Lipídios FACULDADE DE CIÊNCIAS HUMANAS DE CURVELO – FACIC DEPARTAMENTO DE ENFERMAGEM Disciplina:...

Lipídios

FACULDADE DE CIÊNCIAS HUMANAS DE CURVELO – FACICDEPARTAMENTO DE ENFERMAGEM

Disciplina: Bioquímica BásicaProf. Ms: José Oliveira – UFOP-MG

Farmacêutico-Bioquímico – UFOP-MG

LIPÍDIOS

Lipídios

LIPÍDIOS BIOLÓGICOSSão um grupo de compostos quimicamente diferentes entre si, mas têm na insolubilidade em água uma característica definidora e comum a todos.

LIPÍDIOS DE RESERVA• Derivados de ácidos graxos (AG):

– Gorduras– Óleos

LIPÍDIOS• Conceito: substâncias orgânicas caracterizadas

pela ↓solubilidade em SV polares e ↑solubilidade em SV apolares.

• Sinonímia: Lípides, gorduras.• Funções:

• Componentes das membranas celulares• Reserva de energia • Combustível celular• Isolante térmico sob a epiderme de muitos animais (tecido adiposo)• Isolamento e proteção de órgãos• Especiais como hormônios e vitaminas• Sinalização intra e intercelulares.

Lipídios

Lipídios

Classificação: baseado na presença ou não de Ácidos Graxos (AG) em sua composição.

Lipídios com ácidos graxos em sua composição:•São saponificáveis sabões. •São as biomoléculas mais energéticas.

Lipídios

-Ácidos Graxos: •São ácidos carboxílicos, saturados ou insaturados, de 4-36 C.

•Representação: R - COOH , onde R é uma cadeia alquila

longa.

•Classificação quanto às ligações químicas:

•Saturados sem dupla ligação.

•Insaturados com dupla ligação.

•Classificação quanto à estrutura da CC:

•Linear sem ramificação.

•Ramificado com ramificação.

Lipídios

•Propriedades

•PF ↑ com ↑ CC, mas ↓com o ↑ insaturações. A configuração cis das duplas

ligações provoca uma dobra de 30° na cadeia, o que dificulta a agregação das

moléculas.

•Solubilidade em água: Quanto > CC e < nº duplas < solubilidade em água.

O grupo COOH é polar (ionizado em pH neutro: COO-) discreta solubilidade

em água AG cadeia curta.

•Temperatura de fusão:

•Temperatura ambiente (25 ºC):

•AG com CC 12:0 e 24:0 consistência de cera.

•AG insat.: CC 12:1 e 24:1 óleos.

Justificativa: diferentes graus de justaposição das moléculas.

Saturados: maior justaposição.

Insaturados (cis): dobradura dificulta justaposição. < energia térmica para

desorganizar esses arranjos.

Lipídios

A.Ácidos Graxos Saturados :

A. C só realiza ligações simples. Não possuem

INSATURAÇÕES.

B. São geralmente sólidos à temperatura ambiente.

C.Gorduras de origem animal são geralmente ricas em ácidos

graxos saturados.

Exemplos :

Ácido Palmítico - CH3(CH2)14COOH

Ácido Esteárico - CH3(CH2)16COOH

Lipídios

B. Ácidos Graxos Insaturados :•Possuem 1 ou + INSATURAÇÕES (mono ou poliinsaturados)

•Geralmente líquidos à temperatura ambiente

•A dupla ligação, quando ocorre em um AG natural, é sempre do tipo cis.

•Os óleos de origem vegetal são ricos em AG insaturados.

•As duplas ligações nunca são adjacentes e nem conjugadas. Sempre

separadas por pelo menos 3 C.

Exemplos :

Ácido Palmitoléico - CH3 - (CH2)5 - HC = CH - (CH2)7 – COOH

Ácido Oléico - CH3 - (CH2)7 - HC = CH - (CH2)7 – COOH

Ácido Linoléico - CH3 - (CH2)3 - (CH2 - HC = CH)2 - (CH2)7 – COOH

Ácido Linolênico - CH3 - (CH2 - HC = CH)3 - (CH2)7 – COOH

Ácido Araquidônico - CH3 - (CH2)3 - (CH2 - HC = CH)4 - (CH2)3 – COOH

Lipídios

• A nomenclatura especifica o nº C e de duplas ligações, ambos separados por (:).– Ex.: Ácido Palmítico: 16 C e saturado 16:0.– Ácido Oléico: 18 C e 1 ligação dupla 18:1

A posição da dupla é especificada por n°s sobrescritos à letra grega maiúscula Δ (delta).

Ex.: Ácido Araquidônico 20:4 (Δ5,8,11,14)

Lipídios

Lipídios

Algumas ocorrências naturais• Os AG de maior ocorrência na natureza têm

número par de C em cadeias não ramificadas com 12 a 24 C.

• Na maioria dos AG monoinsaturados, a ligação dupla está em Δ9.

• Nos poliinsaturados, as demais duplas estão em Δ12 e Δ15.

• As ligações duplas quase nunca são conjugadas (-CH=CH-CH=CH-), mas são separadas por um grupo metileno: -CH=CH-CH2-CH=CH-.

Lipídios

Alguns AG de ocorrência natural: estrutura, propriedades e nomenclatura.

Esqueletocarbônico

Estrutura* Nome sistemático**Nome comum (derivação)

Ponto de fusão (ºC)

Solubilidade a 30 ºC (mg/g)

Água Benzeno12:0 CH3(CH2)10COOH Ácido n-dodecanóico Ácido láurico 44,2 0,063 2.600

14:0 CH3(CH2)12COOH Ácido n-tetradecanóico Ácido mirístico 53,9 0,024 874

16:0 CH3(CH2)14COOH Ácido n-hexadecanóico Ácido palmítico 63,1 0,0083 348

18:0 CH3(CH2)16COOH Ácido n-octadecanóico Ácido esteárico 69,6 0,0034 124

20:0 CH3(CH2)18COOH Ácido n-eicosanóico Ácido araquídico 76,5 - -

24:0 CH3(CH2)22COOH Ácido n-tetracosanóico Ácido lignocérico 86,0 - -

16:1(Δ9) CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7

COOHÁcido cis-9-hexadecenóico Ácido

palmitoléico1-0,5 - -

18:1(Δ9) CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7

COOHÁcido cis-9-octadecenóico Ácido oléico 13,4 - -

18:2(Δ9,12) CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH (CH2)7COOH

Ácido cis,cis-9-12-octadecadienóico

Ácido linoléico 1-5 - -

18:3(Δ9,12,15) CH3CH2CH=CHCH2CH=

CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

Ácido cis,cis,cis-9,12,15-octadecatrienóico

Ácido α-linolênico

-11 - -

20:4(Δ5,8,11,14) CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=

CH(CH2)3COOH

Ácido cis,cis,cis,cis-5,8,11,14-icosatetraenóico

Ácido araquidônico

-49,5 - -

Fonte: Lehninger. Princípios de Bioquímica. 4.ed. p342.

Lipídios

* = Todos os ácidos têm suas fórmulas apresentadas na forma não ionizada. Em pH 7, todos os AG livres têm um carboxilato ionizado. Note que a numeração da CC inicia no C carboxílico.

** = O prefixo n indica uma estrutura não ramificada. Nos AG biológicos, a configuração é quase sempre cis.

Lipídios

AG trans• Produzidos:

– por fermentação no rúmen de animais produtores de leite e obtidos de derivados do leite e da carne.

– durante a hidrogenação de óleos obtidos de vegetais e de peixes.

• AG trans:– ↑ LDL (colesterol mau)– ↓ HDL (colesterol bom)

Lipídios

Trialcigliceróis (TG) = triglicerídios = gorduras = gorduras neutras: lipídios + simples contendo AG.

•São ésteres de AG + Glicerol•Moléculas não-polares•São absolutamente hidrofóbicos. Essencialmente insolúveis em água.

•Justificativa: as hidroxilas (glicerol) e os grupos carboxilatos (AG) estão envolvidos na ligação de esterificação.

•Os ácidos graxos que participam da estrutura de um triacilglicerol são geralmente diferentes entre si.

Lipídios

•Classificação:

•TG Simples: apenas 1 tipo de AG.

•TG Misto: + de 1 tipo de AG.

•Função:

•Reserva de energia

•São armazenados nas células do tecido adiposo

•São armazenados em uma forma desidratada

•Fornecem, por grama, aproximadamente o dobro da

energia fornecida por carboidratos.

Lipídios

Lipases

• TG por ação das lipases AG Locais onde são utilizados como combustíveis (músculos, fígado).

ADIPÓCITOS

Lipídios

OH

OH

OH

CH2

CH

CH2

O

OH

CCH2CH2

CH2CH2

CH2CH2

CH2CH2

CH2CH2

CH2CH2

CH2CH3+ 3

OO

OCH2

CHCH2

OC

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH3

O

CCH2

CH2CH2

CH2CH2

CH2CH2

CH2CH2

CH2CH2

CH2CH2

CH3

O

CCH2

CH2

CH2CH2

CH2CH2

CH2CH2

CH2CH2

CH2CH2

CH2CH3

→←

Lipídios

Fisiologia TG• Animais vertebrados (adipócitos):

– Armazenamento de energia (combustível de reserva)– Isolamento térmico

Lipídios

Vantagens TG como combustível de armazenamento

• 1) Nox C TG < Nox C CH.– Oxidar TG libera + dobro energia que oxidar

mesma massa CH.– TG são hidrofóbicos e não hidratados. O

organismo que carrega TG não precisa carregar o peso extra de água de hidratação que sempre está associada aos CH armazenados (2 g água para 1 g CH).

• 9,3 kcal/g TG x 4,11 kcal/g CH.

Lipídios

Muitos alimentos contém TG

• Maioria gorduras naturais misturas

complexas de TG simples e mistos.

• Óleos vegetais AG insaturados

hidrogenação catalítica AG saturados

ligações simples e duplas trans.

Lipídios

Composição em AG de 3 gorduras alimentares

1540 50

80 4045

520

5

0

20

40

60

80

100

120

Óleo de Oliva Manteiga Sebo sólido

gorduras naturais

AG (%

do to

tal)

C16 e C18 saturados C16 e C18 insaturados C4 a C14 saturados

Lipídios

Ceras• Ésteres de AG cadeia longa (C14 a C36), saturadas ou

insaturadas, com álcoois de cadeia longa (C16 a C30).• São a principal forma de armazenamento da energia

metabólica no plancto.• Reservas energéticas e repelentes de água.• Estrutura linear facilita a agregação entre as

moléculas formam cadeias hidrofóbicas função impermeabilizante.

• PF 60 a 100 ºC.

Lipídios

Lipídios sem Ácidos Graxos em sua ComposiçãoNão são saponificáveis. As vitaminas lipossolúveis e o colesterol são os principais representantes destes lipídios que não são energéticos porém desempenham funções fundamentais no metabolismo.

-Esteróides-Lipídios que não possuem AG em sua estrutura. -Derivados do ciclopentanoperidrofenantreno, um composto que consiste de quatro anéis não-planares fusionados.

Mais importante é o colesterol, que possui um grupamento OH na posição C3. Esse grupamento polar OH confere-lhe um fraco caráter anfipático, permitindo que ele seja um componente majoritário das membranas plasmáticas animais; enquanto que seu sistema de anéis fusionados lhe fornece uma rigidez maior do que outros lipídios de membrana. É o precursor metabólico dos hormônios sexuais, do glicocorticóides, mineralocorticóides, ácidos e sais biliares e vitamina D.Pode também ser esterificado a cadeias longas de ácidos graxos formando ésteres de colesterol, os quais são totalmente hidrofóbicos, não fazendo parte da constituição da membranas biológicas.

Colesterol

Lipídios

Lipídios

TerpenosPossuem unidades isoprenóides como unidades básicas. As vitaminas E e K são os representantes mais importantes, além de vários óleos aromáticos de vegetais.

O

OH

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3CH3

CH3

Vitamina E

O

O

CH3

CH3

CH3CH3

CH3CH3

Vitamina K

Lipídios

LipoproteínasSão associações entre proteínas e lipídios encontradas na corrente sanguínea, e que têm como função transportar os lipídios no plasma e regular o seu metabolismo. A fração lipídica das lipoproteínas é muito variável, e permite a classificação das mesmas em 5 grupos, de acordo com suas densidades e mobilidade eletroforética:· Quilomícron: é a lipoproteína menos densa, transportadora de triacilglicerol exógeno na corrente sanguínea · VLDL (Very Low Density Lipoprotein): Lipoproteína de Densidade Muito Baixa, transporta triacilglicerol endógeno. · IDL : (Intermediary Density Lipoprotein):Lipoproteína de Densidade Intermediária, é formada na transformação de VLDL em LDL · LDL (Low Density Lipoprotein): Lipoproteína de Densidade Baixa, é a principal transportadora de colesterol; seus níveis aumentados no sangue aumentam o risco de infarto agudo do miocárdio. Por ser uma lipoproteína aterogênica, o LDL ganhou a fama de mau-colesterol. · HDL (High Density Lipoprotein): Lipoproteína de Densidade Alta; atua retirando o colesterol da circulação. Seus níveis aumentados no sangue estão associados a uma diminuição do risco de infarto agudo do miocárdio. Por essa razão é considerado uma lipoproteína de proteção contra a aterosclerose coronariana, sendo denominado, vulgarmente, como o bom-colesterol.

Lipídios

Referências

• http://www.consuladosocial.com.br/?p=48071

• http://www.pucrs.br/fabio/histologia/atlasvirtual/maxim/tec-adip-reprod-57a5.htm

• http://www.ufpb.br/Bioquimica.htm • LEHNINGER, A.L.Lehninger Princípios de

Bioquímica.4.ed.São Paulo:SARVIER,2006.