O que vai conferir aos lipídios 
diferentes funções são as estruturas as quais pode estar 
associado, podendo ser, por exemplo, glicose, colina, um álcool, 
entre outras. 
 A partir dessas diferentes substâncias pode-se classificar 
os lipídios em alguns grupos, como: 
• Fosfolipídios 
• Lipoproteínas (anteriormente discutidas) 
• Esteróides 
• Eicosanóides 
 
Fosfolipídios: 
Basicamente podem ser definidos como lipídios que contém fosfato em sua estrutura. Porém, define-
se os fosfolipídios como ésteres do glicerofosfato - um derivado fosfórico do glicerol. O fosfato é o grupo 
polar do fosfolipídio. A um dos oxigênios do fosfato podem estar ligados grupos neutros ou carregados. As 
outras hidroxilas do glicerol estão esterificadas a ácidos graxo. Os grupamentos carregados normalmente 
Ingestão aumentada de 
gordura na dieta 
Diabetes 
Obesidade 
Dislipidemia combinada familiar 
Excesso de álcool 
Hipercolesterolemia 
familiar 
Disbetalipoproteinemia 
familiar 
Dieta rica em 
colesterol 
Difeciência de LPL 
= Diabetes 
Hipercolesterolemia 
familiar 
 23 
são bases nitrogenadas como por exemplo: Colina - Fosfatidilcolina ou Lecitina; Serina – Fosfatidilserina; 
Etanolamina – Fosfatidiletanolamina. 
OBS: a fosfatidiletanolamina é sintetizada nos hepatócitos e tem como principal função a sinalização para 
neurônios, isto é, liberação e captação de neurotransmissores. Uma falha no funcionamento dessa 
substância pode causar um descontrole na atividade cerebral. 
Os fosfolipídios mais importantes são os fosfoglicerídios e alguns esfingolipídios. 
 
Fosfoglicerídios (ou glicerofosfolipídeos): 
• Desempenham importante função na estrutura e função 
das membranas biológicas, pois são claramente 
anfipáticos. As membranas celulares são elásticas e 
resistentes graças às fortes interações hidrofóbicas entre 
os grupos apolares dos fosfolipídios. 
Esfingolipídios: 
• A principal diferença entre os esfingolipídios e os fosfolipídios está no álcool no qual estes se baseiam: 
em vez do glicerol, eles são derivados de um amino álcool. 
• São lipídios importantes também na estrutura das membranas biológicas. Formados por uma 
molécula de ácido graxo de cadeia longa, a esfingosina ou um de seus derivados, e uma cabeça polar 
alcoólica. 
• Algumas doenças neurodegenerativas estão relacionadas ao desacordo no funcionamento estrutural 
dos esfingolipídios. 
• Existem 3 subclasses de esfingolipídios: 
- Esfingomielinas: possuem a fosfocolina ou a 
fosfoetanolamina como cabeça polar alcoólica. Presentes na 
bainha de mielina nas células nervosas. 
- Cerebrosídeos: não possuem fosfato, e sim, um açúcar 
simples como álcool polar - são glicoesfingolipídios, ou 
glicolipídios. Presentes nas membranas das células do cérebro. 
- Gângliosídeos: possuem estrutura complexa, com 
cabeças polares muito grandes formadas por várias unidades 
de açúcar como por exemplo, o ácido siálico. Fazem parte da 
massa cinzenta do cérebro. 
 24 
Esteróides: 
Os esteróides são lipídios que não possuem ácidos graxos em sua estrutura. São derivados de um 
composto que consiste de quatro anéis aromáticos fusionados, o ciclopentanoperidrofenantreno. 
Modificações nessa estrutura, como carboxilação, metilação, etc, alteram diretamente a função. 
 
 Os esteróides se dividem em Esteróis e Terpenos. 
Esteróis: 
• O principal exemplo é o colesterol, que é um esterol essencial na estrutura das membranas biológicas, 
sendo um componente majoritário das membranas plasmáticas animais; enquanto que seu sistema 
de anéis fusionados lhe fornece uma rigidez maior do que outros lipídios de membrana. 
• A principal forma de transporte de colesterol na corrente sanguínea é através do LDL. 
• Também atua no transporte de gorduras do intestino para o fígado, músculos e tecido adiposo. 
• Atua como precursor na biossíntese de componentes biologicamente ativos, como: 
- Hormônios esteróides (testoterona e progesterona, estrogênio e adrenocorticais) 
- Vitamina D 
- Sais biliares 
Hormônios esteróides derivados do colesterol: 
 
 
 
 
Terpenos: 
• São esteróides que possuem como unidades básicas, unidades isoprenóides, isto é, um grupo de 
biomoléculas que contém unidades estruturais repetidas de cinco carbonos. 
Esteróides sintéticos 
 25 
• Alguns exemplos de terpenos seguem abaixo: 
- Vitaminas lipossolúveis E e K. 
- Carotenóides (pigmentos fotossintéticos e vitamina A). 
- Coenzimas (Q-ubiquinona). 
- Óleos aromáticos de vegetais: muitos aromas (perfumes) e temperos (condimentos) são 
terpenos produzidos por vegetais como limoneno (limão), cinamaldeido (canela), eugenol 
(cravo), elemicina (noz moscada). 
Esteróides Anabolizantes: 
É muito importante saber que nem todo esteróide é 
anabolizante, vide antialérgicos (pomadas, descongestionantes, 
...), anticoncepcionais e outros medicamentos do nosso dia a 
dia. 
Eles são sintetizados a partir do hormônio sexual 
masculino (testosterona), cujo efeito pode ser androgênico 
(perpetuador das características sexuais masculinas) ou 
anabólico (construir macromoléculas). 
Inicialmente, a função desses esteróides anabolizantes 
era somente clínica, tendo como os principais objetivos: 
• Recuperação tecidual de queimaduras graves. 
• Reverter quadros de deficiência hormonal. 
• Sarcopenia (quando um indivíduo imobiliza um membro e acaba perdendo massa óssea e muscular). 
• Reverter o quadro de alguns tipos de câncer de mama. 
Síntese de esteróides: 
Os esteróides endógenos são produzidos nos testículos, ovários, nas glândulas adrenais e nos tecidos 
periféricos. 
• Testículos: testosterona. 
• Ovários: androstenediona. 
• Glândulas adrenais: dihidroepiandrosterona, 11-beta-hidroxi androstenediona, testosterona e 
epitestosterona. 
• Tecidos periféricos: dihidrotestosterona. 
Eicosanóides: 
 Os eicosanóides serão liberados quando um lipídio de membrana é cortado pela fosfolipase A (devido 
a um estresse na pele por exemplo) e gera ácido araquidônico, precursor dos 3 tipos de eicosanóides. Uma 
vez liberados estes darão início ao processo inflamatório (dor, queimação, febre, etc) que irá variar para 
cada um dos tipos de eicosanóides. 
• Prostaglandinas: funções dependentes do local (contração de músculo liso, ciclo “wake-sleep”, 
aumento da temperatura (febre), dor e inflamação, etc. 
• Tromboxanos: produzidos por plaquetas, agem na formação do coágulo e diminuição do fluxo 
sanguíneo no local do coágulo. 
 26 
• Leucotrienos: potentes sinais biológicos, no pulmão induz a contração das vias aéreas. 
Superprodução induz ataques asmáticos. Parte dos efeitos fatais na contração do pulmão no choque 
anafilático em indivíduos alérgicos. 
OBS: os anti-inflamatórios reduzem a conversão de ácido araquidônico em prostaglandinas. 
Processo de quebra do lipídio de membrana pela fosfolipase A, formação do ácido araquidônico e dos 
eicosanóides: 
 
 
 
Vitaminas Lipossolúveis: 
 São, segundo o próprio nome, solúveis em lipídios e não em água. Diferente das vitaminas solúveis 
em água, as lipossolúveis estão armazenadas nos adipócitos, ou seja, o corpo possui estoque desse tipo de 
vitamina. Assim, diferente da vitamina C, por exemplo, que necessita reposição diária, as vitaminas 
lipossolúveis não apresentam essa necessidade. 
 Alguns exemplos deste tipo de vitaminas são: vitaminas D, A, E e K. 
Vitamina D: precursora dohormônio 1,25-dihydroxycholecalciferol que regula a captação de cálcio no 
intestino e os níveis de cálcio nos rins e ossos. Sua deficiência causa raquitismo. 
A concentração final de 1,25(OH)2 depende diretamente do hormônio paratireoidiano (PTH): 
 Cálcio sérico →  PTH → 1,25 Dihidroxicolecalciferol [1,25(OH)2D] → Desmineralização óssea, inibição da 
excreção renal, aumento da absorção de cálcio. 
 27 
 Cálcio sérico →  PTH → 25 hidroxicolecalciferol [25(OH)D] → Aumento da excreção renal, formação de 
24,25 Dihidroxicolecalciferol [24,25(OH)2D] (forma inativa da vitamina D). 
 
Vitamina A (Retinol): em suas várias formas funciona como hormônio e pigmento visual em vertebrados 
(caroteno/betacaroteno), além de atuar também na sinalização neuronal. Sua deficiência causa cegueira 
noturna, alterações na pele, etc. 
 
Vitamina E: proteção de lipídeos de membrana do dano oxidativo. Deficiência rara em humanos, causa 
fragilidade em eritrócitos (hemólise). 
 
 28 
Vitamina K: participa na cascata de coagulação sanguínea (ativação da protrombina). Deficiência é rara em 
humanos (exceto uma pequena porcentagem de bebês que sofrem da doença hemorrágica do recém-
nascido e por este motivo administra-se uma dose de vit K logo ao nascer) e diminui a coagulação sanguínea, 
que pode ser fatal. 
 
 
Degradação de Aminoácidos e Ciclo da Ureia 
A degradação de aminoácidos está intimamente relacionada à excreção de ureia, já que nós, 
humanos, secretamos 90% do nitrogênio em nosso corpo nesta forma. A ureia é produzida no fígado e 
transportada pelo sangue até os rins, que metabolizam e excretam-na pela urina. 
 A regulação deste metabolismo se dá a partir de alguns fatores, que ao metabolizar mais proteínas, 
secretam mais ureia ou ao metabolizar menos proteínas, secretam menos ureia. São estes: 
• Turnover (“reciclagem”) de proteínas (catabolismo e anabolismo de proteínas). 
• Dietas ricas em proteínas. 
• Durante o jejum. 
• Doença (diabetes melito). 
 
O corpo possui fontes endógenas e exógenas de proteínas, que podem ser digeridas e absorvidas como 
aminoácidos, sintetizadas/degradados ou ainda convertidas em constituintes nitrogenados não proteicos. 
 
 29 
Esses aminoácidos podem sofrer dois processos diferentes para serem convertidos em ureia, 
transaminação ou desaminação. 
Transaminação: transferência de uma amina de um aminoácido para outra molécula de carbono, não 
necessariamente um aminoácido. Pode ser catalisada por duas enzimas diferentes AST/TGO (aspartato 
aminotransferase) ou ALT/TGP (alanina aminotransferase). Estas são as enzimas mais comumente usadas 
como marcadoras de lesões hepáticas, já que exercem função metabólica no interior do fígado e com a lesão 
podem extravasar para o sangue e serem identificadas. Algumas outras enzimas também são usadas para 
marcação de injúrias celulares no geral, como por exemplo: fosfatase alcalina (marcador de colestase, porém 
pouco específico), -Glutamiltransferase GT (marcador de doença hepatobiliar: sensível mas pouco 
específico), Creatina fosfoquinase CPK (marcador de dano no músculo cardíaco), Lactato desidrogenase 
(vários tecidos: identificação de isoenzimas). 
 
-cetoácido1 + aminoácido1 → aminoácido2 + -cetoácido2 
Desaminação: retirada do grupamento amina para excreção. Forma-se inicialmente amônia e depois ureia. 
Esse processo pode ocorrer em qualquer tecido, porém a síntese de ureia só ocorre no fígado, mais 
especificamente na mitocôndria hepática. Caso o aminoácido desamine fora do fígado, pode ocorrer 
acúmulo de NH4+ no sangue, podendo chegar a um quadro de hiperamonemia, causa desorientação devido 
ao fato da amônia ser extremamente neurotóxica. Caso ocorra no fígado de pacientes com cirrose, o 
acumulo também pode ocorrer devido à falha na conversão em ureia. 
 
OBS: o exame para quantificação de amônia no sangue deve ser realizado logo após a coleta de sangue, 
devida a volatilidade da amônia. 
 
A transporte de amônia pelo sangue não pode ocorrer livremente, devido sua toxicidade, assim, para 
que o processo ocorra precisa do auxílio de glutamina e alanina. 
• Glutamina: para que a toxicidade seja atenuada, o grupamento NH3 dos aminoácidos é transportado 
associado ao α-cetoglutarato, formando o glutamato. O excesso de íons amônio é associado ao íon 
glutamato, formando o aminoácido glutamina pela ação da enzima glutamino sintetase. 
 30 
 
• Alanina: na contração muscular vigorosa é ativada a liberação de piruvato e lactato, da glicólise e 
amônia dos aminoácidos. A amônia e o piruvato formam alanina que no fígado é reconvertido em 
glicose. Os grupamentos NH3 provenientes do catabolismo dos aminoácidos das proteínas 
musculares podem ser transferidos para o piruvato formando alanina. A alanina é então transportada 
para o fígado e lá pode liberar o íon amônio, que será convertido em ureia e eliminado na urina, 
enquanto o esqueleto de carbonos poderá ser reutilizado para formar glicose. 
 
Síntese de glutamina 
em vários tecidos. 
Conversão de glutamato + amônia 
pela glutaminase no fígado e rins. 
Ciclo glicose-alanina 
-cetoglutarato + alanina  glutamato + piruvato 
 31 
Um ponto importante para distinguir o 
metabolismo dos aminoácidos, do processo de 
degradação dos ácidos graxos e dos carboidratos é que 
todos os aminoácidos contêm grupamento amino, 
logo, seu processo de degradação inclui uma etapa 
chave, na qual o grupamento amino é separado do 
esqueleto de carbonos e desviado para vias específicas 
de utilização de aminoácidos. 
No geral, pode-se afirmar que o metabolismo 
sempre irá convergir para o Ciclo de Krebs, 
independente do seu estado, seja ele de jejum, 
alimentado, patológico, etc. Os metabólitos que não 
são encaminhados para o CK, entram no ciclo da ureia 
para que sejam encaminhados para excreção. 
 
 
 
 
Metabolismo de aminoácidos: 
• Período abortivo: em condições de dieta padrão. Ocorre a síntese de proteínas e catabolismo 
excedente. Aminoácidos são digeridos no fígado e seus produtos são distribuídos para o organismo 
(cérebro, tecido adiposo, etc). 
 
• Período de jejum prolongado: maior mobilização de proteínas teciduais. Ocorre a retirada de 
aminoácido do tecido muscular, principalmente, na forma de alanina e glutamina. A alanina sai do 
 32 
músculo diretamente para o fígado, sendo direcionada para gliconeogênese. Já a glutamina é 
direcionada ao intestino para que lá seja convertida em alanina e possa, finalmente, ir para o fígado. 
 
Esses aminoácidos metabolizados vão exercer diferentes funções em diferentes vias metabólicas. 
Existem mais de 20 tipos de aminoácidos em nosso corpo, como valina, tirosina, triptofano, aspartato, 
etc, que podem ser separados em AA glicogênicos (em vermelho), que serão encaminhados ao CK; e AA 
cetogênicos (em verde), que produzirão acetil-CoA ou aceto-acetil-CoA. Alguns aminoácidos, como 
triptofano e tirosina, podem ser tanto glicogênicos como cetogênicos. 
 
 33 
Patologia causada por intoxicação severa à amônia: Encefalopatia hepática – estado comatoso. 
 O acúmulo de NH4+ ativa duas enzimas: glutamato desidrogenase e glutamina sintetase. Então, o 
mecanismo de ação desta patologia pode ser dividido em duas etapas. A primeira onde a glutamato 
desidrogenase retira α-cetoglutarato do CK, prejudicando a geração de ATP e a segunda onde a glutamina 
sintetase converte glutamato em glutamina, gastando ATP. Assim, o organismo tem seus estoques e sua 
produção de ATP prejudicadas, já que além de produzir pouco, ainda degrada. O indivíduo entra em estado 
de coma por pouca atividade cerebral. 
Etapa 1: Etapa 2: 
 
 Além de comprometer o ATP doorganismo, a patologia interfere 
também na síntese de neurotransmissores, já que o aumento de NH4+ inibe a 
glutaminase. Então, os níveis de glutamato são reduzidos, assim como os de 
GABA, já que este é sintetizado a partir do glutamato. 
 Com níveis de GLUT e GABA baixos, as neurotransmissões excitatórias 
e inibitórias também irão diminuir. Sem elas as funções cognitivas ficaram 
prejudicadas, causando letargia e falta de direção. 
 
 
 
 
 
Síntese da ureia: 
 O processo ocorre na mitocôndria hepática, já que é a única que expressa as 4 enzimas necessárias: 
Ornitina transcarbamoilase, Argininasuccinato sintetase, Argininasuccinato liase e Arginase. Pode entrar na 
mitochondria gutamato ou glutamina, que será convertido a NH4+, formando carbamoil fosfato que entrará 
no ciclo da ureia, dependente das 4 enzimas citadas. 
 34 
 A síntese pode ser estimulada por motivos como aumento do glucagon em jejum, aumento de 
cortisol, aumento de adrenalina, entre outros motivos, que irão estimular as enzimas e aumentar a síntese 
de ureia. 
 
 A conexão entre o ciclo da ureia e o clico de Krebs se dá pelo arginino -succinato, que participa de 
ambos. 
 
 A ureia e a creatina são filtradas nos rins. Quando há insuficiência renal, os níveis dessas substâncias 
aumentam no sangue, já que a filtração é menor, causando desordens neurológicas. 
 
 35 
Insulina 
 Logo após a descoberta da existência da insulina, os pesquisadores foram aprimorando a produção 
em busca de uma insulina mais pura e semelhante à humana. Durante algum tempo utilizou-se as insulinas 
bovina e suína, porém, alguns pacientes apresentavam casos de alergia a elas. Isso se dava devido ao fato 
da insulina ser um hormônio peptídico e apresentar diferenças cruciais entre as espécies. 
Regulação hormonal do metabolismo energético 
Mesmo após muito tempo em jejum, o corpo não entra em estado de hipoglicemia, mantendo os 
níveis de glicose sanguínea normais devido alguns ajustes realizados que envolvem a ação combinada de 
hormônios como insulina, glucagon, epinefrina e cortisol no metabolismo em muitos tecidos, principalmente 
fígado, músculo e tecido adiposo. 
Após uma refeição, os níveis de glicose sobem em cerca de 30 minutos (tempo necessário para 
digestão e caída na corrente sanguínea), passando de 4-5 mM (valores basais) podendo chegar até 10 mM. 
Essa glicose produzida poderá “alimentar” tecido nervoso, adiposo e muscular. 
 
Pâncreas 
 
É o responsável pela produção de glucagon (células α), insulina 
(células β) e somatostatina (células ). 
As células β correspondem a 60% do total de células deste 
órgão, tornando o pâncreas um grande produtor de insulina. Uma 
possível destruição ou deficiência das mesmas faz com que o indivíduo 
se torne dependente de injeção diária de insulina, já que as células 
produtoras não estarão funcionando ou presentes. 
Os estímulos para liberação de insulina se dão basicamente 
através de fatores que estimulas as células β, como por exemplo, cálcio 
(ativa PKC, proteína cinase dependente de Cálcio e Cálcio calmodulina, 
 36 
além de ativar através do microtúbulo das vesículas secretoras), acil-CoA de cadeia longa e Malonil-CoA 
(ativa exocitose e atividade da via glicolítica), peptídeo glicose insulinotrópico (estímulo inicial para secreção 
de insulina por ação direta nas células β), ácidos graxos, óxido nítrico, entre outros. 
 Uma vez estimulada, a célula β irá secretar insulina rapidamente, já que esta insulina já estava pronta 
e armazenada em seu interior. O processo de excreção se dá como explicado abaixo. 
 
 
1 – Aumenta o nível de glicose no sangue. Glicose 
entra na célula através do GLUT2. É encaminhada 
para glicólise, CK e fosforilação oxidativa gerando 
ATP. 
2 – Aumenta a relação ATP/ADP intracelular. 
Aumenta o ATP e diminui o ADP intracelular. 
3 – O ATP estimula o fechamento dos canais de K. 
Aumenta a concentração de K intracelular o que 
induz a uma despolarização da membrana celular. 
4 – A despolarização ativa os canais de Ca2+. 
Aumenta o influxo de Ca2+. 
5 - Este aumento de Ca2+ estimula a secreção de 
insulina. 
 
OBS: a secreção de insulina pode ser estimulada 
também pela presença de ácidos graxos e 
aminoácidos, porém bem menos eficazmente que 
a de glicose.
 
Esse mecanismo é 
temporário pois o corpo não ficará 
liberando insulina durante muito 
tempo, assim, os níveis de glicose 
logo após a ingestão de 
carboidratos aumentam, atingindo 
um pico, mas algum tempo depois 
se normalizam. Em indivíduos 
diabéticos não ocorre essa 
normalização e o pico é “contínuo”. 
O mecanismo prologado de 
liberação de insulina ocorre quando 
há degradação de ácido graxo de 
cadeia longa, não atingindo o pico 
de liberação de glicose. 
O Acil-CoA cadeia longa poderia ativar a PKC, e, consequente, liberação de Ca2+ e ativar a proteína 
G. Aumentando a migração dos grânulos de insulina. Além de ativar a expressão de algumas enzimas 
relacionadas a esse processo: Acetil CoA-carboxilase, carnitina acil-transferase-1, glicocinase-1 e glicose-6-
fosfatase. 
 37 
 
A presença de insulina pode afetar muitos metabolismos, por exemplo: 
• Aumentando a captação de glicose (fígado e músculos); 
• Aumentando a síntese de glicogênio (fígado e músculos); 
• Diminuindo a degradação de glicogênio (fígado e músculos); 
• Aumentando a glicólise (fígado e músculos); 
• Aumentando a síntese de AG (fígado); 
• Aumentando a síntese de triacilglicerol (tecido adiposo). 
Mecanismo de ação da insulina 
 A insulina se liga em seu transportador 
na membrana (NÃO entra na célula) que 
recebendo seu sinal estimula a vesícula que 
contem o transportador GLUT4 a se 
encaminhar para a membrana celular. Esta 
vesícula promove a exocitose do transportador 
e através dele a glicose entra na célula. Após 
este processo, o GLUT4 é novamente 
interiorizado. 
A presença de insulina aumenta a síntese de glicogênio, 
através de um mecanismo de regulação recíproca das enzimas 
glicogênio sintase e fosforilase. Quando a glicogênio sintase está 
ativa e a fosforilase menos ativa, o “caminho” de síntese é 
favorecido, quando ao contrário, o “caminho” de 
quebra/degradação é favorecido. 
 A ativação da glicogênio sintase se dá a partir da insulina, que 
promove a ativação da fosfoproteína fosfatase, esta irá 
defosforilar a glicogênio sintase, tornando-a ativa. 
 Em jejum, na presença de glucagon, ocorre a 
quebra/degradação do glicogênio, através da enzima glicogênio 
fosforilase ativa e, consequentemente, glicogênio sintase menos 
ativa. 
 
 
 38 
O controle da síntese de glicogênio no músculo se dá 
através da influência da insulina em 3 das 5 etapas 
envolvidas, sendo elas: 
• Aumento da translocação do GLUT4 para a 
membrana; 
• Aumento da atividade da hexoquinase; 
• Aumento da atividade da glicogênio sintase. 
Porém, deve-se ressaltar que o que de fato aumenta 
o fluxo para o glicogênio é o aumento na atividade da 
hexoquinase não da glicogênio sintase. 
 
Esse aumento de atividade da hexoquinase se dá a partir do aumento da glicose sanguínea que irá 
estimular a liberação de hexoquinase do núcleo para o citoplasma e, consequentemente, a conversão de 
glicose em glicose-6-fosfato, aumentando a glicólise. Essa proteína é regulada pela presença de glicose ou 
futose-6-fosfato. Quando há muita glicose, a enzima é transportada do núcleo para o citosol e quando há 
muita frutose-6-fosfato, ela fica “presa” no núcleo. 
 
 
 A ativação da glicólise pela insulina ocorre devido a ação da fosfoproteína fosfatase que ativa a PFK2, 
que por sua vezirá aumentar a produção de frutose-2,6-bifosfato. A F-2,6-BP irá ativar a PFK1, o que 
aumenta a via glicolítica. 
 
 39 
 Ao mesmo tempo que ocorre a ativação da glicólise, ocorre também a inibição da gliconeogênese no 
fígado, já que o aumento da F-2,6-BP inibe a frutose-1,6-bifosfatase. Observar no gráfico que a curva 
vermelha (+F-2,6-BP) atinge um pico muito menor (aproximadamente a metade) do que a azul, 
demonstrando que a presença de F-2,6-BP diminui, de fato, a ação da F-1,6-BFase. 
 
 O aumento da glicólise, acarreta no aumento da concentração de piruvato, o que irá ativar a enzima 
piruvato desidrogenase (PDH), aumentando, assim, a conversão de piruvato em acetil-CoA. Este aumento 
de acetil-CoA, ativa a citrato sintase, formando citrato. O aumento de citrato ativa o transportador de 
citrato, que envia o citrato para o citoplasma. No citoplasma, o aumento de citrato combinado ao aumento 
de insulina, ativam a enzima citrato liase. A enzima citrato liase converte citrato em acetil-CoA e 
oxaloacetato. O oxaloacetato é convertido a malato que retorna para a matriz mitocondrial. O aumento de 
acetil-CoA, combinado ao aumento da glicemia, insulinemia e citrato, ativam a enzima acetil-CoA 
carboxilase. 
 
 40 
A enzima acetil-CoA carboxilase converte acetil-CoA em malonil-CoA. O aumento de malonil-CoA 
estimula a enzima ácido graxo sintase que aumenta a síntese de ácido graxo (palmitoil-CoA). 
 
 O aumento da insulina aumenta também a atividade da enzima lipoproteína lipase no tecido adiposo, 
aumentando, assim, a síntese e armazenamento de triacilglicerol. 
 
 Com relação às proteínas, a presença de insulina diminui a expressão de carbamoil fosfato sintetase, 
diminuindo a degradação de proteínas e a formação de ureia. 
 
 
 41 
Efeitos da Insulina 
Carboidratos Lipídios Proteínas 
 síntese glicogênio 
 síntese de ácidos graxos 
 degradação de proteínas 
 degradação glicogênio 
 glicólise  formação e armazenamento de 
triacilglicerol  gliconeogênese 
 
Glucagon 
 Pode-se dizer que a regulação hormonal do metabolismo energético pelo glucagon é o oposto do que 
ocorre no estado pós-alimentado, ou seja, ao contrário do que ocorre quando a regulação se dá por insulina. 
 A faixa considerada normal para os níveis de glicose pode 
variar de 70 a 99 mg/100ml (na figura os valores encontram-se 
desatualizados). Esses níveis podem subir muito, em pessoas com 
diabetes por exemplo, chegando a apresentar picos de até 700 
mg/100ml. Em situações de jejum prolongado, como em casos de 
miséria, os níveis de glicose podem baixar muito, o que pode 
causar danos variados aos indivíduos, como sudorese, tontura, 
letargia, convulsões, coma, e até mesmo lesões permanentes e 
morte. 
Através de experimentos na segunda guerra, onde pessoas 
foram submetidas a jejum severo, observou-se que picos 
hiperglicêmicos que precediam a hipoglicemia podiam ser 
atribuídos a degradação do glicogênio hepático. O nome do 
hormônio foi batizado de “fator hiperglicemiante glicogenolítico”. 
 A produção de glucagon se dá no pâncreas, assim como a de insulina, porém a quantidade de células 
responsáveis pela produção de glucagon (células α) é bem menor do que as responsáveis pela produção de 
insulina (células β). 
Manutenção da glicemia: 
 Na tabela abaixo pode-se observar que mesmo após 64 horas em jejum, a glicemia cai, porém dentro 
dos níveis normais (de 3,5 a 6,0 mmol/l aproximadamente). Os níveis de insulina diminuem e de glucagon 
mais do que dobram. Assim, podemos dizer que neste caso (jejum), o glucagon é o principal responsável 
pela manutenção da glicemia. Além disso, os níveis de glicogênio diminuem drasticamente, o que nos leva a 
concluir que este também é usado para manutenção da glicemia, através da glicogenólise. 
 
 42 
Secreção de glucagon: 
A secreção de glucagon é inibida pela presença de insulina, sendo está a responsável pelo controle 
da secreção. Em um caso, por exemplo, de um indivíduo que possui diabetes, este irá se alimentar e mesmo 
assim não produzirá insulina, desta forma, haverá liberação de glucagon e se iniciará a degradação de 
glicogênio hepático. 
Alguns dos fatores que estimulam a secreção são: 
• Hipoglicemia - durante o jejum noturno ou prolongado. Os níveis elevados de glucagon previnem 
a hipoglicemia. 
• Aminoácidos – o glucagon impede a hipoglicemia que ocorreria como resultado da secreção 
aumentada de insulina após a refeição proteica. 
• Baixos níveis circulantes de ácidos graxos. 
• Adrenalina - situação de estresse, trauma ou exercício severo. 
• Estímulo vagal (X par craniano). 
Em caso de exercício ocorre liberação de adrenalina, que irá inibir a insulina, estimular glucagon e, 
consequentemente, a degradação de glicogênio no fígado e de triglicerídeo no tecido adiposo. 
Receptor de glucagon: 
Os tecidos que respondem à glucagon, ou seja, possuem receptores de glucagon são fígado, rins e 
nas ilhotas pancreáticas (mais fortemente expressos) e coração, tecido adiposo, duodeno e estômago (em 
níveis intermediários). 
 Tecidos nervoso, muscular e ósseo não possuem receptores, não respondem diretamente à glucagon, 
precisando da ação da adrenalina. 
 
 
O processo se dá como a seguir: 
 
1 - Glucagon se liga ao receptor, ativa proteína G, que ativa 
adenilato ciclase no fígado. 
2 - Adenilato ciclase converte ATP em AMPc, aumentando 
rapidamente a concentração deste. 
3 - Alta de AMPc ativa PKA. 
4 - PKA fosforila glicogênio sintase (inativando) e glicogênio 
fosforilase (ativando). 
5 – Favorece a degradação de glicogênio (glicogenólise). 
A glicogenólise contribui de 40 – 80 % para manutenção 
da glicemia nas primeiras 24 horas de jejum. Desta forma, após 
cera de 24-40 horas, os níveis de glicogênio hepático 
praticamente zeram. Quando os níveis começam a cair, ativa-se 
a degradação de proteínas e ácidos graxos para manter a 
glicemia. 
 
Hepatócito Miócito 
 43 
 
Pelo fato da PKA estar ativa, a fosforilação da piruvato kinase ocorre em alta quantidade, tornando, 
assim, essa enzima inativa. A piruvato kinase é uma das enzimas da glicólise, com sua inativação, todo o 
processo é inibido. 
A gliconeogênese aumenta e é preponderante para manutenção da glicemia após 24 h de jejum. 
 
 Ainda em resposta à ativação da PKA, ocorre uma baixa na produção de F-2,6-BP, já que PFK2, será 
inativada pela PKA, assim, a PFK1 fica também inativa e consequentemente a via glicolítica. Ocorre 
conjuntamente a este processo a ativação da F-1,6-BFase, que irá estimular a gliconeogênese e também a 
captação de aminoácidos. 
 
0
1
2
3
4
5
6
0 24 48 72
C
o
n
ce
n
tr
aç
ão
Horas em jejum
Glicogênio Ácidos graxos Proteínas
PKA 
 44 
O glucagon aumenta o nível de RNAm dos transportadores de alanina, juntamente com o aumento 
da atividade das enzimas ALT ou TGP em 90% em hepatócitos, além do aumento das enzimas AST ou TGO e 
outras enzimas que metabolizam aminoácidos. Assim, aumenta a conversão de alanina em piruvato, que 
poderá ser encaminhado para o CK. 
No tecido adiposo, o glucagon ativa as enzimas que degradam triacilglicerol em 3 ácidos graxos + 1 
glicerol: lipase hormônio sensível e perilipina. Os ácidos graxos liberados são encaminhados para o sangue e 
captados pelos músculos, aumentando a β-oxidação; e o glicerol entra na gliconeogênese. 
 
O glucagon inibe a enzima acetil-CoA carboxilase, através de fosforilação pela PKA. Inibe a síntese de 
ácido graxo, além de inibir a ácido graxo sintase. 
 
 
 
 
 45 
 Devido essa inibição enzimática, ocorre acúmulo de acetil-CoA 
no citoplasma.Esse fato, em conjunto com a ativação da enzima HMG-
CoA sintetase, dispara a produção de corpos cetônicos. Estes podem 
ser transportados para o sangue e, assim, outros tecidos podem captá-
los e realizar a conversão em acetil-CoA para utilização no CK. 
O acúmulo de acetil-CoA ainda induz uma inibição da piruvato 
desidrogenase e ativação da piruvato carboxilase, o que aumenta a 
gliconeogênese. Isso se dá porque o corpo não quer gastar piruvato 
para gerar energia, mas sim para gerar glicose. 
 
 No ciclo da ureia, o glucagon regula as 4 enzimas do ciclo, principalmente Ornitina transcarbamoilase, 
Argininasuccinato liase e Arginase, aumentando a atividade das mesmas, promovendo uma maior produção 
de ureia. 
 
 46 
Efeitos do Glucagon 
Fígado Tecido adiposo 
 degradação glicogênio 
 degradação de ácidos graxos 
 síntese glicogênio 
 glicólise 
 gliconeogênese 
 captação de aminoácidos 
 síntese de ureia 
Adrenalina 
Síntese e secreção 
A adrenalina (epinefrina) e a noradrenalina 
(norepinefrina) são hormônios produzidos pelas células 
cromafins da medula adrenal, parte mais interna das 
glândulas adrenais ou supra-renais. 
 A secreção desses hormônios, também chamados 
de catecolaminas, depende do sistema nervoso central, 
agindo através de impulsos simpáticos até as células 
cromafins. Existem algumas condições que estimulam esta 
secreção, como por exemplo: hipoglicemia, traumatismo 
ósseo, dor, hipóxia, hemorragia, exercício físico e exposição 
ao frio. 
 A síntese das catecolaminas nas células cromafins se dá a partir do aminoácido tirosina, o que 
caracteriza estes hormônios formados como hormônios amínicos solúveis em água. 
 
 47 
Passo a passo: 
1- Célula cromafin capta a tirosina ou fenilalanina da corrente sanguínea. No caso da fenilalanina ocorre a 
conversão à tirosina. 
2- Já no interior celular, através da ação da tirosina hidroxilase, dependente do SNS (estresse, hemorragia, 
dor), tirosina é convertida em DOPA. A estimulação da tirosina hidroxilase se dá através da liberação de 
acetilcolina pelo hipotálamo e interação com receptores nicotínicos das células cromafins. 
3- DOPA é convertida em dopamina pela enzima aminoácido descarboxilase. 
4- Dopamina é convertida em noradrenalina pela dopamina β-hidroxilase. Esta enzima também é estimulada 
pela ação da ACTH. 
5- Em momentos de estresse, ocorre a liberação de cortisol pela hipófise adrenal, que ativa a PNMT. Esta 
enzima é responsável pela conversão de noradrenalina em adrenalina. Adrenalina penetra nos grânulos 
neuro-secretores. 
6- Devido ao estimulo colinérgico, a permeabilidade da membrana aumenta e ocorre entrada de Ca2+. O 
acúmulo deste íon estimula a exocitose dos grânulos. 
Características - catecolaminas: 
− Circulam livres no plasma; 
− Ação rápida – 10 segundos; 
− Degradadas pela catecolamina-O-metiltransferase e 
monoaminoxidase (MAO) nos tecidos; 
− Produtos excretados pelos rins. 
OBS: os efeitos causados pela ação da adrenalina no 
metabolismo são semelhantes aos do glucagon, porém a 
adrenalina é mais “potente”. 
 
Mecanismo de ação: 
 As catecolaminas podem atuar sobre 3 diferentes receptores: β, α1 e α2. O que vai ditar com qual 
receptor a substância se ligará será sua concentração e afinidade. Por exemplo, em uma alta concentração 
no meio se ligará ao receptor β e em baixa concentração no α2. 
 
 48 
Efeitos da adrenalina nos diferentes tecidos: 
Fígado: aumento da degradação do glicogênio hepático – glicogenólise. 
1- Adrenalina se liga ao receptor que ativa a proteína G, que ativa adenilato ciclase. 
2- Adenilato ciclase converte ATP em AMPc. 
3- AMPc em alta concentração ativa a PKA. 
4- PKA exerce duas funções: fosforila a PFK2 em seu sítio INIBIDOR e fosforila glicogênio sintase e 
glicogênio fosforilase, o que deixa glicogênio sintase inativa e glicogênio fosforilase ativa. 
5- Com PFK2 inativa haverá menos produção de F 2,6-BP e assim a PFK1 também ficará inativa, diminuindo 
a taxa de glicólise. A inativação da PFK2 ativa a enzima F 1,6-BPase, que aumenta a gliconeogênese. 
6- Com a glicogênio fosforilase ativa, ocorre o favorecimento da glicogenólise. 
 
 Os efeitos causados pela adrenalina no fígado têm o propósito de manter os níveis de glicemia, assim 
como o efeito causado pelo glucagon. 
OBS: o isoproterenol é um análogo da adrenalina e causa o mesmo efeito metabólico. 
Músculo: aumento da glicólise. No músculo não ocorre gliconeogênese. 
1- Adrenalina se liga ao receptor que ativa a proteína G, que ativa adenilato ciclase. 
2- Adenilato ciclase converte ATP em AMPc. 
3- AMPc em alta concentração ativa a PKA. 
4- PKA fosforila a PFK2 em seu sítio ATIVADOR. 
5- Com PFK2 ativa ocorrerá a produção de F 2,6-BP, o que ativará a PFK1, aumentando a taxa de glicólise. 
(-) PFK2 
(-) F 2,6-BP 
(-) PFK1/ 
(+) F 1,6-BPase 
(-) glicólise/ 
(+) gliconeogênese 
(-) glicogênio 
sintase/ 
(+) glicogênio 
fosforilase 
(+) glicogenólise 
 49 
Os gráficos a seguir demonstram os efeitos da adrenalina no músculo. 
 
No gráfico B, observa-se um aumento do AMPc, que está relacionado à cascata de sinalização da 
adrenalina. Inicialmente ela ativa a proteína G, que converte ATP em AMPc, aumentando assim a 
concentração deste. Este AMPc ativa a PKA que ativa a PFK2. 
Há uma grande correlação entre as concentrações de lactato e F 2,6-BP (gráficos A e C). Através da 
ativação da PFK2 por fosforilação, a produção de F 2,6-BP aumenta. Como esta molécula tem capacidade de 
estimular a PFK1, ocorre o aumento da via glicolítica. Assim, no gráfico A, nota-se um aumento da 
concentração de lactato, relacionada ao aumento da via glicolítica pela ação da adrenalina, que produzirá 
mais piruvato e assim será convertido em lactato. Do mesmo modo, no gráfico C, observa-se um aumento 
da concentração de F 2,6-BF. 
 
Legenda: 
A- Lactato 
B- AMPc 
C- F 2,6-BP 
D- Correlação lactato 
e F 2,6-BP 
 50 
Tecido adiposo: aumento da degradação de triacilglicerol para fornecer energia para os tecidos. 
1- Adrenalina se liga ao receptor que ativa a proteína G, que ativa adenilato ciclase. 
2- Adenilato ciclase converte ATP em AMPc. 
3- AMPc em alta concentração ativa a PKA. 
4- PKA exerce duas funções: fosforila a acetil-CoA carboxilase inativando-a e fosforila a lipase hormônio 
sensível ativando-a. 
5- A LHS irá aumentar a degradação de triacilglicerol, gerando 3 AGL + 1 glicerol. 
 Em certo ponto ocorre o ápice de glicerol gerado (no gráfico A 10-5 **), por isso não é possível 
aumentar a concentração de glicerol aumentando a concentração de LHS por mais tempo. Pode-se dizer, 
então, que a adrenalina ativa a LHS, mas não altera a sua expressão (gráfico C – note que a quantidade de 
RNAm quase não se altera). 
 
 Como consequência da inativação da acetil-CoA carboxilase por fosforilação (gráfico A.1), ocorre a 
inibição da síntese de ácidos graxos e consequentemente, a quantidade de citrato diminui (gráfico A.2). 
 
 
Efeitos da Adrenalina 
Fígado Músculo Tecido adiposo 
 glicogenólise  glicólise  degradação TG (lipólise) 
 gliconeogênese  termogênese  síntese de TG 
 glicólise  síntese de proteínas  termogênese 
 síntese de proteínas  proteólise  síntese de proteínas 
 
 51 
Diabetes e obesidade 
Histórico: 
Em 1922, Banting e Best administraram um extrato contendo pancreatina (mais tarde veio a ser 
chamada de insulina) e observaram que o extrato foi capaz de reverter o quadro de diabetes. Assim, 
desvendaram os efeitos da insulina e a proposta deles é usada até os dias atuais. Ambos os pesquisadores 
ganharam o prêmio Nobel pela descobertaque fizeram. 
Epidemiologia: 
 Dados da OMS e da American Diabetes Association confirmam que a diabetes é uma doença 
metabólica com elevada prevalência em todo o mundo (1 a cada 17 pessoas no mundo possuem uma forma 
da doença). São cerca de 16 milhões somente nos EUA e 2150 novos casos registrados por dia. No Brasil a 
prevalência de diabetes tipo 2 é maior em idoso, o que comprova que a população está envelhecendo sem 
qualidade de vida – doentes. 
Definição: 
O diabetes mellitus caracteriza-se principalmente pela incapacidade do hormônio insulina em exercer 
seus efeitos, seja pela sua ausência total ou parcial e/ou resistência periférica a este. Esta incapacidade 
produz uma série de distúrbios no metabolismo das proteínas, carboidratos e lipídios. 
A diabetes pode ser classificada em pelo menos 3 formas: 
− Tipo I ou insulinodependente (acomete 5 – 10% da população), entretanto é mais severa. 
− Tipo II ou não-insulinodependente (acomete 90 – 95%). 
− Diabetes gestacional. 
Diabetes Tipo I: 
 Neste tipo o indivíduo não produz insulina, desta forma não ocorre a regulação da produção de 
glucagon. Os níveis plasmáticos de glicose aumentam, já que sem insulina o transportador GLUT4 não 
transportará glicose para dentro da célula. 
 O aumento de glucagon dispara a glicogenólise e a gliconeogênese, já que o organismo entende que, 
devido a presença de glucagon, precisa produzir mais glicose. Os níveis de glicose sobem muitíssimo, 
aumentando a possibilidade de glicozilação do fibrinogênio (sustância cicatrizadora) ou do cristalino 
(proteína presente nos olhos), o que consequentemente aumenta os riscos de necessidade de amputação 
de membros, cegueira, etc. 
 Devido ao desvio do oxaloacetato do CK para a gliconeogênese, ocorre o acúmulo de acetil-CoA, 
devido ao aumento oxidação de ácidos graxos, e a produção de corpos cetônicos também aumenta. Outro 
mecanismo para este aumento é que, em altos níveis de glucagon, a lipase hormônio sensível é ativada e se 
inicia a realização de lipólise, processo pelo qual se obtém ácidos graxos, que serão convertidos em acetil-
CoA. Como o metabolismo do paciente encontra-se muito debilitado e lento, nem todo o acetil-CoA será 
absorvido pelo CK, sendo convertido em α-cetoácidos, gerando a cetoacidose diabética (principal causa de 
óbito em pacientes portadores de DM T1). 
 52 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Causas da doença: 
− Fatores genéticos: 30 a 50% dos gêmeos idênticos e 3 a 6% dos parentes de 10 grau de pacientes com 
DM T1 desenvolvem a doença, comparados a 0,4% dos indivíduos da população geral. 
− Fatores ambientais: 
▪ Distúrbios auto-imunes (infecções virais). Ex: citomegalovírus, herpes tipo i, vírus da caxumba e 
rubéola. Nestes casos o sistema imune tende a destruir células produtoras de insulina do pâncreas. 
95% dos casos. 
▪ Idiopático: sem causa conhecida. 5% dos casos. 
 
Efeitos da Diabetes Mellitus Tipo 1 
 utilização de ácidos graxos e corpos cetônicos. 
 utilização de glicose pelos tecidos periféricos 
(músculo e adipócito). 
 gliconeogênese (degradação de proteínas e 
aumenta o aporte de alanina). Perda de massa 
muscular. 
 reserva de lipídeos. Perda de tecido adiposo. 
 síntese hepática de glicose por precursores 
aminoácidos, já que não há insulina para impedir a 
síntese de glucagon e gera uma hiperglicemia mesmo 
em jejum. 
 expressão da lipase lipoproteína, devido ausência 
de insulina, impedindo a entrada de lipoproteínas nos 
adipócitos. Acarretando uma hipertrigliceridemia. 
DM T1
 insulina
 glucagon
 glicogenólise  glicose

gliconeogênese
 lipólise
 acetil-CoA
 α-cetoácidos
 53 
Diabetes Tipo II: 
 Este tipo de diabetes acomete cerca de 90-95% dos casos, geralmente está acompanhada ao 
sedentarismo e atinge pessoas acima de 40 anos e obesos, além de negros e índios. No organismo destes 
pacientes a insulina é produzida, mas por algum motivo (serão discutidos em breve) o corpo não a 
reconhece. Assim, o transporte de glicose para os tecidos dependentes de insulina fica diminuído e 
consequentemente a produção de glicose-6-fosfato também. 
 Isso ocorre devido a incapacidade da insulina em ativar o IRS-1, que acarreta a diminuição na 
translocação do GLUT4 para membrana celular, logo não entra glicose no interior celular. Além de diminuir 
a atividade da glicocinase, que acarreta diminuição na secreção de insulina pela célula β do pâncreas, 
perdendo a capacidade de liberação rápida de insulina. 
 A diminuição da captação da glicose pode ocorrer devido a diminuição da afinidade da insulina pelos 
receptores ou pela diminuição em número dos mesmos. Assim, o tecido (músculo ou tecido adiposo – 
tecidos insulina dependentes) se torna resistente a insulina e para chegar ao nível normal de glicose 
intracelular, será necessário muito mais insulina do que antes. 
 
Causas da doença: 
− Fatores genéticos: 
▪ Pacientes com defeitos genéticos nas células β: podendo causar anormalidades da pró insulina; 
mutações das cadeias da insulina, baixa afinidade pelo receptor e resistencia a proteólise; defeito na 
síntese da glicocinase. 
▪ Pacientes com defeitos genéticos na ação periférica da insulina: diminuição da expressão de GLUT4. 
• Síndrome tipo A: anormalidade no receptor (receptor sem afinidade pela insulina e não vice-
versa). 
• Síndrome tipo B: anticorpos contra receptor. 
• Síndrome tipo C: transdução de sinal pós-retículo. 
− Fatores relacionados a obesidade: mais de 80% dos diabéticos tipo 2 são obesos, porém ser obeso não 
significa necessariamente ter diabetes, significa possuir um alto risco. O aumento da massa de tecido 
adiposo é geralmente acompanhado de um aumento da resistência à insulina. Quanto maior o IMC, 
maior o risco de desenvolvimento da doença. 
Quando o indivíduo engorda, a quantidade de tecido adiposo aumenta e a de massa muscular é mantida. 
Com o aumento do tecido adiposo, aumentam também os adipócitos. Adipócitos grandes tendem a 
disparar um processo inflamatório. Produzem a proteína MCP-1 e TNF-α (fator de necrose tumoral-alfa). 
 54 
 
A presença de TNF- α inibe a PPAR e a entrada de glicose na célula. A PPAR é a responsável por 
estimular a conversão de AGL em TG (armazenamento), sem ela começa a ocorrer lipólise. 
 
OBS: em obesos o aumento do TNF-α causa o aumento da resistência à insulina, já que os AGL’s causam a 
mote das células β pancreáticas. 
− Fatores relacionados a idade: quando mais velho o indivíduo, menor tende a ficar a expressão de GLUT4. 
Esse é um processo natural do organismo, porém pode desencadear a diabetes tipo 2, já que a glicose 
não entrará na célula, aumentando suas concentrações plasmáticas. 
Efeitos da diminuição da ação da insulina: 
− Diminui a entrada de glicose no adipócito. 
− Diminui a síntese de TG. 
− Aumenta a lipólise (exacerbada). 
− Diminui a atividade da lipase lipoproteica (responsável por fazer a remoção dos triacilgliceróis presentes 
nas lipoproteínas VLDL e quilomícrons), aumentando a lipemia. 
− Diminuição da síntese de glicogênio muscular: não entra glicose na célula, logo não forma glicogênio. O 
tratamento ajuda a aumentar os níveis de glicogênio em indivíduos doentes, mas não normaliza. 
 55 
 
− O aumento do ácido graxo no sangue faz com que o músculo o utilize. Diminuindo, assim, a oxidação de 
glicose (inibição da piruvato desidrogenase), devido ao aumento de acetil-CoA na mitocôndria. Há ainda 
um aumento na produção hepática de glicose (gliconeogênese). Assim, ocorre uma hiperglicemia devido 
a glicose que não foi usada pelo músculo e mais a que foi produzida pela gliconeogênese. 
Mecanismos de resistência à insulina: 
 Hoje tem-se dois