Прежде всего уточню, что есть два вида жировых клеток: белые и бурые. Бурые клетки участвуют в поддержании температурного режима организма - термогенезе; содержат много митохондрий и обладают высшей окислительностью способностью, чем белый жир.
В контексте вашего вопроса нужно рассматривать белый жир.
Так вот: жировые клетки - адипоциты - сами по себе не сжигаются, они могут лишь изменять свой объем за счет накопления или потери жира.
Рост числа адипоцитов происходит в двух периодах жизни и развития человека: эмбриональном и в период полового созревания. В другое время клетки в норме не развиваются. Т.е. количество их примерно постоянно и составляет у взрослого худого человека примерно 35 млрд; у тех же, кто страдает ожирением может достигать 125 млрд.
При патологических ситуациях, несбалансированном рационе, гормональных сбоях человек может начать набирать вес. Адипоцит увеличивается в размерах, накаливая жир и при достижении критической массы дает сигнал клеткам-предшественникам к размножению. Именно в этом случае помимо вышеописанных двух происходит рост числа адипоцитов. Причем обратному развитию они не подлежат, оставаясь на всю жизнь. Именно в том числе поэтому так трудно набирая вес его потом скидывать, ведь чем больше новых клеток вы себе нарастите, тем больше жира они смогут запасать и тем тяжелее будет с каждым разом от него избавляться.
На регуляцию объема жира в клетке влияют гормоны. Есть, например, инсулин, который инактивирует работу фермента липазы, который в сущности и расщепляет жиры на составные части: жирные кислоты и глицерин.
Есть глюкагон, который, наоборот повышает липолиз (распад жиров), активируя липазу. Есть гормон адреналин, опосредованно влияющий на метаболизм жиров - усиливает распад и тормозит синтез жиров.
При физических тренировках в кровь выбрасывается множество гормонов, запускающих процессы гликолиза (распад глюкозы с выделением энергии) и липолиза (энергия уже из жиров).
При гормональном воздействии жир внутри клетки распадается на глицерин, использующийся для синтеза гликогена (глюконеогенез) и жирные кислоты, которые выходят из клетки и попадают в кровоток, затем транспортируются в митохондрии и с помощью специфических ферментных систем и переносчиков (L-карнитин) проникают внутрь и подвергаются окислению с высвобождением энергии.
Очень нагруженно получилось, конечно, но надеюсь информативно. Если где-то ошибся, жду комментариев с поправками.