Metabolismo celular

Prévia do material em texto

Metabolismo Celular 
 
Metabolismo refere-se a todas as reações químicas que 
ocorrem em um organismo. 
Essas reações podem extrair energia das 
biomoléculas dos nutrientes (como proteínas, 
carboidratos e lipídeos) e sintetizar ou degradar 
moléculas. 
O metabolismo é dividido em: catabolismo que seriam 
reações que liberam energia através da degradação de 
biomoléculas grandes e anabolismo que seriam reações 
consumidoras de energia que resultam na 
síntese de biomoléculas grandes. Essas reações 
ocorrem simultaneamente nas células por todo o corpo, 
ou seja, a todo momento algumas biomoléculas estão 
sendo sintetizadas e outras estão sendo degradadas. 
As atividades que ocorrem em uma célula em um dado 
momento são adaptadas às necessidades da célula. 
A energia liberada durante o catabolismo é armazenada 
em ligações fosfato de alta energia do ATP ou em 
elétrons de alta energia do NADH, FADH2 ou NADPH. 
As reações anabólicas, então, transferem energia 
desses transportadores temporários para as ligações 
covalentes das biomoléculas. 
É necessário que as células regulem as moléculas 
presentes no seu interior que serão utilizadas pelas vias 
metabólicas. Essa regulação se dá de 5 formas: 
1. Pelo controle das concentrações das enzimas. 
2.. Por produzirem moduladores que alteram as taxas 
de reação. 
3. Pelo uso de duas enzimas diferentes para catalisar 
reações reversíveis 
4. Compartimentalizando enzimas dentro de organelas 
intracelulares: Muitas enzimas do metabolismo são 
isoladas em compartimentos subcelulares específicos. 
Algumas são dissolvidas no citosol mas outras 
são isoladas dentro de organelas específicas como na 
mitocôndria, retículo endoplasmático, o aparelho de 
Golgi e os lisossomos. 
Essa separação de enzimas significa que as vias 
controladas por elas também são separadas. Isso 
permite que a célula controle o metabolismo pela 
regulação do movimento de substrato de um 
compartimento para o outro. 
5. Pela manutenção de uma proporção ideal entre ATP 
e ADP: Quando os níveis de ATP estão altos, 
a produção de ATP diminui. Quando os níveis de ATP 
estão baixos, a célula envia substratos por rotas que 
resultam em mais síntese de ATP 
 
O corpo obtém a maior parte da sua necessidade diária 
de energia a partir das ligações 
químicas de biomoléculas complexas. 
As reações metabólicas transferem a energia da ligação 
química para o ATP, ou, em 
poucos casos, para o nucleotídeo relacionado, trifosfato 
de guanosina, GTP. 
As vias metabólicas que rendem a maior quantidade de 
ATP são as que requerem oxigênio – as vias aeróbias, 
ou oxidativas. As vias anaeróbias, que são as que não 
precisam de oxigênio, também produzem moléculas de 
ATP, mas em quantidades menores 
 
Vias catabólicas 
A produção aeróbia de ATP a partir da glicose 
geralmente segue duas vias: glicólise e 
o ciclo do ácido cítrico (também conhecido como ciclo 
de Krebs). 
Vias anabólicas 
No metabolismo da glicose anaeróbia, o piruvato é 
convertido em lactato, em vez de ser transportado para 
a mitocôndria 
A conversão de piruvato em lactato transforma um 
NADH novamente em NAD+, quando um átomo de 
hidrogênio e um elétron são transferidos para a 
molécula de lactato. Como resultado, o 
rendimento líquido do metabolismo anaeróbio de uma 
glicose é de 2 ATP e 0 NADH, um rendimento bastante 
inferior, se comparado ao anterior. 
 
 
Os produtos da digestão de carboidratos no aparelho 
digestivo são quase só glicose, frutose, e galactose, com 
a glicose sendo a maioria (80%) dos processos. 
Após a absorção a partir do trato intestinal, grande 
parte da frutose e quase toda galactose são 
rapidamente convertidas em glicose no fígado, sendo 
assim a glicose a via comum para transporte de quase 
todos os carboidratos para as células 
Nas células hepáticas, existe uma enzima chamada de 
glicose fosfatase responsável por degradar a glicose-6-
fosfato em glicose e fosfato com a posterior 
transportação da glicose pelas membranas das células 
hepáticas de volta para o sangue 
Antes que a glicose seja utilizada pelos tecidos do 
corpo, ela deve ser transportada através da membrana 
para o citoplasma celular. Esse processo ocorre com 
certa facilidade pelo processo de difusão facilitada. Tal 
difusão ocorre da seguinte forma: 
1. Permeando a matriz lipídica da membrana 
celular existe uma grande quantidade de 
proteínas carreadoras que podem se ligar à 
glicose. 
2. Ao ser ligada, essa glicose pode ser 
transportada pela proteína carreadora de um 
lado para outro da membrana 
3. Esse processo obedece ao gradiente de 
concentração, ou seja, quanto maior a 
concentração de glicose de um lado da 
membrana, maior o favorecimento desse 
transporte para o lado de menor concentração 
Esse transporte difere do transporte daquele que 
acontece na membrana do trato gastrointestinal e na 
membrana dos rins onde a glicose é transportada 
através de transporte ativo, ou seja, contra o gradiente 
de concentração. Nesse caso, é utilizado os 
cotransportadores de sódio-glicose 
A utilização desses carboidratos é controlada pela 
secreção de insulina e a sensibilidade dos diferentes 
tecidos aos efeitos da insulina no transporte de glicose 
(com exceção das células hepáticas e cerebrais). 
Quanto maior a quantidade de insulina secretada pelo 
pâncreas, maior o transporte de glicose nas células. 
Fosforilação da glicose 
Ao entrar na célula, a glicose se liga a um radical fosfato. 
Esse processo é conhecido como fosforilação e tem 
como finalidade manter a glicose no interior das células. 
Isso se dá devido a ligação quase instantânea da glicose 
com o fosfato que impede sua difusão de volta para 
fora da célula. 
É um processo promovido pela enzima glicocinase no 
fígado e pela hexocinase na maioria das outras células 
Essa fosforilação, portanto, é irreversível, exceto nas 
células hepáticas, células do epitélio do tubo renal e do 
epitélio intestinal onde há uma enzima chamada glicose 
fosfatase capaz de reverter essa reação 
Glicogênese 
Depois de captado no interior da célula, a glicose pode 
ser armazenada imediatamente para liberar energia ou 
pode ser armazenada sob a forma de glicogênio, que 
é um polímero da glicose, em um processo conhecido 
como glicogênese 
Todas as células podem armazenar glicogênio, mas 
algumas o armazenam em maior quantidade como as 
células hepáticas e as células musculares. 
Glicose-6-fosfato - Glicose-1-fosfato -
Uridinadifosfatoglicose - Glicogênio 
Glicogenólise 
É o processo de ruptura desse glicogênio armazenado 
em glicose novamente. Esse processo se dá por meio 
de fosforilação que é catalisada pela enzima fosforilase 
onde cada molécula de glicose presente em cada ramo 
do polímero de glicogênio irá se dividir. 
A enzima responsável por essa quebra só é ativada 
quando ocorre necessidade dessa glicose. Essa ativação 
pode ocorrer de diversas formas que incluem ativação 
pela adrenalina e glucagon 
Epinefrina: é liberada pela medula da glândula adrenal 
quando o sistema nervoso simpático é ativado. Uma das 
funções desse sistema nervoso é aumentar a 
disponibilidade de glicose para metabolismo energético 
rápido. Ele estimula, portanto, o processo de 
glicogenólise rápida a partir da formação do AMP cíclico 
que dá início a cascata de reações que ativa a 
fosforilase. 
Glucagon: ele é liberado quando a concentração de 
glicose está baixa. Portanto, vai estimular o AMP cíclico 
para posterior degradação desse glicogênio em glicose 
Glicólise (pelo Guyton) 
O modo mais importante de liberar energia da molécula 
de glicose é iniciado pela glicólise. 
Essa glicólise ocorre mediante 10 reações químicas 
sucessivas e cada etapa é catalisada por pelo menos 
uma enzima 
A glicose é convertida em frutose-1,6-difosfato e depois 
é fracionada em duas moléculas com 3 átomos de 
carbono chamado de gliceraldeído-3-fosfato e cada 
uma delas é convertida por mais cinco etapas adicionais 
em ácidopirúvico. 
Mesmo com todas essas reações químicas a energia 
livre liberada é baixa 
Porém entre os estágios do ácido 1,3-difosfoglicérico e 
o ácido 3-fosfoglicérico e entre o estágio do ácido 
fosfoenolpirúvico e do ácido pirúvico a quantidade 
liberada é superior a 12.000. por mol, que é a quantidade 
necessária para formar ATP 
Então 4 moles de ATP são formados para cada mol 
de frutose-1,6-difosfato. 
Porém, 2 moles são utilizados para fosfoforilar a glicose 
original para formar frutose-1,6-difosfato antes de se 
iniciar a glicólise. Portanto, o ganho líquido em moléculas 
de ATP é de 2 moles para cada mol de glicose utilizada 
 
Glicólise (pelo Silverthorn) 
1. Os carboidratos entram na glicólise na forma de 
glicose. 
2. Os lipídeos são degradados, formando glicerol e 
ácidos graxos que entram na via metabólica em 
diferentes pontos, ou seja, o glicerol alimenta a 
glicólise e os ácidos graxos que são metabolizados em 
acetil-CoA. 
3. As proteínas são degradadas em aminoácidos, que 
também entram na via em vários pontos. 
4. Carbonos da glicólise e outros nutrientes entram no 
ciclo, tornando-o infindável. 
5. O produto dessa glicólise é o piruvato, mais 
especificamente 2 moléculas 
A cada volta, o ciclo adiciona carbonos e produz ATP, 
elétrons de alta energia e dióxido de carbono. 
Portanto, o metabolismo de uma molécula 
de glicose possui um rendimento de duas moléculas 
de piruvato de 3 carbonos, 2 ATPs e elétrons de alta 
energia em 2 NADH 
Esse processo culmina em pequenas quantidades de 
ATP diretamente, porém, a sua maior contribuição para 
a síntese de ATP é armazenar energia nos elétrons 
carreados pelo NADH e FADH2. Esses compostos 
transferem os elétrons para o sistema de transporte de 
elétrons (STE) que estão presentes na mitocôndria 
Em suma, 
• Na glicólise, uma molécula de 6 carbonos de glicose 
se transforma em duas moléculas de 3 carbonos de 
piruvato. 
• Dois passos da glicólise requerem energia do ATP. 
Outros passos armazenam energia no ATP e NADH. 
• A glicólise não requer oxigênio, sendo, assim, a via 
comum para os catabolismos aeróbio e 
anaeróbio da glicose. O piruvato é a via interseção 
dessas duas vias 
 
 
 
 
 
 
 
Ciclo de Krebs 
Se uma célula possui oxigênio, o piruvirato é 
transportado para a mitocôndria. Lá: 
1. Cada piruvato de 3 carbonos formado durante 
a glicólise reage com a coenzima (CoA) para 
formar uma molécula de acetil-CoA e um 
dióxido de carbono (CO2). Essa conversão 
produz um NADH 
2. Esse acetil-CoA tem duas partes: uma unidade 
acetila de 2 carbonos, derivada do piruvato, e 
a coenzima A, que é sintetizada a partir do 
ácido pantetônico (vitamina B5) e pode ser 
reutilizada 
3. A unidade acetil de 2 carbonos entra no ciclo 
ao se combinar com a molécula de 
oxaloacetato que contém 4 carbonos. 
4. A molécula de citrato de 6 carbonos passa por 
várias reações até completar o ciclo 
novamente como oxaloacetato. 
5. Dois carbonos são removidos na forma de 
CO2. 
6. A maior parte da energia liberada é capturada 
como elétrons de alta energia em 3 NADH e 
um FADH2. Alguma energia é armazenada na 
ligação fosfato de alta energia no ATP. A 
energia que resta é liberada99 como calor. 
7. O produto formado é o mesmo necessário 
para iniciar a cadeia, portanto, o ciclo pode 
continuar indefinidamente 
Esses passos ocorrem duas vezes para cada glicose, 
dando um rendimento total de 8 NADH, 2 FADH2 e 2 
ATP para a fase do piruvato-ciclo do ácido cítrico do 
metabolismo da glicose. 
 
É importante ressaltar a quantidade de hidrogênio que 
é liberada ao longo das reações químicas discutidas aqui: 
4 átomos de hidrogênio durante a glicólise 
4 durante a formação de acetil-CoA 
16 no ciclo do ácido cítrico 
Totalizando 24 moléculas de hidrogênio. Essas 
moléculas não estão livres no líquido intracelular. São 
liberados de 2 em 2, catalisados por uma enzima 
chamada de desidrogenase. 
20 de 24 átomos de hidrogênio se combinam 
imediatamente com a nicotinamida adenina 
dinucleotídeo (NAD+) que é um derivado da vitamina 
niacina (B3), os 4 hidrogênios restantes passam 
diretamente da desidrogenase para o processo 
oxidativo 
As reações para formação do acetil-CoA e a do ciclo 
do ácido cítrico também liberam dióxido de carbonos 
os quais são liberados através das descarboxilases que 
separam o dióxido de carbono do seu substrato. O 
dióxido de carbono é dissolvido nos líquidos orgânicos 
e transportado para os pulmões para ser expirado 
 
Fosforilação Oxidativa/Mecanismo Quimiosmótico 
O passo final na produção aeróbia do ATP é a 
transferência de energia dos elétrons do NADH e 
FADH2 para a formação do ATP. 
A primeira etapa da fosforilação oxidativa é a ionização 
dos átomos de hidrogênio. 
Os átomos são removidos aos pares, um se torna 
imediatamente um íon hidrogênio e o outro se acopla 
com a NAD+ para formar NADH.. 
Os elétrons retirados dos átomos de hidrogênio para 
causar ionização desse oxigênio entram imediatamente 
em cadeia de aceptores de elétrons para o transporte 
de elétrons que é uma parte integral da camada interna 
da membrana mitocondrial. Esses aceptores podem ser 
reduzidos ou oxidados de forma reversível. Seus 
principais elementos são: a flavoproteína, proteínas do 
sulfeto de ferro, ubiquinona e citocromos B, C1, C, A E 
A3. Cada elétron é transferido ao longo dessa cadeia 
até que atinja o citocromo oxidase (A3) que é capaz 
de ceder 2 elétrons, reduzindo o oxigênio elementar 
para formar o oxigênio iônico, que vai se acoplar aos 
íons hidrogênio para formar água 
À medida que esses elétrons são transferidos ocorre 
liberação de grandes quantidades de energia. Essa 
energia é utiliza para bombear os íons hidrogênio para 
matriz interna da mitocôndria, para a câmara externa e 
entre as membranas interna e externa, o que cria 
elevada concentração de íons hidrogênio com carga 
positiva nessa câmara e cria também forte potencial 
elétrico negativo na matriz externa 
É necessário então converter ADP em ATP. Essa 
conversão se dá por meio da ATP sintetase, que é 
uma molécula ATPase 
A elevada concentração de íons hidrogênio com carga 
elétrica postiva na câmara externa e a grande diferença 
de potencial faz com que os íons hidrogênio fluam para 
a matriz mitocondrial interna através da molécula 
ATPase. 
A energia derivada desse fluxo de íons hidrogênio é 
usada pela ATPase para converter o ADP em ATP 
acoplando o ADP a radical fosfato iônico livre (Pi) 
acrescentando assim outra ligação fosfato de alta 
energia à molécula 
A etapa final do processo é a transferência do ATP do 
interior da mitocôndria de volta para o citoplasma celular. 
Para cada dois elétrons que passam por toda cadeia de 
transporte de elétrons são sintetizadas até 3 moléculas 
de ATP 
 
 
Os processos de obtenção de energia sofrem 
regulações de acordo com a necessidade da célula para 
que não haja desperdício extremo. 
O ATP pode controlar o metabolismo energético a 
enzima fosfofrutocinase, que é responsável por 
promover a formação de frutose-1,6-difosfato que é 
umas das responsáveis iniciais no processo de reações 
glicolíticas. Ao inibir essa enzima, o processo de glicólise 
se torna muito lento ou é interrompido, rompendo a 
maior parte do metabolismo dos carboidratos. A inibição 
dessa enzima também poder ser dada pelo íon citrato 
Esse controle também pode ser feito pelo ADP: quanto 
maior a quantidade de ADP maior a atividade a favor da 
produção de energia. 
 
Ainda sobre condições anaeróbicas é possível produzir 
energia através do piruvato já que o processo de 
glicólise ocorre sem oxigênio 
Os dois produtos das reações glicolíticas são: piruvirato 
e átomos de hidrogênio acoplados à NAD para formar 
NADH e H+. Quando suas quantidades são excessivas, 
eles reagem entre si para formar ácido pirúvico que é 
convertido em lactato através da desidrogenase lática 
e se difunde rapidamente das células para os líquidos 
intra e extracelularesNa presença de oxigênio, o ácido lático é convertido 
em piruvato de NADH e H+ novamente para serem 
imediatamente oxidados e formar ATP 
O músculo cardíaco também é capaz de converter o 
ácido lático em ácido pirúvico e empregá-lo como 
fonte de energia durante exercícios pesados 
Via da pentose fosfato 
Outro mecanismo importante de quebra e degradação 
dessa glicose é a via da pentose fosfato. Essa via é 
responsável por grande parte da quebra de glicose no 
fígado e em células adiposas 
Essa via pode liberar uma molécula de dióxido de 
carbono e 4 átomos de hidrogênio com a resultante 
formação de açúcar com 5 carbonos: D-ribulose. 
Nesse processo, 5 moléculas de glicose são sintetizadas 
para cada seis moléculas que entram inicialmente nas 
reações 
O hidrogênio liberado durante o ciclo da pentose fosfato 
não se acopla com a NAD+ mas se acopla com a 
NADP+ 
Essa via é essencial na formação e armazenamento de 
lipídeos 
Gliconeogênese 
A glicose extra que adentra nas células é armazenada 
sobre a forma de glicogênio ou é convertida em 
lipídeos no fígado e nas células adiposas 
Quando as células que armazenam glicogênio (células 
musculares e hepáticas) chegam perto da saturação 
com glicogênio, a glicose adicional ingerida é convertida 
em lipídeos, no fígado e nas células adiposas, onde são 
armazenadas em forma de gordura 
O fígado, portanto, é responsável por converter o 
glicogênio em glicose (glicogenólise) e sintetizar a 
glicose a partir do lactato e aminoácidos 
(gliconeogênese) 
Em caso de jejum prolongado, os rins também 
sintetizam quantidades consideráveis de glicose a partir 
de aminoácidos e de outros percussores. 
Existem estímulos básicos que aumentam a intensidade 
da gliconeogênese. 
Um desses é a corticotropina que leva o córtex adrenal 
a produzir hormônios glicocorticotroides., em especial o 
cortisol. 
O cortisol mobiliza proteínas essencialmente de todas 
as células do organismo, disponibilizando-as sob a forma 
de aminoácidos nos líquidos corporais. Elevada 
proporção desses aminoácidos é de imediato 
desaminada no fígado e fornece substratos ideias para 
conversão em glicose. 
 
Os lipídios são encontrados principalmente como 
gordura neutra (triglicerídeos), fosfolipídios e colesterol 
sendo a sua parte lipídica básica os ácidos graxos. 
São utilizados para fornecer energia e para formar as 
membranas de todas as células do organismo, além de 
realizar outras funções celulares 
Os 3 ácidos graxos mais comuns são o ácido esteárico, 
ácido oleico e ácido palmítico 
Quase todas as gorduras da dieta são absorvidas a partir 
do intestino para a linfa intestinal. 
Durante a digestão, maior parte dos triglicerídeos se 
divide em monoglicerídeos e ácidos graxos 
Esses compostos são ressintetizados em novas 
moléculas de triglicerídeos durante a passagem pelo 
epitélio gastrointestinal para formar os quilomícrons que 
são formados de fosfolipídeos, colesterol e apoproteína 
B. Esses quilomícrons são transferidos para o ducto 
torácico para que sejam enviados para o sangue 
venoso circulante na junção das veias subclávia e 
jugular. Eles têm meia-vida de apenas uma hora. 
À medida que esses quilomícrons passam pelos 
capilares de vários tecidos (tecido adiposo, músculo 
esquelético, coração), grande parte dos quilomícrons 
são removidos da circulação sanguínea. Isso acontece 
porque esses tecidos sintetizam a enzima lipase 
lipoproteica que é transportada para a superfície das 
células endoteliais capilares que vão hidrolisar esses 
triglicerídeos e os fosfolipídios à medida que eles 
entram em contato com a superfície da célula. 
Os ácidos graxos que são liberados pelos quilomícrons 
pela hidrólise difundem-se facilmente através das 
membranas das células para o tecido adiposo e para as 
células musculares 
Dentro dessas células, esses ácidos graxos podem ser 
usados como combustível ou novamente sintetizados 
em triglicerídeos pelo glicerol formado nos processos 
metabólicos 
Após os triglicerídeos serem removidos dos 
quilomícrons, os remanescentes dos quilomícrons são 
enriquecidos com colesterol e são rapidamente 
depurados do plasma. A apoliproteína-E na superfície 
dos remanescentes dos quilomícrons e secretadas 
pelas células do fígado também desempenham papel 
importante na iniciação da depuração dessas 
lipoproteínas plasmáticas 
Eles então são transportados para o fígado onde se 
ligam a receptores presentes nas células endoteliais dos 
sinusoides. 
Quando a gordura armazenada no fígado precisa ser 
utilizada por outros tecidos, ela é transportada até eles 
na forma de ácidos graxos livres através do processo 
de hidrólise. Essa hidrólise é regulada por duas classes 
de estímulos: o alfa-glicerofosfato que é um produto do 
metabolismo da glicose e a lipase celular hormônio-
sensível que é ativada por hormônios das glândulas 
endócrinas 
Ao sair dos adipócitos, os ácidos graxos passam por 
uma forte ionização no plasma e a porção iônica se 
combina imediatamente com as moléculas de albumina 
das proteínas plasmáticas. Esses ácidos são então 
chamados de ácidos graxos livres ou ácidos graxos não 
esterificados. 
A concentração de ácidos graxos livres em condições 
de repouso é de 15mg/dl. Porém, sua quantidade de 
renovação é extremamente rápida (4 a 6 minutos). 
Nessa intensidade, portanto, quase toda necessidade 
normal de energia do corpo pode ser fornecida pela 
oxidação dos ácidos graxos livres sem usar nenhum 
carboidrato ou fonte de energia 
Depois que todos os quilomícrons são removidos do 
sangue, todos os lipídios presentes no plasma estarão 
sobre a forma de lipoproteínas que são partículas 
pequenas mas de composição semelhante ao aos 
quilomícrons (triglicerídeos, colesterol, fosfolipídios e 
proteínas). A concentração total dessas lipoproteínas no 
plasma é de 700mg/dl que pode ser subdividida nos 
componentes lipoproteicos individuais. 
Além dos quilomícrons, existem outras lipoproteínas 
que são medidas segundo sua densidade: 
1. Lipoproteínas de muito baixa intensidade 
(VLDLs): possui altas concentrações de 
triglicerídeos e concentrações moderadas de 
69colesterol e fosfolipídios 
2. Lipoproteínas de densidade intermediária (IDLs) 
que são VLDLs que tiveram uma parte de 
seus triglicerídeos removida e tiveram suas 
concentrações de colesterol e fosfolipídios 
aumentada 
3. Lipoproteínas de baixa densidade (LDLs): que 
tem a remoção de quase todos os seus 
triglicerídeos, deixando bastante aumentado a 
concentração de colesterol e aumentando 
também a quantidade de fosfolipídios 
4. Lipoproteínas de baixa densidade (HDLs): 
possui concentração elevada de proteínas e 
proporções menores de colesterol e 
fosfolipídios 
A função dessas lipoproteínas é transportar seus 
componentes lipídicos pelo sangue 
O fígado é o órgão responsável pela formação de 
quase todas as lipoproteínas, do colesterol 
plasmático, dos fosfolipídios e dos triglicerídeos. 
As VDLs transportam os triglicerídeos sintetizadas 
no fígado para o tecido adiposo enquanto as 
demais proteínas são importantes para o 
transporte de fosfolipídios e colesterol do fígado 
para os tecidos periféricos ou vice-versa 
 
Grandes quantidades de gordura são armazenadas 
nos dois principais tecidos do corpo: no tecido 
adiposo e o fígado para serem usados 
posteriormente na obtenção de energia. 
Para que os lipídios sejam usados como fonte de 
energia, a primeira etapa é hidrolisar os triglicerídios 
em ácidos graxos e glicerol. Assim, eles são 
transportados para os tecidos ativos onde serão 
oxidados para liberar energia. Quase todas as células 
podem usar os ácidos graxos como fonte de 
energia, exceto o tecido cerebral e as hemácias 
Quando o glicerol penetra no tecido ativo, ele é 
imediatamente modificado em glicerol-3-fosfato 
que entra na via glicolítica de metabolização da 
glicose para produção de energia 
A degradação e a oxidação dos ácidos graxos 
ocorrem na mitocôndria. Portanto, elesprecisam 
ser transportados até lá por um transportador 
chamado de carnitina. Lá, eles se separam da 
carnitina e são degradados e oxidados 
A degradação da molécula de ácidos graxos é feita 
por meio da liberação progressiva de dois 
segmentos de carbono sob a forma de 
acetilzoenzima A em um processo chamado de 
beta oxidação: a molécula de ácido graxo se liga a 
acetilcoenzima A para formar acetil-coaA graxo 
que se ligará a uma molécula de oxigênio para se 
tornar oxidado. Ao longo do processo, 2 carbonos 
se separam para formar acetil co.A. Ao mesmo 
tempo, outra molécula de acetil coA é formada, 
porém, com menos 2 moléculas de carbono. Essa 
molécula é reinserida no processo para formar 
acetil coA com menos carbonos 
Ao fim do processo, são liberadas 9 moléculas de 
acetil coA e 4 átomos de carbono, são liberados 
também flavina adenina dinucleotídeo (FADH2) 
reduzido, nicotinamida adenina dinucleotídeo 
(NADH) reduzido e H+ 
As moléculas de acetil coA formadas pela 
betoxidação entram imediatamente no ciclo de 
Krebs associando-se ao ácido oxalacético para 
formar ácido cítrico que é degradado em dióxido 
de carbono e hidrogênio. Esse hidrogênio então vai 
ser oxidado pelo sistema quimiosmótico 
139 moléculas de ATP são formadas pela oxidação 
do hidrogênio derivada de cada molécula de ácido 
esteárico 
Grande parte da degradação inicial dos ácidos 
graxos ocorre no fígado. Quando as cadeias de 
ácido graxo tiverem se dividido em acetil coA, duas 
moléculas de acetil coA se condensam para formar 
uma molécula de ácido acetoacético que é então 
transportada no sangue para as outras células do 
corpo. Parte do ácido acetoacético também é 
convertida em ácido beta-hidroxibutírico e 
pequenas quantidades são transformadas em 
acetona. Esses 3 compostos são transportados 
através das membranas das células hepáticas e são 
transportadas pelo sangue para os tecidos 
periféricos onde eles se difundem pelas células para 
formar moléculas de acetil coA que entraram no 
ciclo do ácido cítrico para formar energia 
Esses 3 compostos também são chamados de 
corpos cetônicos e o aumento dessas substâncias 
caracteriza a cetose. 
Esses corpos cetônicos saem do fígado para de 
modo a serem levados até as células., porém, as 
células são limitadas na quantidade de corpos 
cetônicos que elas podem oxidar 
A cetona que se forma durante a cetose é uma 
substância extremamente volátil e é eliminada no 
ar expirado em pequenas quantidades, o que dá a 
característica do hálito cetônico 
 
Quando a quantidade de carboidratos ingerida é 
maior do que a que pode ser usada imediatamente, 
o excesso é rapidamente transformado em 
triglicerídeos e armazenado no tecido adiposo 
Essa síntese ocorre no fígado mas também ocorre 
em quantidades menores no tecido adiposo. Os 
triglicerídeos formados no fígado então são 
transportados em sua maior parte pelos VLDLs 
para o tecido adiposo onde são armazenados. 
Essa síntese ocorre através da conversão dos 
carboidratos em acetil coA que ocorre durante a 
degradação normal da glicose pelo sistema 
glicolítico. 
A síntese dos ácidos graxos a partir do acetil coA 
ocorre usando malonil-CoA e a nicotinamida 
adenina dinucleotídeo fosfato (NADPH) reduzida 
como intermediários 
Depois de sintetizadas, as cadeias de ácidos graxos 
se ligam ao glicerol proveniente do alfa-
glicerosfosfato (produto proveniente da glicose) 
para formar triglicerídeos 
Esse armazenamento de gorduras é importante 
pois a quantidade de gordura armazenada no tecido 
adiposo para uso posterior é bem maior do que o 
armazenamento de carboidratos na forma de 
glicogênio 
Cada grama de gordura também possui quase 2,5x 
mais calorias de energia do que cada grama de 
glicogênio 
É interessante ressaltar que sem insulina, não é 
possível armazenar energia em forma de gordura 
pois a captação de insulina para dentro das células 
adiposas e hepáticas fica comprometida assim 
como, a disponibilidade alfa-glicerofosfato formado 
na via glicolítica fica comprometido 
Fosfolipídios 
Os principais tipos de fosfolipídios no corpo são as 
lecitinas, cefalinas e esfingomielina. Eles são 
transportados por lipoproteínas e empregados em 
todo o corpo para diversas finalidades estruturais 
como nas membranas celulares e intracelulares 
Os fosfolipídios são sintetizados essencialmente em 
todas células do organismo mas grande parte é 
sintetizado nas células hepáticas 
São importantes componentes das lipoproteínas, 
iniciam o processo de coagulação, servem como 
isolante térmico na bainha de mielina e são 
doadores de radicais fosfato 
Colesterol 
É absorvido de modo lento pelo trato 
gastrointestinal. Esse colesterol é chamado de 
colesterol exógeno e o colesterol produzido nas 
células do corpo é o colesterol endógeno que é 
formado pelo fígado em sua maior parte. É 
sintetizado inteiramente a partir de diversas 
moléculas de acetil coA e forma: colesterol, ácido 
cólico e muitos hormônios esteroides importantes 
Os produtos da digestão e da absorção proteicas 
são quase todos aminoácidos. Após a digestão, os 
aminoácidos entram no sangue e seus excessos 
são absorvidos pelas células do organismo, mais 
especificamente pelo fígado. 
 
As moléculas de aminoácidos são grandes demais 
para se difundirem com facilidade através dos poros 
das membranas celulares, portanto, elas são 
transportadas por transporte facilitado ou 
transporte ativo, utilizando mecanismos 
transportadores 
Após ingressarem na célula, os aminoácidos se 
combinam uns com os outros por ligações 
peptídicas para formar proteínas celulares que 
podem ser rapidamente decompostas em 
aminoácidos novamente. Esses aminoácidos então 
podem ser transportados de volta para fora da 
célula para o sangue. O fígado é o responsável pelo 
armazenamento desses aminoácidos 
Uma vez no fígado, as proteínas celulares podem 
ser rapidamente sintetizadas por meio dos 
aminoácidos plasmáticos, podem ser degradadas e 
devolvidas ao plasma rapidamente o excesso de 
proteínas é degradado em outros produtos e 
utilizado como energia 
Se qualquer tecido em particular precisar de 
proteínas, ele poderá sintetizar novas proteínas 
pelos aminoácidos sanguíneos que serão 
reabastecidos posteriormente 
Umas vez que essas células tenham estocado 
proteínas até os seus limites, qualquer aminoácido 
é degradado e utilizado como energia ou 
armazenado na forma de gordura ou glicogênio. 
Esse processo ocorre quase inteiramente no 
fígado iniciado pela desaminação que é ativa pela 
enzima aminotransferases. Essa desaminação 
ocorre por meio da transaminação que seria a 
transferência do grupo amina para alguma 
substância receptora. Acontece da seguinte forma: 
O grupo amina do aminoácido é transferido para o 
ácido alfa-cetoglutárico que se transforma em 
ácido glutâmico 
Esse ácido glutâmico pode transferir o grupo amino 
para outras substâncias ou liberá-lo sob a forma de 
amônia (NH3). No processo de perda desse grupo 
amino, o ácido glutâmico se transformará de novo 
 em alfa-cetoglutárico para que o ciclo se repita 
A amônia é sintetizada pelo fígado em ureia e 
posteriormente é excretada pelos rins 
Uma vez que esses aminoácidos foram desaminados, 
os cetoácidos resultantes podem ser usados para 
obtenção de energia. Essa seria a oxidação dos 
aminoácidos e envolve dois processos: 
1. O cetoácido é transformado em substância 
química para entras no ciclo de Krebs 
2. Depois disso, essa substância é utilizada para 
obtenção de energia do mesmo modo que o 
acetil coA, por exemplo. 
 
A conversão de aminoácidos em glicose ou 
glicogênio é denominada gliconeogênese e a 
conversão de aminoácidos em cetoácidos é a 
cetogênese