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Dra. Aline David – 2022
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CARBOIDRATOS
CONCEITO E CLASSIFICAÇÃO:
Os carboidratos são compostos extremamente abundantes na natureza e
representam a maior fonte de combustível energético da dieta humana usual.
Aproximadamente 50% ou mais das necessidades energéticas dos indivíduos
provém dos carboidratos1,2.
Os carboidratos são poli-hidroxialdeídos ou poli-hidroxicetonas, ou
substâncias que geram esses compostos quando hidrolisadas. São formados
por átomos de carbono, oxigênio e hidrogênio e alguns também contêm
nitrogênio, fósforo ou enxofre. Podem ser divididos em dois grandes grupos: os
simples, constituído pelos monossacarídeos e dissacarídeos e os complexos,
representado pelos oligossacarídeos e os polissacarídeos2, 4.
Carboidratos Simples:
Monossacarídeos:
Os monossacarídeos, também denominados de açúcares simples,
constituem a forma mais simples dos carboidratos, sendo moléculas de baixo
peso molecular, cuja forma empírica é representada por (CH2O). São aldeídos
ou cetonas com dois ou mais grupos de hidroxila (OH) e podem ter de três a sete
carbonos em sua estrutura, sendo que os monossacarídeos de quatro ou mais
carbonos geralmente apresentam estruturas cíclicas (anéis). Podem ser trioses,
tetroses, pentoses, hexoses ou heptoses, quando constituídos de três, quatro,
cinco, seis ou sete átomos de carbono, respectivamente2
.
São exemplos de monossacarídeos: a glicose, a frutose, galactose, ribose,
manose e eritrose e desoxirribose1,2,3
. A glicose, também conhecida como
dextrose, é o monossacarídeo mais abundante na natureza e é uma hexose que
apresenta a fórmula (C6H12O6). A frutose e a galactose também são hexoses e
também apresentam a fórmula (C6H12O6)3
.
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Dissacarídeos:
Os dissacarídeos são formados por duas unidades de monossacarídeos
com seis átomos de carbonos (hexoses), unidas por ligações glicosídicas, um
tipo de ligação covalente que ocorre quando o grupo hidroxila (OH) de um
monossacarídeo reage com a hidroxila de outro monossacarídeo através da
remoção de uma molécula de água1,3
.
São exemplo de dissacarídeos: a sacarose (formada a partir da ligação
entre uma molécula de glicose e uma de frutose), a lactose (formada a partir da
ligação de glicose com galactose) e a maltose (formada a partir de duas unidades
de glicose)3
.
Os monossacarídeos e dissacarídeos possuem sabor adocicado e são
frequentemente adicionas aos alimentos para conferir palatabilidade,
viscosidade, textura e conservação de alguns produtos alimentícios1
.
A beterraba, cana de açúcar, abacaxi e o açúcar de mesa são exemplos de
fontes de sacarose. Já o Leite e derivados são exemplos de fontes de lactose1
.
Oligossacarídeos:
São pequenas cadeias de monossacarídeos, podendo ser denominados de
trissacarídeo, tetrassacarídeo e pentassacarídeo, de acordo com o número de
monossacarídeos presentes em sua estrutura1
. A maioria dos oligossacarídeos
constituídos por três ou mais unidades não ocorre como moléculas livres, mas
sim ligada a moléculas que não são açúcares, como lipídeos ou proteínas,
formando glicoconjugados4
.

São exemplos: maltodextrina, rafinose, inulina, oligofrutose, estaquiose,
ciclo-heta-amilose, verbascose. Com exceção da maltodextrina, os
oligossacarídeos são resistentes à ação digestiva nos humanos, porém as
bactérias do intestino são capazes de digeri-las e, por isso, pode ocorrer
flatulência após a consumo destes alimentos1,2
.
A rafinose (trissacarídeo), a estaquiose (tetrassacarídeo) e a verbascose
(pentassacarídeo) são formadas a partir da ligação entre glicose, galactose e
frutose e podem ser encontradas em alimentos como o feijão, ervilha, farelos e
grãos integrais2
.
Polissacarídeos:
São moléculas de grande peso molecular, compostas por longas cadeias
de monossacarídeos. São formadas por mais de dez monossacarídeos unidos
por ligações glicosídicas1
. Se a sua estrutura for composta por apenas um tipo
de monossacarídeo, é denominada de homopolissacarídeo. Se dois ou mais
tipos diferentes de monossacarídeos formarem a sua estrutura, esta recebe o
nome de heteropolissacarídeo2
.
São exemplos de polissacarídeos: o amido, o glicogênio, a celulose, as
pectinas e as gomas1,2
.
O amido é o polissacarídeo mais comum em plantas e é o principal tipo de
carboidrato encontrado em alimentos consumidos pelos seres humanos1,2
. É
composto por dois homopolímeros de glicose: a amilose, representada por uma
cadeia linear sem ramificações formadas por resíduos de glicose unidas por
ligações glicosídicas α-1,4) e amilopectina, polímero de cadeia ramificada
formada por unidades de glicose unidas por ligações α-1,4 e ligações α-1,6 em
seus pontos de ramificações 2
.
São exemplos de amido: arroz, inhame, batata, mandioca, milho e trigo1
.
O glicogênio é a forma mais importante de carboidrato armazenado em
tecidos animais, localizado principalmente no fígado e músculo esquelético. Sua
estrutura é formada pela ligação entre unidades de glicose unidas por ligações
glicosídicas α-1,4 em sua forma linear e α-1,6 em seus pontos de ramificações.
Difere da amilopectina pela presença de maior número de ramificações em sua
estrutura2
.

A celulose é o principal componente da estrutura das paredes celulares
das plantas. Assim como o amido e o glicogênio, é um homopolissacarídeo de
glicose. Difere do amido pelo fato de sua estrutura ser composta por unidades
de glicose unidades por ligações β-1,4. Como a celulose não é digerida pelas
enzimas digestórias dos mamíferos, é considerada um tipo de fibra alimentar e
não fornece fonte de energia para tais2
.
DIGESTÃO:
Para que os carboidratos sejam absorvidos e utilizados pelas células como
fonte de energia, estes devem ser hidrolisados até as unidades de
monossacarídeos. As enzimas hidrolíticas envolvidas no processo de digestão
dos carboidratos são denominadas glicosidases ou carboidrases2
.
A digestão dos polissacarídeos da dieta inicia-se na boca pela enzima α-
amilase salivar, um tipo de glicosidase envolvida na hidrolise de ligações
glicosídicas α-1,4 presentes nos amidos da dieta. Pelo fato do alimento
permanecer na boca por um tempo muito curto, essa fase de digestão é capaz
de hidrolisar apenas algumas ligações α-1,4 e produzir poucos
monossacarídeos. No entanto, a ação da amilase salivar continua no estômago
por cerca de uma hora, até o momento em que o suco gástrico penetra no bolo
alimentar e reduz o pH (abaixo de 4,0) desativando esta enzima. Neste ponto,
os amidos foram parcialmente hidrolisados e os principais produtos destas
reações são as dextrinas, polissacarídeos de cadeia curta e a maltose1,2
.
A digestão do amido é continuada após o esvaziamento gástrico. Com a
chegado do bolo alimentar no duodeno, ocorre a liberação dos hormônios
secretina e colecistoquinina (CCK), que por sua vez, estimulam a secreção de
enzimas digestivas do pâncreas para o duodeno, entre elas a enzima α-amilase
pancreática. Esta enzima é capaz de hidrolisar apenas ligações glicosídicas α-
1,4, não sendo capazes de quebrar as ligações α-1,6 presentes nas ramificações
de alguns polissacarídeos. Desta forma, os produtos finais da ação desta enzima
são representados principalmente por dextrinas, maltose, isomaltose e glicose1,2
.

As dextrinas restantes da digestão são então hidrolisadas por enzimas
denominadas glicoamilases, formando moléculas de maltose e isomaltose.
Finalmente, maltose e isomaltose são hidrolisadas por dissacaridades presentes
na membrana do enterócito, denominadas maltase e isomaltase, formando como
produto final moléculas de glicose livre1,2
.
Fonte: Berne; Levy, 2010.
A sacarose e lactose são hidrolisados na membrana apical (borda em
escova) dos enterócitos, pela ação de enzimas denominadas sacarase e lactase,
respectivamente. Após a hidrolise da sacarose são formadas moléculas de
glicose e frutose, já após a hidrolise da lactose são obtidas moléculas de glicose
e galactose1,2
.
Portanto, de forma geral, após a hidrolise dos carboidratos digeríveis da
dieta, são formados como produtos finais moléculas de monossacarídeos como
glicose, frutose e galactose, os quais são capazes de serem, então, absorvidos
pelos enterócitos1,2
.
ABSORÇÃO:
A parede do intestino delgado é formada por células de mucosa absortivas
e células calciformes secretores de muco, as chamadas vilosidades, que se
estendem para dentro do lúmem. Na superfície do lúmem, as células absortivas
apresentam-se em projeções similares a fios de cabelos, chamadas de
microvilosidades (borda em escova). Este tipo de projeção permite uma extensa
área de absorção dos conteúdos intestinais2
.

A absorção é um processo que consiste no transporte de substâncias
presentes no lúmem intestinal para a circulação. Os monossacarídeos
resultantes da digestão, são absorvidos de duas maneiras: por difusão facilitada
e transporte ativo1
.
A glicose e a galactose são absorvidas nas células da mucosa do intestino
delgado por transporte ativo, processo que exige energia e a ação de um
receptor específico, denominado de transportadores de sódio-glicose tipo 1
(SGLT1). Trata-se de um complexo proteico dependente da bomba de Na+/K+ -
ATPase, que ao gastar ATP, fornece energia para o transporte desses
monossacarídeos através da célula da mucosa intestinal. A glicose ou galactose
ligam-se a este transportador apenas após este ter sido carregado de Na+. Desta
forma, uma molécula de glicose e dois íons de sódio são transportados para
dentro da célula da mucosa simultaneamente. Após este processo, a maior parte
da glicose ou galactose transportada para o enterócito, são então transportadas
para a circulação por outro transportador específico, o GLUT 2, desta vez, por
difusão facilitada (sem gasto de energia), que transporta os monossacarídeos do
enterócito para a circulação a favor do seu gradiente de concentração. Uma
pequena porção destes monossacarídeos podem ser utilizados pelas células da
mucosa para as suas próprias necessidades energéticas1,2
.
Já a frutose é transportada para dentro da célula da mucosa por um outro
tipo de transportador específico, o GLUT 5. A entrada da frutose para a célula
independe da concentração de glicose e ocorre mesmo na presença de grandes
concentrações de glicose no meio. Esse transporte é independente do transporte
ativo e dependente de Na da glicose, porém a sua taxa de absorção é muito mais
lenta quando comparada com a da glicose e galactose. Após este processo, a
frutose é então transportada da célula da mucosa para a circulação pelo
transportador GLUT 2, o mesmo que transporta glicose e galactose para a
circulação2
.

TRANSPORTE:
Após absorção dos monossacarídeos pela parede intestinal, estes entram
na circulação portal, onde são então, transportados até o fígado. O fígado é o
principal local para o metabolismo da glicose e galactose, que são rapidamente
captadas por ele através de receptores específicos presentes nos hepatócitos.
Elas entram nas células do fígado por meio de transporte facilitado e logo são
metabolizadas2
.
Tanto a galactose quanto a frutose podem ser convertidas em derivados de
glicose no fígado. Após essa conversão, ambas seguem o mesmo destino que
a glicose e são então, armazenadas como glicogênio hepático ou são
catabolizadas para fornecerem energia de acordo com as necessidades
energéticas do momento2
.
A glicose também é metabolizada pelo fígado. O restante desse
monossacarídeo destina-se para o estoque sanguíneo sistêmico e é então
distribuída para outros tecidos, como músculos, rins e tecido adiposo. A entrada
da glicose para as células destes tecidos ocorre por difusão facilitada. No
músculo esquelético e adiposo, a entrada da glicose é dependente de insulina,
por isso são chamados de tecidos insulinodependentes. A insulina sinaliza seu
receptor específico presente na membrana destes tecidos, que por sua vez,
estimula a translocação do transportador de glicose (GLUT4) para a membrana,
captando a glicose da circulação para dentro das células2
.

É importante ressaltar que a glicose é utilizada, sob condições normais, por
uma ampla variedade de células, apresentando importante função central no
metabolismo e na homeostase celular. A maioria das células depende do
fornecimento contínuo de glicose para gerar energia na forma de ATP. Por isso
seus níveis sanguíneos devem estar sempre controlados e em quantidades
adequadas para cumprimento de suas funções2,4
.
A manutenção dos níveis normais de glicose no sangue é uma função
homeostática fundamental e constitui uma das mais importantes funções do
fígado. Esta regulação se dá por meio de processos metabólicos que ocorrem
neste órgão, podendo decorrer tanto pela remoção de glicose do sangue e seu
armazenamento no fígado por glicogênese, tanto por processos que
disponibilizam a glicose hepática para a circulação como a glicogenólise e a
gliconeogênese2,4
.
METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS:
O destino dos monossacarídeos depende das necessidades energéticas
do organismo e a atividade de diversas vias metabólicas são reguladas de
acordo com essas necessidades, de forma que algumas vias podem ser
estimuladas e outras, inibidas2,4
.
Entre as vias metabólicas dos carboidratos estão a glicogênese (síntese de
glicogênio a partir de moléculas de glicose), a glicogenólise (quebra de
glicogênio em vários resíduos de glicose), a glicólise (oxidação de glicose para
fornecimento de energia na forma de ATP), ciclo de ácido tricarboxílico, também
conhecido como ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico (oxidação do piruvato e
acetil-CoA) e a gliconeogênese (síntese de glicose a partir de precursores que
não são carboidratos)2,4
.
GLICOGÊNESE:
O termo glicogênese refere-se à via pela qual a glicose é no fim, convertida
em glicogênio. O fígado é o principal órgão responsável pela síntese e

armazenamento de glicogênio, sendo este responsável por cerca de 7% do peso
úmido do fígado. O glicogênio hepático pode ser quebrado em várias moléculas
de glicose e está pode então, ser disponibilizada para a corrente sanguínea.
Portanto, o fígado possui importante papel na manutenção dos níveis
plasmáticos de glicose. O músculo esquelético também é responsável pelo
armazenamento de glicogênio, o qual represente cerca de 1% do peso úmido
deste tecido. O glicogênio muscular não é utilizado para manutenção da
homeostase de glicose sanguínea. Diferentemente do fígado, os depósitos de
glicogênio no músculo esquelético são utilizados como fonte de energia para o
próprio tecido (fibra muscular) quando há uma demanda energética muito alta,
causada, por exemplo, por um esforço físico2,4
.
A glicogênese hepática é, portanto, fundamental para manutenção dos
níveis normais de glicose sanguínea e a glicogênese muscular, por sua vez, é
de vital importância para garantir uma reserva de energia instantânea para
momentos de demanda energética2,4
.
A glicose é fosforilada assim que entra na célula, produzindo um éster de
fosfato no carbono 6 da sua molécula. No músculo, a enzima catalisadora desta
reação é denominada hexoquinase, já no fígado, a enzima responsável é
chamada de glicoquinase. O produto final desta reação é a glicose-6-fosfato. A
síntese de glicogêniope iniciada apenas na presença da glicose-6-fosfato. A
reação da hexoquinase e glicoquinase consome energia à custa de ATP, pois a
glicose é ativada (fosforilada)2,4,5
.
O fosfato é então transferido do carbono 6 da glicose para o carbono 1,
pela enzima fosfoglicomutase, resultando no produto glicose-1-fosfato. Na
reação seguinte, o fosfato da glicose-1-fosfato é somado com uma uridina
trifosfato (UTP) gerando a uridina difosfato glicose (UDP-glicose), que atuará
como doadora de resíduos de glicose para a formação do glicogênio2,4,5
.
É necessário que exista um molde de glicogênio pré-formado como base,
com o qual as outras unidades de glicose se ligarão. O glicogênio inicial é
formado quando um resíduo de glicose faz ligação com um de tirosina de uma
proteína denominada glicogenina e neste caso, a glicogenina atua como base.
Resíduos de glicose adicionais são ligados pela enzima glicogênio sintase para
formar cadeias de até oito unidades2,4,5
.

Desta forma, a UDP-glicose se une ao molde pré-existente de glicogênio
pela enzima glicogênio sintase. Por meio desta enzima, são estabelecidas as
ligações α-1,4 e por meio da enzima amilo1,4-1,6-transglicosidade (também
conhecida como enzima ramificadora) as ligações α-1,6, formando o
glicogênio2,4,5.
A via geral da glicogênese, assim como a maioria das vias sintéticas,
consome energia, uma vez que um ATP e um UTP são consumidos a cada
molécula de glicose introduzida2,4.
GLICOGENÓLISE:
Como dito anteriormente, a energia potencial do glicogênio está contida
nos resíduos de glicose que formam sua estrutura. De acordo com as demandas
energéticas do organismo, estes resíduos podem ser retirados, um por vez, das
pontas das ramificações do glicogênio, disponibilizando glicose livre para a
circulação sanguínea e os tecidos. Este processo de fragmentação do glicogênio
em diversos resíduos de glicose, recebe o nome de glicogenólise2
.
A glicogenólise é regulada por hormônios catabólicos, sobretudo, o
glucagon (de origem pancreática) e a catecolamina epinefrina (produzida pela
medula adrenal)2
.
Quando é preciso obter energia, unidades individuais de glicose são
liberadas do glicogênio por um processo de fosforólise, no qual, ligações
glicosídicas são fracionadas pela adição de fosfato pela enzima glicogênio
fosforilase. Esta enzima basicamente retira uma molécula de glicose por vez do
glicogênio, adicionando a esta glicose um fosfato, gerando o produto glicose-1-
fosfato2,4
.
Em seguida, a enzima fosfoglicomutase converte a molécula de glicose-
1-fosfato em glicose-6-fosfato, onde o fosfato é transferido do carbono 1 para o
carbono 6 da molécula de glicose recém retirada do glicogênio. A glicose-6-
fosfato pode entrar na via oxidativa da glicose (glicólise) ou virar glicose livre
(apenas no fígado e rins)2,4
.
A conversão da glicose-6-fosfato para glicose livre necessita da ação da
enzima glicose-6-fosfatase. Esta enzima funciona apenas em células do fígado

e rins, porém não se expressa nas células musculares e nos adipócitos. Desta
forma, a formação de glicose livre é possível apenas a partir do glicogênio
hepático. Nesta reação a glicose-6-fosfatase retira o fosfato da glicose, tendo
como produto final a glicose livre, que é então, transportada pela circulação
sanguínea para outros tecidos para ser oxidada e gerar energia2,4
.
Como as células musculares não expressam a enzima glicose-6-
foafatase, o produto final da glicogenólise nesse tecido é a glicose-6-fosfato, que
não consegue ser transportada da célula para a circulação (apenas glicose livre
é capaz de ser transportada das células para o sangue) e, portanto, os depósitos
de glicogênio muscular são utilizados apenas para gerar energia para as células
musculares (energia local), enquanto que o glicogênio hepático contribui para
gerar energia sistêmica e manutenção da homeostase da concentração de
glicose no sangue2,4
.
GLICÓLISE:
A glicólise é a via pela qual a glicose é degradada em uma série de reações
catalisadas por enzimas, gerando duas moléculas de três átomos de carbono
cada, denominadas piruvato. Durante as reações sequenciais da glicólise, parte
da energia livre proveniente da glicose é conservada sob a forma de ATP e
NADH4
.
A degradação da glicose ocorre em 10 etapas e em 2 fases. As 5 primeiras
etapas constituem a fase preparatória e as 5 últimas, a fase de pagamento4
.
Fase preparatória:
1. Fosforilação da glicose: Na primeira etapa, a glicose é ativada (fosforilada)
pela fosforilação no carbono 6 de sua molécula, convertendo-se em glicose-
6-fosfato, no qual o ATP é o doador do grupo fosforil, gastando, portanto, uma
molécula de ATP (gasto de energia). Este processo é catalisado pela enzima
hexoquinase (e glicoquinase nos hepatócitos)4
.
2. Conversão de glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato: Reação em que a
enzima fosfoglicose-isomerase (ou fosfo-hexose-isomerase) catalisa a

isomerização reversível da glicose-6-fosfato em frutose-6-fosfato. Não há
gasto de ATP4
.
3. Fosforilação da frutose-6-fosfato em frutose-1,6-bifosfato: Etapa na qual
a enzima fosfofrutoquinase-1 (PKF-1) catalisa a transferência de um grupo
fosforil do ATP para a frutose-6-fosfato, convertendo-a em frutose-1,6-
bifosfato. Nesta reação há gasto de um ATP4
.
4. Clivagem da frutose-1,6-bifosfato: Reação na qual a frutose-1,6-bifosfato
é clivada para a formação de duas trioses-fosfato diferentes, a aldose
gliceroaldeído-3-fosfato e a cetose di-hidroxiacetonafosfato. Esta etapa é
catalisada pela enzima frutose-1,6-bifosfato-aldolase, também conhecida
como aldolase 4
.
5. Interconverção das trioses-fosfato: Apenas a molécula gliceroaldeído-3-
fosfato poderá ser diretamente degrada pelas etapas subsequentes da
glicólise. Para isso, a enzima triose-fosfato-isomerase converte a molécula
di-hidroxiacetona-fosfato em gliceroaldeído-3-fosfato. O resultado final desta
etapa é a presença de duas moléculas de gliceroaldeído-3-fosfato, as quais
serão degradas nas próximas etapas desta via metabólica. A etapa 5
completa a fase preparatória da glicólise 4.
Fase de pagamento:
Nesta fase, todas as reações ocorrem de forma duplicada, uma vez que a
molécula de glicose deu origem a duas trioses (duas moléculas de
gliceroaldeído-3-fosfato) ao final da última etapa da fase preparatória e ambas
seguirão o mesmo caminho 4
.
6. Oxidação do gliceroaldeído-3-fosfato em 1,3-bifosfoglicerato: Nesta
etapa, a enzima gliceroaldeído-3-fosfato-desidrogenase catalisa a reação
de oxidação do gliceroaldeído-3-fosfato a 1,3-bifosfoglicerato. A enzima
Note que na fase preparatória da glicólise, foi consumido duas moléculas de
ATP.
Saldo da fase preparatória: - 2 ATP 4

desta reação, retira dois elétrons do gliceroaldeído-3-fosfato, os quais são
armazenados na forma de NADH. Saldo desta etapa: + 2 NADH 4
.
7. Transferência do grupo fosforil do 1,3-bifosfoglicerato ao ADP: Nesta
etapa, a enzima fosfoglicerato-quinase catalisa a transferência do grupo
fosforil da molécula de 1,3-bifosfoglicerato para o ADP, formando 3-
fosfoglicerato e uma molécula de ATP. Saldo desta fase: + 1 ATP 4
.
8. Conversão de 3-fosfoglicerato em 2-fosfoglicerato: Nesta reação, a
molécula 3-fosfoglicerato é convertida em 2-fosfoglicerato pela enzima
fosfoglicerato mutase, através da “troca” do fósforo do carbono 3 para o
carbono 2 da molécula) 4
.
9. Desidratação de 2-fosfoglicerato a fosfoenolpiruvato: Reação na qual a
enzima enolase realiza a remoção reversível de uma molécula de água do
2-fosfoglicerato, gerando uma molécula de fosfoenolpiruvato (PEP) 4
.
10. Transferência de um grupo fosforil do fosfoenolpiruvato para o ADP: Na
última etapa da glicólise, ocorre a transferência do grupo fosforil do
fosfoenolpiruvato para uma molécula de ADP, resultando na formação de
piruvato e uma molécula de ATP. Saldo desta etapa: + 1 ATP 4
.
A partir da formação de piruvato, o caminho metabólico que a glicose segue
dependerá da disponibilidade de oxigênio dentro da célula e, portanto, diz-se que o
caminho é aeróbio ou anaeróbio 2
.
Na fase de pagamento, quatro moléculas de ATP foram formadas (nas etapas 7
e 10). Isto, pois as etapas desta fase ocorrem duplicadamente.
+ 1 ATP na etapa 7 (x2) = + 2 ATP
+1 ATP na etapa 10 (x2) = + 2 ATP
Produção na fase de pagamento: + 4 ATP e + 2NADH
Saldo da fase de pagamento: + 2 ATP e + 2 NADH
A produção de ATP na fase de pagamento é de 4 ATP, porém como na fase
preparatória, teve o consumo de 2 ATP, o saldo final da glicólise é, portanto, de
2 ATP 4
.
+ 4 ATP

Sob condições anaeróbias, ou seja, em uma situação em que falta oxigênio, o
piruvato é convertido em lactato pela enzima lactato desidrogenase. A glicose anaeróbia
é a única fonte de energia para os eritrócitos, uma vez que, as células vermelhas do
sangue não possuem mitocôndrias 2,4
.
Em situações aeróbias, ou seja, na presença de oxigênio, o piruvato é
transportado para o interior da mitocôndria para participar do ciclo de Krebs, processo
no qual, o piruvato é então, oxidado na forma de CO2 e H20 e ocorre liberação de grande
quantidade de energia, boa parte armazenada na forma de ATP 2,4
.

Fontes: Nelson; Cox, 2011.

CICLO DE KREBS:
O Ciclo de Krebs (também conhecido como ciclo do ácido cítrico ou ciclo do ácido
tricarboxílico) ocorre na matriz mitocôndrial. O piruvato formado a partir da glicólise é
transportado do citoplasma (local onde ocorre a glicólise) para o interior da mitocôndria
2,4
.
Primeiramente, o piruvato é convertido em Acetil-CoA pelo complexo piruvato
desidrogenase, por uma reação complexa que exige um sistema multienzimático e
diversos cofatores e vitaminas. Os cofatores deste complexo incluem a coenzima A
(CoA), a tiamina pirofosfato (TPP), o Mg2+
, o NAD+
, o FAD e o ácido lipoico. O ácido
pantotênico, tiamina, niacina e riboflavina são vitaminas que também participam deste
processo. As enzimas do complexo incluem a piruvato desidrogenase, a di-hidrolipoil
desidrogenase e o di-hidrolipoil transacetilase. O resultado deste processo é a
descarboxilação e a desidrogenação do piruvato, tendo o NAD+ como aceptor terminal
de hidrogênio. Esta reação fornece energia, pois a reoxidação do NADH através do
transporte de elétrons produz aproximadamente 3 mols de ATP por fosforilação
oxidativa. Esse complexo é regulado de forma alostérica negativa pelo Acetil-CoA e
NADH, e positivamente pelo ADP e Ca2+ 2
.
Após o complexo piruvato desidrogenase, que culmina na formação de acetil-
CoA, inicia-se as reações do clico de Krebs. A condensação da acetil-CoA com o
oxaloacetato presente na matriz é a primeira etapa deste ciclo 2
.
Etapas do ciclo de Krebs:
1. Formação de citrato a partir do oxaloacetato e acetil-CoA pela enzima citrato
sintase. Esta reação é regulada negativamente pelo ATP. (Esta reação
promove, portanto, a formação de citrato). 2,3,4
2. Isomerização do citrato para isocitrato pela enzima aconitase (ocorre a
formação de isocitrato). 2,4
3. Oxidação do isocitrato a α-cetogluarato e CO2, catalisada pela enzima
isocitrato desidrogenase. Constitui a primeira reação de desidrogenação do
ciclo e a energia desta reação é fornecida pela cadeia respiratória através da
reoxidação do NADH. Nesta etapa, ocorre a primeira perda de CO2 do ciclo.
Ela é modulada positivamente pelo ADP e negativamente pelo ATP e NADH.
(Nesta reação ocorre, portanto, a formação de α-cetogluarato, NADH e
CO2).2,3,4

4. Descarboxilação e desidrogenação do α-cetoglutarato pela enzima α-
cetoglutarato desidrogenase. Nesta etapa ocorre a oxidação do α-cetoglutarato
à succinil-CoA e CO2. Nesta reação, o NAD+
funciona como aceptor de
hidrogênio e um segundo carbono se perde como CO2 (formação de succinil-
CoA, NADH e CO2). 2,3,4
5. Conversão de succinil-CoA a succinato pela enzima succinil-CoA sintase. A
hidrólise desta reação fornece energia suficiente para conduzir a fosforilação da
guanosina difosfato (GDP) pelo fosfato inorgânico (Pi), resultando na formação
de guanosina trifosfato (GTP), que é um composto anidrido de fosfato de alta
energia assim como o ATP. O GTP pode servir como doador de fosfato em
algumas reações de fosforilação e fornecer o seu fosfato para o ADP para formar
ATP. O GTP é convertido em ATP pela enzima nucleosídeo difosfato quianse.
(Ocorre, portanto, formação de succinato, e GTP).2,3,4
6. Oxidação do succinato a fumarato pela enzima succinato desidrogenase.
Esta reação utiliza o FAD como aceptor de hidrogênio. O FADH2 é reoxidado
pelo transporte de elétrons em O2. (formação de fumarato e FADH2).2,3,4
7. Hidratação do fumarato a malato pela enzima fumarase. Esta enzima
incorpora os elementos da molécula de H2O pela ligação dupla do fumarato
para formar o malato (formação de malato). 2,3,4
8. Na última reação do ciclo, a enzima malato-desidrogenase catalisa a
oxidação do malato a oxaloacetato, tendo o NAD+
age como aceptor de
hidrogênio. Ocorre a formação do NADH (formação de oxaloacetato e
NADH).2,3,4
O ciclo de Krebs, produz, portanto, 2 moléculas de CO2, 3 moléculas de NADH,
1 de FADH2 e 1 de ATP ou GTP. A oxidação de acetil-CoA em 2 moléculas de CO2
envolve a transferência de 4 pares de átomos de elétrons, os quais são carregados por
3 moléculas de NADH e por 1 molécula de FADH2 (NADH e FADH2 são os carregadores
de elétrons do ciclo). Estes carregadores transferem os elétrons para a cadeia
respiratória, onde ocorre a síntese de ATP e redução do oxigênio em água3
.
Para cada NADH que transfere seus elétrons, são formados 3 ATP e para cada
FADH2, são produzidos 2 ATP. O GTP formado pelo ciclo pode ser convertido em 1
molécula de ATP. Desta forma, a sequência de reações do ciclo de Krebs produz ao
todo, 12 ATP. Lembrando que uma molécula de glicose dá origem a duas de moléculas
de piruvato e, portanto, 2 acetil-CoA. Cada acetil-CoA que entra no ciclo de Krebs

produz ao final 12 ATP. Sendo assim, a cada uma molécula de glicose, são formados 2
acetil-CoA e duas voltas no ciclo e, portanto, 24 ATP são produzidos2,3,4
.
O ciclo de Krebs é composto por reações que estão relacionadas à cadeia
transportadora de elétrons e à fosforilação oxidativa, que será descrita a seguir.
Fontes: Nelson; Cox, 2011.
CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS:
A energia contida nas moléculas dos alimentos é convertida em um fluxo de
elétrons que são transportados por carregadores gerados durante a glicólise e o ciclo
de Krebs, como é o caso do NADH e FADH2. Estes carregadores transferem os seus
elétrons para outras moléculas e, por fim, para o oxigênio, o qual é reduzido em água
na cadeia transportadora de elétrons3
.

As reações desta cadeia ocorrem na membrana interna da mitocôndria e
envolvem 4 complexos de proteínas. Estes complexos proteicos apresentam moléculas
com diferentes potencias de redução, de forma que, os elétrons são transferidos do
complexo de menor potencial de redução para os de maior potencial de redução3
.
De forma resumida, os elétrons são transferidos da molécula de NADH para o
complexo 1, que por sua vez, transfere estes elétrons para a coenzima Q (também
chamada de ubiquinona). Quando esta coenzima recebe 1 elétron, forma o radical
semiquinona (-QH) e quando recebe 2 elétrons, forma o ubiquinol (QH2). Em seguida, o
QH2 transfere os elétrons para o complexo 3, que por sua vez, transfere-os para os
citocromos, os quais carregam 1 elétron por vez até o complexo 42,3,4
.
O complexo 2 recebe os elétrons do FADH2, e transferem estes elétrons para a
coenzima Q, encarregada pelo transporte dos elétrons para o complexo 3, que por sua
vez, transfere-os para os citocromos, os quais carregam e transferem os elétrons até o
complexo 4, onde estes serão oxidados a oxigênio, que é então reduzido em água2,3,4
.
Os complexos 1, 3 e 4 atuam também como uma bomba de prótons. A
transferência de elétrons intermediada por estes complexos, fornece energia suficiente
para o bombeamento de prótons da matriz mitocondrial para o espaço intermembrana
da mitocondrial, mediada por estes complexos. A matriz mitocondrial torna-se carregada
negativamente e o espaço intermembrana positivamente, formando uma diferença de
potencial eletroquímico, o que resulta em armazenamento de energia pela concentração
elevada de prótons neste espaço. A energia eletroquímica causada por esta diferença
de potencial elétrico na membrana, é convertida em energia química, que é fornecida
para a fosforilação do ADP em ATP (síntese de ATP) ao final da cadeia3,4
.
A ATP sintase é uma enzima capaz de sintetizar ATP utilizando uma força
“próton-motora” através da membrana mitocondrial interna. Essa força é garantida pela
energia eletroquímica armazenada no espaço intermembrana pela alta concentração de
prótons. Para a formação de 1 mol de ATP, ocorre a passagem de 4 prótons do espaço
para a matriz mitocondrial a favor do seu gradiente de concentração, liberando energia
para a fosforilação do ADP em ATP. Este processo de síntese de ATP, é chamado de
fosforilação oxidativa2,3,4
.
Dessa forma, a oxidação completa de uma molécula de glicose produz 32 ATP.
Isto pois, a glicólise produz 2 ATP e 2 NADH (cada NADH fornece 3 ATP); o complexo
piruvato-desidrogenase produz 2 NADH (3 ATP) e o ciclo de Krebs forma, em duas
voltas, 6 NADH (18 ATP), 2 FADH2 (4 ATP) e 2 GTP (2 ATP).

GLICONEOGÊNESE:
Sabe-se que a glicose é um nutriente essencial para que a maioria das células
funcionem corretamente. O cérebro e outros tecidos do sistema nervoso central, além
das hemácias, dependem fortemente da glicose como principal fonte de energia.
Quando o consumo dietético de carboidratos é reduzido e a concentração de glicose
sanguínea diminui, alguns hormônios como o glucagon, ativam a via da gliconeogênese,
que é a síntese de glicose por fontes outras que não o carboidrato, sendo o lactato, o
piruvato, o glicerol e alguns aminoácidos (aminoácidos glicogênicos), importantes
fontes.
O fígado é o principal local responsável pela gliconeogênese, embora sob
algumas circunstâncias, como jejum prolongado, os rins possam exercer este papel
também2,3,4
.
Glicólise: 2 ATP + 2 NADH = 2 ATP + 2x3 ATP (6 ATP) = 8 ATP
Complexo Piruvato-desidrogenase: 2 NADH = 2x3 ATP = 6 ATP
Ciclo de Krebs (2 voltas): 6 NADH (6x3) + 2 FADH2 (2X2) + 2 GTP (2 ATP) =
(6x3 ATP) + (2x2 ATP) + 2 ATP = 18 + 4 + 2 = 24 ATP
Formação de 32 ATP a partir da oxidação de 1 molécula de glicose2,4
.

Fonte: Nelson; Cox, 2011.
Referências Bibliográficas:
1.Silva SMCS, Mura JDP. Tratado de Alimentação, Nutrição & Dietoterapia. 3a
ed. São Paulo: Editora Payá; 2016.
2. Gropper SS, Smith JL, Groff JL. Nutrição avançada e metabolismo humano. 5a
ed. São Paulo: Cengage Learning; 2011.
3. Cozzolino SMF, Cominetti C. Bases bioquímicas e fisiológicas da nutrição: nas
diferentes fases da vida, na saúde e na doença. 1a ed. Barueri, SP: Manole; 2013.
4.Nelson, DL, Cox MM. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 5a ed. Porto
Alegre: Artmed; 2011.
5. Marzocco A, Torres BB. Bioquímica Básica. 3a ed. Rio de Janeiro: Guanabara-
Koogan; 2007.
6. BERNE, Robert M.; LEVY, Matthew N. (Ed.). Fisiologia. 6. ed. Rio de Janeiro:
Guanabara Koogan, 2010.

PROTEÍNAS
CONCEITO E CLASSIFICAÇÃO:
Proteínas são polímeros complexos, caracterizados pela presença de nitrogênio
em sua estrutura química. Além de constituírem o componente celular mais abundante,
são as moléculas mais diversificadas quanto à forma e à função1,5
.
Cerca de 17% do peso corporal humano é composto por proteínas, as quais
apresentam-se distribuídas nos tecidos, exercendo diversas funções (estruturais,
enzimáticas, mensageiras, imunoprotetoras, hormonais, tamponantes,
transportadoras, etc)1
. Aproximadamente 40% das proteínas do nosso corpo
encontram-se localizadas no músculo esquelético, 25% nos órgãos e o restante está
presente na pele e no sangue2
.
As proteínas são moléculas formadas pela união de 20 aminoácidos diferentes,
através de ligações covalentes, denominadas ligações peptídicas1,3
. A sequência desses
aminoácidos é determinada pelo ácido desoxirribonucleico (DNA), através dos
processos de transcrição e tradução1
.
FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS
Como dito anteriormente, as proteínas podem desempenhar diferentes funções
de acordo com sua estrutura química 1,2,3,5
. São exemplo de funções dessas
macromoléculas:
ESTRUTURAL: atuam como componentes do citoesqueleto e de estruturas de
sustentação do organismo, além de dar resistência e elasticidade aos tecidos., como é o
caso do colágeno, queratina e tubulina, por exemplo2,5
.
ENZIMÁTICA OU CATALISADORA: catalisam as mais diversas reações químicas
que ocorrem no organismo, atuando como enzimas dessas reações2,5
.

TRANSPORTADORA: transportam diversas substâncias e moléculas pelo sangue
e entre os tecidos e células, como exemplo, o transporte de oxigênio pela proteína
hemoglobina e o transporte de glicose, aminoácidos e outras substâncias através das
membranas plasmáticas das células por proteínas transportadoras presentes na
membrana. O LDL e HDL também são proteínas transportadoras. A albumina é a
proteína mais abundante no sangue e é responsável pelo transporte de uma variedade
de nutrientes, moléculas e substâncias pelo sangue.2,5
.
IMUNOPROTETORA: participam do sistema de defesa do organismo,
neutralizando e combatendo vírus, bactérias, e outros elementos estranhos, como é o
caso das imunoglobulinas2,5
.
HORMONAL: atuam na regulação de hormônios, como é o caso da insulina2,5
.
CONTRÁTIL: participam da contração muscular, como é o caso da actina e
miosina2,5
.
TAMPONANTE: atuam na regulação do balanço ácido-básico do organismo2,5
.
ESTRUTURA E ORGANIZAÇÃO DAS PROTEÍNAS:
Em razão da complexidade das proteínas, estas são classificadas de acordo com
seu nível estrutural. A organização espacial da proteína é resultante do tipo de
aminoácido que a compõe e como eles estão dispostos uns em relação aos outros3,5
.
ESTRUTURA PRIMÁRIA: representa a sequência de aminoácidos da cadeia
polipeptídica unidos por ligações covalentes (peptídicas). Essa sequência é determinada
geneticamente e é específica para cada proteína2,3,5
.
ESTRUTURA SECUNDÁRIA: é o arranjo dos átomos de esqueleto da cadeia
polipeptídica unidos por ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio), que são ligações
mais fracas que as do tipo covalente. Um tipo de estrutura secundária das proteínas é a
α-hélice, um formato cilíndrico caracterizado pelo enrolamento da cadeia polipeptídica
sobre si mesma, com interações ocorrendo a cada 4 ligações peptídicas e as cadeias
laterais dos aminoácidos se estendem para fora. Um exemplo deste tipo de proteína é
o colágeno2,3,5
.

Outro tipo de estrutura secundária é a β-conformação ou folhas β, cuja cadeia
polipeptídica é plenamente estendida, com as cadeias laterais posicionadas acima ou
abaixo. Ambos são relativamente estáveis e fornecem força e rigidez às proteínas2,3,5
.
ESTRUTURA TERCIÁRIA: refere-se à estrutura tridimensional do polipeptídeo (a
maneira como a proteína se dobra no espaço tridimensional). Essa estrutura resulta das
interações entre as cadeias laterais dos resíduos de aminoácidos localizadas bem
próximas ou distantes umas das outras. Essas interações são mantidas por ligações não
covalentes e podem resultar em uma estrutura linear, globular ou esférica, dependendo
do tipo de interação. As ligações que podem estar presentes na estrutura terciária são:
ligações de hidrogênio, interações hidrofóbicas, ligações iônicas e pontes dissulfeto,2,3,5
.
ESTRUTURA QUATERNÁRIA: é a associação de 2 ou mais cadeias polipeptídicas
(subunidades). Essa estrutura é mantida por ligações não covalentes (as mesmas
ligações da estrutura terciária) entre as subunidades. As subunidades que compõe a
estrutura quaternária de uma proteína podem ser iguais ou diferentes.
Figura 1.: Nível de estrutura nas proteínas
Fonte: Nelson; Cox, 2011.
AMINOÁCIDOS:
Os aminoácidos são as unidades estruturais básicas de todas as proteínas e são
constituídos por carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e em alguns casos, por

enxofre. Os aminoácidos presentes nas estruturas de proteínas dos mamíferos são alfa-
aminoácidos, com exceção da prolina. Um alfa-aminoácido é composto por um grupo
amino, um grupo carboxila, um átomo de hidrogênio e um grupo R (cadeia lateral),
sendo que todos estão ligados à um átomo de carbono, denominado carbono alfa. Cada
aminoácido apresenta uma cadeia lateral diferente ligada ao átomo de carbono alfa1
.
Os aminoácidos podem ser classificados de acordo com sua essencialidade. Os
aminoácidos essenciais ou indispensáveis são aqueles cujo esqueletos de carbono não
podem ser sintetizados pelo organismo, necessitando ser consumidos pela alimentação.
Dentre os 20 aminoácidos que compõem as proteínas, 9 são essenciais (lisina, leucina,
isoleucina, histidina, metionina, teonina, fenilanina, triptofano e valina). Os
aminoácidos não essências ou dispensáveis são aqueles que são capazes de ser
sintetizados pelo organismo como é o caso da alanina, asparagina, serina, ácido
aspártico e ácido glutâmico. Ainda há os aminoácidos condicionalmente essenciais ou
condicionalmente indispensáveis, cujo sua síntese pode ser limitada em algumas
condições fisiopatológicas especiais, como em certas doenças, gestação, infância, fases
de crescimento e idade avançada. Os aminoácidos arginina, glutamina, cisteína, glicina,
prolina e tirosina compõem essa classificação1,2
.
Figura 5. Estrutura de um aminoácido
DIGESTÃO
H
C alfa COOH
R
NH2

O objetivo da digestão das proteínas é liberar aminoácidos, dipeptídeos e
tripeptídeos para serem, então, absorvidos pelo intestino delgado1
.
As enzimas responsáveis pela digestão das proteínas são denominadas
peptidases e podem ser classificadas em duas categorias: as endopeptidases, que atuam
sobre as ligações onternas e liberam grandes fragmentos de peptídeos para a ação
subsequente de outras enzimas; e as exopeptidases, que atuam sobre as extremidades
da cadeia peptídica, liberando um aminoácido a cada reação. As exopeptidades são
subdivididas, ainda, de acordo com a posição em que atuam, sendo denominadas de
carboxipeptidades, aquelas que atuam sobre a extremidade carboxila (COOH) do
aminoácido, e aminopeptidades, aquelas que agem sobre a extremidade amino (NH2).
As endopeptidades geralmente atuam no início da digestão das proteínas, quando as
mesmas encontram-se intactas e as exopeptidades atuam no processo final da digestão,
liberando aminoácidos, peptídeos e tripeptídeos1,2,3
.
A digestão das proteínas pode ser dividida em fases gástrica, pancreática e
intestinal. Este processo inicia-se no estômago, onde o alimento entra em contato com
o suco gástrico, contendo ácido clorídrico (HCL). A enzima pepsina é liberado dentro da
cavidade gástrica sob a forma de pepsinogênio (forma inativa). No momento que o
alimento entra em contato com o estômago, ocorre a estimulação da liberação de HCL
pelas células parietais, resultando na diminuição do pH gástrico para 2,0, o que provoca
a perda de 44 aminoácidos da estrutura do pepsinogênio. Esta alteração na molécula de
pepsinogênio ocasiona em ativação desta em sua forma ativa (pepsina) e estimula a
liberação de colecistocinina (CCK) no duodeno. A pepsina presente agora no estômago,
acaba por estimular a ativação de mais pepsinogênio em pepsina por um processo
denominado autocatálise. A CCK por sua vez, estimula a liberação de enzimas digestivas
pelo pâncreas e pelas células da mucosa do intestino1,2,3
.
A pepsina é uma endopeptidase que atua sobre as ligações peptídicas
envolvendo os aminoácidos tirosina, fenilanina, leucina e triptofano. Os produtos finais
da digestão pelas pepsinas são grandes peptídeos e alguns aminoácidos livres. A ação
da pepsina é responsável por cerca de 10 a 20% da digestão total das proteínas e sua

atividade termina quando o conteúdo gástrico se mistura com o suco pancreático
alcalino no intestino delgado, onde ocorre sua desnaturação1,2,3
.
A chegado do bolo alimentar (quimo) no intestino delgado estimula a liberação
de mais CCK e de secretina, o que resulta na liberação de bicarbonato de sódio e enzimas
pancreáticas pelo pâncreas, respectivamente. O suco pancreático contém
endopeptidases e exopeptidases, as quais são secretadas dento do pâncreas em suas
formas inativas (zimogênios). O tripsinogênio, secretado pelo pâncreas no intestino
delgado, é um zimogênio, portanto, não apresenta atividade proteolítica. Ele é ativado
pela enteropeptidade, uma enzima localizada na membrana apical dos enterócitos da
região duodenal. A atividade da enteroptidade é estimulada pela presença de
tripsinigênio no intestino delgado, já a sua liberação é estimulada pela presença de sais
biliares no mesmo. Esta enzima é responsável por ativar o tripsinogênio em sua forma
ativa, a tripsina, que possui atividade proteolítica. A tripsina, além de atuar sobre as
proteínas alimentares, também ativa outras pré-proteases (proteases inativas) liberadas
pelo pâncreas, atuando, portanto, sobre o quimiotripsinogênio (forma inativa),
liberando a quimiotripsina (forma ativa); sobre a pró-elastase (forma inativa), liberando
a elastase (forma ativa); e sobre a pró-carboxipeptidase (forma inativa), liberando a
carboxipeptidase (forma ativa)1,2,3
.
A tripsina e a quimiotripsina quebram as moléculas de proteínas em pequenos
peptídeos no duodeno. Em seguida, a carboxipeptidase cliva os aminoácidos das
extremidades carboxila dos polipeptídeos1,2,3
.
Posteriormente, as proteases pancreáticas sofrem inativação através do
processo de autodigestão, sendo a tripsina a principal enzima responsável por essa
inativação1,3
.
Os produtos finais da digestão de proteínas da alimentação no lúmen intestinal
consistem em aminoácidos livres (40%) e pequenos peptídeos (60%), os quais
apresentam cerca de 2 a 8 resíduos de aminoácidos. Esses peptídeos são
posteriormente hidrolisados por enzimas presentes na superfície luminal, como as

aminopeptidases, dipeptidil aminopeptidase e dipeptidase, resultando na liberação de
aminoácidos livres, dipeptídeos e tripeptídeos1,2
.
ABSORÇÃO:
O epitélio intestinal apresenta mecanismos eficientes para absorver aminoácidos
livres, dipetptídeos e tripeptídeos. Estes podem ser absorvidos por processos (Na+
)-
dependente por um transporte ativo secundário ou por difusão facilitada que não
necessita de Na+1,3
.
Na membrana apical dos enterócitos localiza-se uma proteína carregadora
denominada de proteína transportadora de oligopepetídeos (Pept-1), que transporta
apenas dipeptídeos e tripeptídeos, mas não os aminoácidos livres. A Pept-1 está
localizada apenas na membrana apical dos enterócitos, estando ausente na membrana
basolateral dessas células. Através dela, os dipeptídeos e tripeptídeos são transportados
do lúmem intestinal para dentro das células do intestino, local que apresenta grande
atividade das enzimas peptidases e tripeptidases, que “quebram” grande parte desses
dipeptídeos e tripeptídeos transportados em aminoácidos livres. Os aminoácidos
liberados por estas enzimas no meio intracelular dos enterócitos, são utilizados pela
própria célula ou são disponibilizados para a circulação portal por meio de
transportadores de aminoácidos localizados na membrana basolateral dos enterócitos.
Uma pequena parte de dipeptídeos e tripeptídeos que “escapam” da hidrólise
intracelular, é liberada para a circulação portal por meio de transportadores de
peptídeos também localizados na membrana basolateral1,3
.
O Pept-1, presente na membrana apical, apresenta um mecanismo de transporte
ativo, enquanto o transportador de aminoácidos e peptídeos localizados na membrana
basolateral, funcionam a partir de um transporte facilitado (difusão facilitada)3
.
Figura 6. Esquema da absorção de aminoácidos e peptídeos no intestino delgado:
transportador de dipeptídeos, tripeptídeos (Pept-1) e aminoácidos livres.

TRANSPORTE E METABOLISMO:
Após a absorção intestinal, os aminoácidos são transportados diretamente para
o fígado através da circulação portal. Esse órgão exerce importante função na regulação
das concentrações de aminoácidos plasmáticos. Cerca de 20% dos aminoácidos
captados pelo fígado são liberados para a circulação sistêmica, enquanto
aproximadamente 50% são convertidos em ureia e 6% em proteínas plasmáticas. Os
aminoácidos liberados para a circulação, especialmente os de cadeia ramificada (AACR),
representados pela leucina, isoleucina e valina, são posteriormente metabolizados pelo
músculo esquelético, rins e outros tecidos1
.
O fígado é o órgão regulador do catabolismo (degradação) de aminoácidos
essenciais, com exceção dos AACR, que são catabolizados principalmente pelo músculo
esquelético. No fígado, parte dos aminoácidos são utilizados para síntese de proteínas,
que são secretadas na circulação na forma de albumina e fibrina e, para a síntese de
proteínas de vida mais curta, como é o caso das enzimas necessárias para as reações de
catabolismo dos aminoácidos que estão na própria célula hepática1
.
O destino do aminoácido em cada tecido varia de acordo com as necessidades
de cada um deles, as quais estão relacionadas ao estado fisiológico do organismo
(alimentado, em jejum, esforço físico). Existe um processo dinâmico e constante de
síntese e catabolismo proteico, o qual é específico em cada tecido, denominado

turnover proteico. A velocidade do turnover proteico (síntese e degradação de proteínas
endógenas pelos tecidos) varia de acordo com a função da proteína e com o tipo de
órgão ou tecido que desempenha esse processo1
.
Estima-se que em um indivíduo adulto com uma alimentação adequada, haja um
turnover proteico de 300 a 400g de proteínas por dia. A taxa média de proteína renovada
em um adulto é de aproximadamente 3% da quantidade total de proteínas do
organismo. Por exemplo, são renovadas diariamente cerca de 5 gramas de proteínas na
pele; 25 gramas de proteínas no sangue; 70 gramas no trato digestório; e cerca de 75
gramas no tecido muscular. Os principais tecidos responsáveis pelo turnover proteico
do organismo são o fígado, rins, pâncreas, plasma e mucosa intestinal1
.
Os principais fatores e variáveis que afetam o turnover proteico no organismo
humano são a alimentação, o estado alimentado ou jejum, a concentração de
hormônios anabólicos (especialmente a insulina) e de hormônios catabólicos (sobretudo
o glucagon e o cortisol) e a atividade física1
.
Em estado de jejum, por exemplo, ocorre aumento da degradação proteica
(catabolismo), no qual os aminoácidos liberados são utilizados para oxidação ou para
gliconeogênese. Ocorre também a liberação de aminoácidos essenciais pela degradação
proteica tecidual (proteólise), para estes serem utilizados na manutenção das funções
de outros tecidos. O músculo esquelético e os tecidos intestinais são as principais fontes
de aminoácidos essenciais durante o estado de jejum1
.
SÍNTESE PROTEICA:
O DNA, responsável por armazenar toda a informação que controla os processos
celulares e por determinar a sequência de aminoácidos que compõe uma proteína, é
responsável também por direcionar a síntese proteica. Ele é composto por 4 bases
nitrogenadas: adenina, guanina, timina e citosina, as quais são condensadas para formar
a cadeia de DNA. A sequência de bases do DNA é única e específica para cada proteína
que é sintetizada no organismo. Esta sequência de aminoácidos é determinada a partir

de uma região da molécula de DNA, denominada gene, que consiste em milhares de
bases nitrogenadas1,3
.
A informação genética que flui da molécula de DNA para a proteína, depende de
outra molécula, o ácido ribonucleico (RNA) para o transporte dessa informação,
portanto, o DNA é quem determina a informação genética e o RNA é quem a transfere.
Sendo assim, a informação genética é transmitida a partir do DNA para o RNA, por meio
de um processo denominada transcrição1,3
.
A maioria do RNA celular é ribossomal (rRNA), sendo os ribossomos grandes
complexos de proteínas e RNA, responsáveis pela síntese proteica. Outro tipo de RNA,
o RNA mensageiro (mRNA), serve como um molde para a síntese de proteínas pelos
ribossomos, transmitindo a informação do DNA para o ribossomo. Ainda há o RNA
transportador (tRNA), que transporta os aminoácidos livres específicos à cada proteína
para os ribossomos a partir do pool de aminoácidos presentes na célula.
A síntese de mRNA a partir do DNA ocorre no núcleo celular e é denominada de
transcrição. O mRNA é utilizado para levar a informação do DNA dos cromossomos
presentes no núcleo celular para a superfície dos ribossomos, localizados no citosol da
célula1,3
.
Após a transcrição, inicia-se o processo de síntese proteica, denominado de
tradução. A síntese proteica ocorre no citosol e necessita de ribossomos, mRNA, tRNA
e diversos fatores proteicos. Este processo ocorre nos ribossomos e o mRNA e tRNA se
ligam aos ribossomos durante a síntese proteica, ordenando a sequência correta dos
aminoácidos que irão compor a proteína nascente1
.
Após a tradução, algumas proteínas emergem a partir do ribossomo prontas para
seu funcionamento, enquanto outras sofrem uma variedade de alterações antes de
desempenharem suas funções. A informação que determina o destino de uma proteína
após a tradução, reside na estrutura da própria proteína1,3
.
A síntese proteica é um processo contínuo realizado nas células do organismo.
Em estado de equilíbrio, verifica-se que a síntese de proteínas é balanceada por igual
quantidade de degradação proteica. Situações de ingestão inadequada de proteínas,

tanto por uma dieta hipoproteica, como pela alimentação ausente ou baixa em um ou
mais aminoácidos essenciais, tem como consequência, alterações no balanço proteico,
uma vez que a taxa de síntese de algumas proteínas corporais diminui enquanto a
degradação proteica continua, o que favorece o fornecimento desses aminoácidos
através de proteínas endógenas1,3
.
Tanto síntese como a degradação proteica são reguladas por alguns hormônios.
Os hormônios responsáveis por estimular a síntese de proteínas no organismo são
principalmente, o hormônio do crescimento (GH), a insulina e a testosterona. Já entre
os hormônios envolvidos na degradação de proteínas, destaca-se o glucagon e os
glicocorticoides, sobretudo o cortisol1
.
CATABOLISMO PROTEICO:
Células morrem sob uma base regular e programada, denominada apoptose. As
proteínas também são degradadas continuamente sob condições normais, pelo
processo de turnover proteico. A meia-vida de uma proteína pode ser inferior a uma
hora, como é o caso da insulina, ou pode ser de diversos meses, como a hemoglobina,
por exemplo1
.
A taxa de catabolismo proteico é aumentada quando a ingestão de proteínas
excede as necessidades do organismo, uma vez que o organismo não é capaz de
armazenar o excesso de proteínas consumidas pela alimentação. Desta forma, todo
aminoácido que é consumido acima da necessidade imediata é oxidado e o nitrogênio
proveniente deste aminoácido é excretado. Esse processo é um dos principais
mecanismos regulatórios do metabolismo proteico durante o consumo de alimentações
hiperproteicas., no qual verifica-se o aumento da atividade de enzimas relacionadas ao
catabolismo de aminoácidos1
.
A regulação do metabolismo proteico também permite a degradação seletiva de
algumas proteínas “não vitais” para o organismo durante algumas situações, como o
jejum, disponibilizando aminoácidos para a gliconeogênese. Dentre as proteínas que
podem ser consideradas “não vitais”, inclui-se cerca de metade da massa muscular

corporal e algumas proteínas do tecido hepático, enquanto que as proteínas do sistema
nervoso central, são consideradas de grande relevância para sobrevivência (proteínas
vitais), sendo conservadas e inalteradas durante essas situações1
.
A transaminação é o primeiro passo no catabolismo da maioria dos aminoácidos
e consiste na transferência do grupo alfa-amino de um aminoácido para o alfa-
cetoglutarato, resultando na formação de um alfacetoácido (derivado do aminoácido
original) e um glutamato O alfa-cetoglutarato desempenha papel fundamental no
metabolismo proteico, uma vez que é capaz de receber os grupos amino de outros
aminoácidos que estão prestes a serem degradados, convertendo-se assim, em
glutamato. Por sua vez, o glutamato, que é um produto comum às reações de
transaminação, atua como um reservatório temporário de grupos amino, provenientes
dos aminoácidos em degradação. O glutamato produzido pode ainda, sofrer
desaminação ou ser utilizado como doador de grupo amino na síntese de aminoácidos
não essenciais1
.

Figura 7. Transaminação de aminoácidos, tendo o alfa-cetoglutarato como aceptor de
grupo amino do aminoácido em degradação (assim que o alfa-cetoglutarato recebe o
grupo amino, converte-se em glutamato e o aminoácido que perde seu grupo amino,
torna-se um alfa-cetoácido).
Fonte: Nelson, Cox, 2011.
A transferência de grupos amino de um esqueleto de carbono para outro é
catalisada por uma família de enzimas denominadas transaminases ou
aminotransferases. As transaminases são denominadas em relação a seus doadores de
grupos amino específicos, pois o aceptor do grupo amino quase sempre é o alfa-
cetoglutarato. As duas reações mais importantes de transaminação são catalisadas pelas
enzimas alanina aminotransferase (ALT) e aspartato aminotransferase (AST)1
.
Como dito anteriormente, a maioria das transaminases aceitam o alfa-
cetoglutarato como aceptor de grupos amino, com a consequente produção de
glutamato. O oxaloacetato, em alguns casos, também pode atuar como aceptor de
grupos amino dos aminoácidos, neste caso, produzindo o aspartato. Sendo assim, os
grupos amino da maior parte dos aminoácidos são utilizados para produzir glutamato
ou aspartato, que por sua vez podem ser interconvertidos pela enzima glutamato-
aspartato aminotransferase1,4
.
Há também um grupo de transaminases musculares que utilizam o piruvato
como aceptor de grupos amino. O aminoácido produzido neste caso é a alanina, que é
lançada para a corrente sanguínea e captada pelo fígado, onde é convertida em
piruvato, que poderá ser utilizado posteriormente na gliconeogênese. A glicose assim
produzida é depois oxidada a piruvato pelo músculo, completando o ciclo da alanina e
o grupo amina é posteriormente utilizado para a síntese da ureia no fígado através do
ciclo da ureia1,4
.
A remoção do nitrogênio dos aminoácidos também ocorre por reações de
desaminação, que resultam na formação de amônia livre. Um número determinado de
aminoácidos pode ser desaminado diretamente (histidina), por reação de desidratação

(serina e treonina), pelo ciclo da purina nicleotídeo (aspartato) e por desaminação
oxidativa (glutamato), sendo as duas últimas reações as mais relevantes e comuns, uma
vez que o glutamato e o aspartato são os aminoácidos formados em reações de
transaminação a partir de outros aminoácidos1,3
.
Um exemplo de desaminação muito comum é a reação catalisada pela enzima
glutamato desidrogenase (GDH), que utiliza o glutamato, o NAD+
(ou NADP+
) e uma
molécula de água para converte-los em alfacetoácido, juntamente com a amônia (NH4
+
)
(liberada do aminoácido, neste caso, o glutamato) e uma molécula de NADH1
.
O excesso de amônia nos tecidos é adicionado ao glutamato para formar
glutamina, processo catalisado pela glutamina sintetase. Após ser transportada pela
corrente sanguínea, a glutamina entra no fígado e NH4
+
é liberado na mitocôndria
hepática pela enzima glutaminase. Em outras palavras, o glutamato é substituído pela
glutamina, que irá transportar a amônia para a circulação e em seguida para o fígado.
Nesta reação, a amônia livre produzida nos tecidos pela desaminação, combina-se com
o glutamato, produzindo glutamina, pela ação da enzima glutamina sintetase4
.
Glutamato + NAD
+
(ou NADP
+
) + H2
O alfa-cetoácido + NH4
+
+ NADH
GDH

Figura 8. Conversão do glutamato em glutamina, que irá transportar o grupo amino
liberado por esta reação, para a circulação e em seguida para o fígado, onde será
convertido em ureia.
A amônia é então, transportada para a circulação pela glutamina e,
posteriormente, é captada pelo fígado, onde é convertida em ureia pelo ciclo da ureia.
Vale ressaltar a importância da remoção de amônia das células e de sua conversão em

ureia que é posteriormente excretada pelos rins, uma vez que a amônia é extremamente
tóxica ao organismo humano1
.
O aminoácido alanina também desempenha importante papel no transporte de
amônia para o fígado, por meio de uma via denominada ciclo da glicose--alanina. No
músculo e em alguns outros tecidos que degradam aminoácidos como combustível, os
grupos amino provenientes da degradação dos aminoácidos são convertidos em
glutamato pela reação de transaminação. O glutamato pode ser convertido em
glutamina para transporte ao fígado, como descrito anteriormente, ou pode transferir
seu grupo amino para o piruvato pela ação da enzima alanina aminotransferase,
formando a alanina. A alanina produzida é liberada para a circulação e em seguida, é
captada pelo fígado. No citosol dos hepatócitos, a alanina aminotransferase transfere o
grupo amino da alanina para o a-cetoglutarato, formando piruvato e glutamato. O
glutamato entra na mitocôndria, onde a reação da glutamato desidrogenase libera NH4
+,
ou sofre transaminação com o oxaloacetato para formar aspartato, outro doador de
nitrogênio para a síntese de ureia4
.

Figura 9. Ciclo da glicose-alanina.
O catabolismo dos 20 aminoácidos presentes nas proteínas envolve a remoção
dos grupo alfa-amino, seguida pela degradação dos esqueletos de carbono resultantes.
A degradação dos esqueletos de carbono provenientes dos aminoácidos, resulta na
formação de sete produtos: oxaloacetato, alfa-cetoglutarato, piruvato, fumarato, acetil-

CoA, acetoacetil-CoA e succinil-CoA. Esses produtos entram na rota do metabolismo
intermediário, resultando na formação de glicose ou lipídio ou então, participam do ciclo
de Krebs, com consequente oxidação a CO2 e H2O, para produção de energia1
.
Os aminoácidos que são degradados para acetil-CoA ou acetoacetil-CoA são
denominados aminoácidos cetogênicos, como é o caso da leucina e lisina, pois os
mesmos dão origem aos corpos cetônicos. Já os aminoácidos que são degradados para
oxaloacetato, alfa-cetoglutarato, piruvato, fumarato ou succinil-CoA, são ditos
aminoácidos glicogênicos, como é o caso da alanina, asparagina, aspartato, cisteína,
glutamato, glutamina, glicina, prolina, serina, arginina, histidina, metionina, treonina e
valina. A síntese de glicose a partir desses aminoácidos é possível, uma vez que os
intermediários do ciclo de Krebs e o piruvato podem ser convertidos em
fosfoenolpiruvato e, em seguida, em glicose. Existem ainda, aminoácidos que são
cetogênicos e glicogênicos concomitantemente, como é o caso da tirosina, isoleucina,
fenilanina e triptofano1,4
.

Figura 10. Destino da degradação dos aminoácidos cetogênicos e glicogênicos.
CICLO DA UREIA:
A ureia é a principal forma de eliminação dos grupos amino provenientes dos
aminoácidos e corresponde por mais de 90% dos componentes nitrogenados presentes
na urina. Cerca de 11 a 15 gramas de nitrogênio são excretados diariamente na urina de
um indivíduo adulto saudável que consome cerca de 70 a 100 gramas de proteína por
dia. Além da ureia, há outras formas de excreção de nitrogênio na urina, como a amônia,
ácido úrico, creatinina e alguns aminoácidos livres. A ureia e amônia são produzidas a
partir da oxidação dos aminoácidos, enquanto que o ácido úrico e a creatinina são
indiretamente derivados dos aminoácidos1,4
.

O nitrogênio derivado da degradação dos aminoácidos, entra no clico da ureia,
que ocorre no fígado, sob a forma do Íon amônio (NH4
+
). A condensação entre o NH4
+
e
o CO2, resulta na formação de fosfato de carbamoila, em uma reação que utiliza 2
moléculas de ATP para cada molécula formada. Em seguida, ocorre a reação do fosfato
de carbamoila com a ornitina, formando a citrulina. Até esse ponto, as reações do ciclo
da ureia ocorrem na mitocôndria das células hepáticas. Em seguida, a citrulina é então,
transportada para o citosol, onde um segundo nitrogênio (proveniente do grupo amino
do aminoácido aspartato) entra no ciclo quando o aspartato reage com a citrulina para
formar o argininossuccinato, em uma reação que requer 2 ATP. Posteriormente, o
argininossuccinato é clivado para formar fumarato e arginina. A arginina é então,
hidrolisada pela enzima arginase, formando ureia e regenerando a ornitina, que é
transportada mais uma vez para a mitocôndria, entrando no ciclo de ureia novamente.
Importante ressaltar que 4 ATP são consumidos na síntese de cada molécula de
ureia1,3,4
.

Figura 11. Ciclo da ureia.

Resumidamente, um nitrogênio da molécula de ureia é fornecido pela amônia
livre (proveniente da degradação dos aminoácidos) e o outro nitrogênio provém do
aminoácido aspartato. O glutamato é dito precursor imediato da amônia, através de sua
desaminação oxidativa catalisada pela enzima GDH (reação que oxida o glutamato
liberando amônia que é então, transportada até o fígado para entrar no ciclo da ureia).
A transaminação do oxaloacetato, catalisada pela enzima AST, origina o aspartato que
doa o seu nitrogênio para o ciclo da ureia. Por fim, o carbono e o oxigênio da ureia são
provenientes do CO2
1.4
.
A ureia sintetizada pelo fígado é, posteriormente, liberada para a circulação,
onde é transportada até os rins, nos quais é filtrada e excretada na urina. Uma pequena
parte da ureia produzida difunde-se do sangue até o intestino, onde é clivada a CO2 e
amônia (NH3) pela urease bacteriana. Essa amônia é liberada parcialmente nas fezes
enquanto outra parte é reabsorvida pelo sangue1,4
.
Referências Bibliográficas:
1. Silva SMCS, Mura JDP. Tratado de Alimentação, Nutrição & Dietoterapia. 3a
ed. São Paulo: Editora Payá; 2016.
2. Gropper SS, Smith JL, Groff JL. Nutrição avançada e metabolismo humano. 5a
ed. São Paulo: Cengage Learning; 2011.
3. Cozzolino SMF, Cominetti C. Bases bioquímicas e fisiológicas da nutrição: nas
diferentes fases da vida, na saúde e na doença. 1a ed. Barueri, SP: Manole; 2013.
4.Nelson, DL, Cox MM. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 5a ed. Porto
Alegre: Artmed; 2011.
5. Marzocco A, Torres BB. Bioquímica Básica. 3a ed. Rio de Janeiro: Guanabara-
Koogan; 2007.
6. Berne, R.; Levy, M. (Ed.). Fisiologia. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan, 2010.

LIPÍDIOS
CONCEITO E FUNÇÕES:
Lipídios são definidos como uma classe de compostos insolúveis em água e
solúveis e compostos orgânicos (como a acetona, éter, clorofórmio, metanol e hexano)
e são responsáveis por desempenhar diversas funções, tanto no organismo humano
como nos alimentos3
.
Algumas dessas funções estão listadas a seguir:
§ Fornecem grande quantidade de energia3
.
§ São moléculas armazenadoras de energia: a energia proveniente dos lipídios é
armazenada na forma de triacilglicerol nas células adiposas do organismo. Essa
capacidade de armazenar e utilizar grandes quantidades de gordura, permite aos
seres humanos ficarem longos períodos sem se alimentarem, por exemplo3
.
§ São elementos construtores e fazem parte da composição das membranas
celulares, auxiliando na fluidez das membranas e na passagem de substâncias
entre elas3
.
§ Muitos lipídios atuam como hormônios e mensageiros intracelulares3
.
§ Atuam na proteção contra choques, impactos e lesões traumáticas3
.
§ Possuem função estrutural, sendo responsáveis por manter os órgãos e os
nervos em posição adequada3
.
§ Mantém a temperatura corpórea e protegem o corpo contra baixas
temperaturas, atuando como isolante térmico3
.
§ São fundamentais para a síntese de hormônios esteroides (sexuais) e da vitamina
D3
.
§ A gordura da alimentação também é essencial para a digestão, absorção e
transporte de vitaminas lipossolúveis (A, D, E, K)3
.
§ Responsáveis também por inibir as secreções gástricas, retardar o esvaziamento
gástrico e estimular o fluxo biliar e pancreático, facilitando, assim, o processo
digestivo3
.

§ Apresentam importante papel na qualidade e características dos alimentos,
garantindo melhor textura, sabor, aspectos nutricionais e densidade calórica3
.
CLASSIFICAÇÃO:
Os lipídios são classificados em 3 grandes grupos: lipídios simples, compostos
e variados1,2,3
.
§ Lipídios simples:
- Ácidos graxos2,3
.
- Triacilglicerol, diacilglicerol e monoacilglicerol (são ésteres de ácidos graxos
com uma molécula de glicerol) 2,3
.
- Ceras (ésteres de ácidos graxos com álcoois): podem ser ésteres esteróis (p. ex:
éster de colesterol) ou ésteres não esteróis (p. ex: palmitato de retinol, que são
ésteres de vitamina A) 2,3
.
§ Lipídios compostos:
- Fosfolipídios: compostos por ácidos graxos, ácido fosfórico e uma base
nitrogenada (p. ex: lecitina, cefalinas, plasmalógenos) 2,3
.
- Esfingolípídios: contém uma base esfingosina (p. ex: esfingomielina, ceramida,
cerebrosídeos, gangliosídeos) 2,3
.
- Lipoproteínas: partículas de lipídios em associação com proteínas) 2,3
.
§ Lipídios variados ou derivados:
- Esteróis (p. ex: colesterol e sais biliares) 2,3
.
- Sesquiterpenos, clorofila, carotenoides e vitaminas A, D, E e K2,3
.
ÁCIDOS GRAXOS
Muitos lipídios possuem ácidos graxos em sua estrutura, sendo importante
discutir sua estrutura química e propriedades1
.

Os ácidos graxos constituem a classe mais simples dos lipídios. São ácidos
carboxílicos que possuem uma cadeia carbônica e uma carboxila (COOH). A cadeia
carbônica é composta de carbono e hidrogênio e constitui a parte apolar ou
hidrofóbica (insolúvel em água) do ácido graxo e a carboxila é a parte polar ou
hidrofílica (solúvel em água)1,2,3
.
Os ácidos graxos são componentes importantes dos lipídios complexos e
fornecem a maior parte das calorias provenientes das gorduras alimentares, tendo
grande importância como nutrientes energéticos2
.
O comprimento da cadeia carbônica dos ácidos graxos pode variar de 4 a 36
átomos de carbono. Quanto maior a cadeia carbônica, mais insolúvel em água será
o ácido graxo1,2
.
De acordo com o tamanho de sua cadeia carbônica, os ácidos graxos podem
ser classificados em:
§ Ácidos graxos de cadeia curta (AGCC): possuem de 4 a 6 átomos de carbono.
Não estão presentes na estrutura dos triacigliceróis, fosfolipídeos e colesterol
esterificado. São produzidos pela fermentação parcial das fibras solúveis pelas
bactérias do intestino grosso. Exemplo: ácido acético e ácido propiônico1
.
§ Ácidos graxos de cadeia média (AGCM): possuem de 8 a 12 átomos de carbono.
Exemplo: ácido láurico e ácido caprílico1
.
§ Ácidos graxos de cadeia longa (AGCL): possuem de 14 a 18 átomos de carbono.
Exemplo: ácido esteárico, ácido oleico, ácido linoleico e ácido linolênico1
.
§ Ácidos graxos de cadeia muito longa (AGCML): possuem mais de 20 átomos de
carbono. Exemplo: ácido araquidônico, EPA e DHA1
.
Os ácidos graxos podem ser classificados, ainda, de acordo com o grau de
saturação de sua cadeia carbônica. Quando a cadeia carbônica apresenta apenas
ligações simples entre os átomos de carbono, o ácido graxo é denominado de ácido
graxo saturado (p. ex: ácido butírico, ácido esteárico, ácido láurico, ácido palmítico e
ácido caprílico). Já quando a cadeia carbônica apresenta uma dupla ligação, o ácido
graxo é chamado de monoinsaturado (p. ex: ácido oleico) e quando apresenta mais de

uma dupla ligação, este é denominado ácido graxo poli-insaturado (p. ex: ácido linoleico
e ácido linolênico)1
.
Fígura 1. Estrutura de um ácido graxo saturado (a) e estrutura de um ácido graxo monoinsaturado (b).
Fonte: Adaptada de Nelson, Cox, 2011.
Há ainda uma classe de ácidos graxos que não são sintetizados pelo organismo
humano, devendo ser consumidos pela alimentação, denominados de ácidos graxos
essências, os quais são poli-insaturados, ou seja, possuem mais de uma dupla ligação
em sua cadeia carbônica. Os ácidos graxos essenciais são o ácido linoleico (w-6) e o ácido
linolênico (w-3)1,2,3
.
Outros exemplos de classes de lipídios são:
TRIACILGLICERÓIS: são formados por três ácidos graxos e uma molécula de
glicerol. Os triacilgliceróis constituem a maior contribuição de energia dos
lilpídios alimentares1,3
.
§ CERAS: são ésteres formados por uma molécula de álcool de cadeia longa e um
ácido graxo de cadeia longa (24 a 30 átomos de carbono) 3
.
§ FOSFOLIPÍDIOS: possuem uma molécula de fosfato e são subdivididos em
glicerofosfolipídios e esfingolipídios1
.
Polar
Apolar

- GLICEROFOSFOLIPÍDEOS: formados por uma molécula de glicerol, duas
moléculas de ácidos graxos, um fosfato e um grupo variável unido ao fosfato3
.
- ESFINGOLIPÍDEOS: formados por uma molécula de esfingosina, um ácido graxo
e um fosfato ligado à colina1
.
§ GLICOLIPÍDIOS: composto por esfingosina, um ácido graxo e um tipo de
carboidrato que pode ser glicose ou galactose1
.
§ ESTERÓIS E DERIVADOS: possuem um núcleo esteroide (p. ex: colesterol e
fitoesterol) 1
.
§ OUTROS: vitakinas lipossolúveis (A, D, E e K) e pigmentos (carotenos, clorofila e
licopeno) 1
.
DIGESTÃO:
A maior parte dos lipídios da alimentação é consumida sob a forma de
triacilgliceróis (95 a 98%). Os fosfolipídios, o colesterol livre, o colesterol esterificado, os
fitoesteróis e as vitaminas lipossolúveis correspondem ao restante1,3
.
A digestão dos lipídios se inicia na cavidade oral (boca), a partir da salivação e
mastigação. Pequenas quantidades de gorduras são hidrolisadas pela enzima lipase
lingual, produzida e liberada pelas glândulas serosas da língua. A lipase lingual hidrolisa
a quebra da posição sn-3 dos triacilgliceróis, se este for um ácido graxo de cadeia curta.
A digestão dos lipídios continua no estômago pela ação da lipase gástrica que hidrolisa
parte dos triacilglideróis, especialmente os de cadeia curta e média, liberando ácidos
graxos livres e diacilgliceróis. Além da lipase gástrica, os movimentos de propulsão,
retropropulsão e mistura na região gástrica, desempenham importante papel na
emulsificação dos lipídios. O processo de emulsificação gástrica é essencial para a
hidrólise das gorduras, uma vez que é responsável por aumentar a superfície de contato
dos lipídios, facilitando a ação enzimática sobre eles1,2,3
.
A maior parte da digestão dos lipídios ocorre no intestino delgado. A sua hidrólise
efetiva necessita de pouca acidez, lipases apropriadas e agentes emulsificantes mais
eficazes (como os sais biliares)2
. A gordura que entra na porção superior do duodeno é

composta por 70% de triacilgliceróis e o restante é constituído por ácidos graxos livres
e diacilgliceróis anteriormente digeridos, além de pequenas quantidades de
fosfolipídios, colesterol esterificado colesterol livre, os quais ainda não sofreram
hidrólise. A entrada de gordura no intestino estimula a liberação do hormônio
enterogastrona (GIP) e secretina, os quais inibem a secreção e a motilidade gástrica,
tornando mais lenta a liberação de lipídios (retardo do esvaziamento gástrico). Também
ocorre a secreção de colecistocinina (CCK), que por sua vez, estimula a liberação de
secreções biliar e pancreática. Os sais biliares, os fosfolipídios e os esteróis são
componentes da bile, que é produzida no fígado e secretada pelas vias biliares no
intestino delgado (essa secreção é estimulada pela CCK), com a função de atuar como
um líquido emulsificante, dispersando os lipídios, formando gotículas de emulsão e
consequentemente, aumentando a de superfície de contato do lipídio, facilitando assim,
a ação das lipases pancreáticas sobre os lipídios no intestino delgado (para as enzimas
pancreáticas atuarem, deve ocorrer primeiramente a emulsificação dos lipídios)1,2,3
.
A lipase pancreática, a principal enzima da digestão dos triacilgliceróis, hidrolisa
as ligações do ácido graxo nas posições sn-1 e sn-3 do triacilglicerol, no intestino
delgado, produzindo dois ácidos graxos livres e um 2-monoacilglicerol, os quais podem
ser absorvidos pelo enterócito1,3
.
Os fosfolipídios da dieta e também os presentes na bile, sofrem ação da enzima
fosfolipase A2, que clivam os ácidos graxos da posição sn-2 dos fosfolipídios, liberando
lisofosfoglicerídios e ácidos graxos livres. O colesterol esterificado sofre ação da enzima
colesterol hidrolase presente no suco pancreático, liberando ácido graxo livre e
colesterol livre para então serem absorvidos. O colesterol livre não sofre ação de
nenhuma enzima, sendo absorvido desta forma pelos enterócitos1,3
.
ABSORÇÃO E TRANSPORTE:
Os produtos finais da digestão dos lipídios são principalmente: ácidos graxos
livres, glicerol e colesterol livre. Tais produtos ainda são muito insolúveis em água, e a
absorção destes depende da formação de micelas, que são o principal veículo para o

transporte dos lipídios do lúmem intestinal para a superfície da mucosa do enterócito,
onde ocorrerá a absorção. As micelas também contêm as vitaminas lipossolúveis (A, D,
E e K) e outros compostos lipossolúveis1,2,3
.
Próximo aos enterócitos, as micelas se dissociam e as moléculas lipídicas são
absorvidas por difusão na porção proximal do jejuno, enquanto os ácidos biliares são
absorvidos na porção terminal do íleo. Dentro dos enterócitos, as moléculas lipídicas
(ácidos graxos livres, glicerol e colesterol livre) migram para o retículo endoplasmático
liso (REL), onde são reesterificados e remontados. Portanto, no REL são formadas
moléculas de triacilglicerol a partir dos ácidos graxos livres e glicerol; são também
produzidos fosfolipídios a partir de ácidos graxos livres e glicerol; e formado colesterol
esterificado a partir de ácido graxo livre e colesterol livre2,3
.
As moléculas lipídicas de triacilglicerol, fosfolipídio, colesterol esterificado,
colesterol livre, além das vitaminas lipossolúveis, presentes no enterócito, se unem e
formam partículas que depois da inserção de apoproteínas (ApoB-48 e ApoA-1), são
denominadas de quilomícrons (QM). Os QM são, então, liberados nos vasos linfáticos e
atingem a circulação venosa sistêmica através do ducto torácico1,3
.
Figura 2. Estrutura molecular de um quilomícron.

Na corrente sanguínea, os lipídios recebem da molécula de HDL (high density
lipoprotein), outras apoproteínas, como a ApoC-II, ApoC-III e ApoE. A apoproteína ApoC-
II, presente no QM, estimula a atividade da enzima lipase lipoproteica ou lipoproteica
lipase (LPL), que está localizada no endotélio dos capilares sanguíneos do tecido adiposo
e muscular esquelético. Esta enzima catalisa realiza a hidrolise dos triacilgliceróis
presentes no QM em ácidos graxos livres e glicerol, os quais atravessam as paredes dos
capilares atingindo as células, onde são utilizados como fonte de energia ou são
armazenados como gordura no tecido adiposo branco. Alguns dos ácidos graxos livres
liberados são captados pela albumina na circulação e são, então, captados pelo fígado.
Após a liberação de grande parte dos triacilgliceróis presentes nos QM, estes passam a
ser chamados de quilomícrons remanescentes (QMR), os quais são reconhecidos por um
receptor presente na membrana dos hepatócitos e, então, são captados pelo fígado por
endocitose. Os QMR transportam para o fígado parte dos triacilgliceróis restantes,
fosfolipídios, colesterol esterificado, colesterol livre e as vitaminas lipossolúveis, os
quais se juntam novamente nos hepatócitos para formar uma outra lipoproteína, a VLDL
(very low-density lipoprotein)1,2,3
.
As VLDL produzidas no fígado, são secretadas na corrente sanguínea,
transportando consigo, moléculas de triacilglicerol, fosfolipídios, colesterol livre e
esterificado provenientes da alimentação, além do triacilglicerol e colesterol produzidos
pelas células hepáticas. Quanto maior a oferta de lipídios pela alimentação, mais VLDL
é produzida pelo fígado. Assim como os QM, as VLDL são predominantemente ricas em
triacilglicerol (alimentação e síntese hepática) e sua principal função também é
disponibilizar ácidos graxos livres (provenientes da hidrolise dos triacilgliceróis) para o
tecido adiposo e muscular esquelético. Para isso, a ApoC-II também presente na VLDL,
estimula a atividade da LPL, resultando na hidrólise dos triacilgliceróis em ácidos graxos
livres e glicerol, os quais atravessam as paredes dos capilares das células adiposas e
musculares, onde são armazenados. Após a liberação de grande parte dos triacilgliceróis
das moléculas de VLDL, estas são transformadas em lipoproteínas de densidade
intermediária, denominadas de IDL (intermediate density lipoprotein). As IDL uma vez

captadas pelo fígado, podem ser degradas ou sofrerem ação da LPL hepática, dando
origem a lipoproteína de baixa densidade, a chamada LDL (low density lipoprotein)1,3
.
As LDL são lipoproteínas produzidas a partir da degradação das VLDL e são
predominantemente ricas em colesterol (proveniente da alimentação e da síntese
hepática), que perfaz cerca de 50% do seu conteúdo. As LDL têm como principal função,
transportar e disponibilizar o colesterol para os tecidos. A captação de colesterol pelos
tecidos, depende da necessidade que esses tecidos apresentam em relação ao
colesterol, e esta captação é regulada por diversos fatores, como a concentração de
colesterol dentro das células dos tecidos. Desta forma, quando há uma necessidade de
colesterol, as células expõem em suas membranas, um receptor que reconhece a
apoproteína ApoB-100 presente no LDL. A captação do LDL pelo receptor específico para
ApoB-100 ocorre por endocitose1,3
.
A atividade os receptores que reconhecem a ApoB-100, que é a única
apoproteína presente na estrutura do LDL, é regulada por vários fatores, como a
quantidade de colesterol presente e o tipo de ácido graxo presentes nos triacilgliceróis
da alimentação. O aumento do consumo de ácidos graxos saturados e trans, resulta na
diminuição da atividade do receptor de LDL e, consequentemente, na captação de LDL
pelos tecidos. Já os ácidos graxos monoinsaturados e poli-insaturados aumentam a
atividade deste receptor e por conseguinte, aumentam a captação de LDL pelos tecidos.
Outros fatores não relacionadas à alimentação também podem diminuir a atividade
deste receptor, como a idade avançada, a fase da menopausa para as mulheres e
características genéticas como ocorre na doença hipercolesterolemia familiar. A
redução na captação de LDL pelos tecidos e o aumento de sua concentração na corrente
sanguínea, aumenta as chances desta molécula sofrer oxidação. A oxidação do LDL, por
sua vez, pode resultar em um processo inflamatório que culmina na formação de placas
de ateroma nas artérias, sendo um fator de risco para doenças cardiovasculares (DCV)1,3
.
O HDL é sintetizado pelas células do fígado e intestino e secretado no sangue
como HDL nascente, que possui a forma discoide. A sua principal função é realizar o
transporte reverso do colesterol, ou seja, remover o colesterol livre das membranas
celulares e dos tecidos periféricos e transportá-lo até o fígado, onde é metabolizado e

eliminado na forma de ácidos e sais biliares. Conforme o HDL recebe o colesterol, este
é estereficado e direcionado para o interior da molécula. Com o aumento da quantidade
de colesterol esterificado em sua molécula, as partículas de HDL vão tornando-se
esféricas e passam a ser chamadas de HDL maduros, os quais são reconhecidos pelo
receptor presente na membrana dos hepatócitos, e são então, captados pelo fígado,
levando consigo grandes quantidades de colesterol esterificados provenientes dos
tecidos. A HDL é responsável, portanto, pela redução dos níveis séricos de colesterol e,
consequentemente, pela redução dos riscos de DCV1,3
.
Figura 3. Esquema básico da digestão, absorção, transporte e armazenamento dos lipídios da
alimentação.
METABOLISMO DOS LIPÍDIOS
LIPÓLISE:

Resumidamente, a lipólise é um processo pelo qual os triacilgliceróis do tecido
adiposo são dissociados em ácidos graxos e glicerol, resultando na disponibilização
desses ácidos graxos para diversos tecidos do organismo, onde podem sofrer oxidação
e participarem da produção de ATP1,3
.
Para este processo ocorrer, a enzima lipase hormônio sensível (LHS), presente
dos adipócitos, é ativada por vários hormônios como glucagon, adrenalina, cortisol e o
hormônio do crescimento (GH). Com a ativação da LHS, ocorre a hidrólise dos
triacilgliceróis armazenados nos adipócitos, liberando ácidos graxos livres e glicerol. O
glicerol, posteriormente, pode servir como substrato para formar glicose pela via da
gliconeogênese. Já os ácidos graxos livres, são transportados pela circulação ligados à
albumina, até os tecidos, como músculo esquelético, cardíaco e fígado. Nesses tecidos
os ácidos graxos sofrem oxidação (beta-oxidação) para produção de energia (ATP)1,3
.

Figura 4. Esquema da lipólise.
OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS:
Os ácidos graxos provenientes da lipólise são então, disponibilizados para os
tecidos, onde são ativados à acil-CoA na membrana externa da mitocôndria das células.
Este processo é catalisado por uma família de isoenzimas presentes na membrana
mitocondrial externa, as acil-CoA-sintetases, que convertem o ácido graxo em acil-CoA
graxo, com o gasto de 1 ATP1,3,4
.
No entanto, o processo de oxidação ocorre apenas na matriz mitocondrial, onde
estão localizadas as enzimas da oxidação dos ácidos graxos, e para isso, estes devem ser
transportados para o interior da mitocôndria. Os ácidos graxos com até 12 carbonos em
sua cadeia entram na mitocôndria sem a ajuda de transportadores de membrana. Já
aqueles com mais de 14 carbonos, que constituem a maioria dos ácidos graxos livres
obtidos pela alimentação ou liberados pelo tecido adiposo, não conseguem atravessar
livremente a membrana mitocondrial, necessitando de um transportador específico de
ácidos graxos presente na membrana mitocondrial: a carnitina1,3,4
.
Para isso, o acil é transferido do átomo de enxofre da CoA para a hidroxila da
carnitina, formando a acilcarnitina, em uma reação catalisada pela enzima carnitina-
aciltransferase I, localizada na membrana mitocondrial externa. Em seguida, a
acilcarnitina é transportada pela membrana mitocondrial interna por uma proteína
transportadora denominada translocase. Posteriormente, outra enzima, a carnitina-
aciltransferase II, transfere o acil-graxo para a CoA na matriz mitocondrial e a carnitina
retorna para a superfície citoplasmática1,3,4
.

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