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BRUNA SILVEIRA ANTUNES – BIOQUÍMICA CELULAR E MOLECULAR MED XXVIII UIT - AULA 6 – 29/09/21 • Substância orgânica heterogênea, solúvel em um solvente apolar e insolúvel em água • Pode ser ANFIPÁTICO: diferentes partes podem apresentar propriedades diferentes e são fisicamente distintos Ex: hidrofílico/hidrofóbica • Hormônios esteroides • Digestão (Ex: colesterol é percursor dos sais biliares / bile promove a emulsificação dos lipídeos - quebra gotículas de lipídeos) • Combustível – Função Energética/Armazenamento no tecido adiposo (Ex: gorduras e trigliceróis) • Isolante térmico • Amortecedores de choques mecânicos • Estrutura de membranas biológicas (Ex: Ácidos graxos, Fosfolipídios, Esfingolipídios, Colesterol) • Na bioquímica, um ácido graxo é um ácido carboxílico (hidrofílico) que apresenta uma cauda (hidrofóbica) composta por carbono e hidrogênio (alifática) • Essa cauda varia de 4 a 36 carbonos • Ligações simples = ácidos graxos saturados Ligações duplas = ácidos graxos insaturados ➢ 1 ligação dupla = monoinsaturado ➢ + de 1 = polinsaturado • Ácidos graxos mais comuns tem número par de carbonos, tem de 12 a 24 carbonos • tem que ser indicada: n° de carbonos (antes dos pontos), a presença de insaturações (quantidade está depois dos pontos), a posição na cadeia (delta) Grupo funcional carboxila é o 1 • Existe um padrão de localização das duplas ligações • A maioria dos ácidos graxos monoinsaturados apresentam a dupla ligação entre o carbono 9 e 10 • A segunda dupla ligação entre o carbono 12 e 13 e quando tem uma terceira dupla ligação ocorre entre o 15 e 16 Exceção → ácido araquidônico ➢ Serve como regulador da síntese de proteína do núcleo (crescimento muscular) • A dupla ligação não é consecutiva, tem que ter pelo menos 1 ligações simples (CH2) • em relação a posição dos hidrogênios que participam da dupla ligação: CIS → estrutura mais frouxa (forma curvaturas) TRANS → estrutura compacta (se assemelha a configuração espacial da forma saturada – linear) • Processo de hidrogenação = saturação das cadeias com dupla ligação e mudança da configuração CIS para TRANS → alta temperatura • São fontes de ácidos graxos tipo TRANS: carne, derivados do leite, gorduras hidrogenadas ➢ Dietas ricas em gorduras Trans (ou saturada) aumenta o mau colesterol (LDL) e diminui o bom colesterol (HDL) • Consistência física dos ácidos graxos e dos compostos que os contêm depende do tamanho da cauda (quanto mais carbono, mais hidrofóbico e resistente) e grau de insaturação (quanto mais insaturado, mais líquido o lipídeo é) Ácidos graxos SATURADOS (maior encaixe-perfeito, mais compactação) = maior ponto de fusão ↑ = SÓLIDOS Ácidos graxos INSATURADOS (menor encaixe – estrutura frouxa) = ponto de fusão menor ↓ = LÍQUIDOS Ponto de fusão diminuiu ↓ a medida em que aumenta a quantidade de duplas ligações ↑ Tipos Triglicerois • São os lipídios mais simples construídos a partir de ácidos graxos • São também conhecidos como triglicérides, triacilglicerol, gorduras ou gorduras neutras • São formados a partir da ligação de três ácidos graxos a uma molécula de glicerol (hidrofílica – 3 grupos OH) → ligação com ácido graxo é do tipo éster e se liga na hidroxila = molécula totalmente HIDROFÓBICA Éster = alcoxila ligada a uma carbonila ➢ Não faz parte da composição de membrana justamente pela configuração totalmente apolar Diacilglicerol (diglicerídeo) é anfipática, porque tem OH livre e apresenta uma parte hidrofílica → mesma coisa do monoglicerídeo (que irá ter 2 grupos OH livres) • Geralmente formada por ácidos graxos diferentes • Funções: triacilglicerois servem como lipídio de estoque e isolante térmico ➢ Na maioria das células eucariotas os triacilglicerois forma gotas de gorduras no citoplasma que servem como estoque de energia para o metabolismo → tecido adiposo Lipases • Enzima presente nos adipócitos → quebra dos triacilglicerois em ácidos graxos (fonte de energia) e glicerol • Vantagem do armazenamento de gordura: triacilglicerois são mais reduzidos e mais energéticas ➢ Carboidratos tem OH (pré-oxidado = mais fácil de quebrar) Glicerofosfolipídio (fosfoglicerídios) • tipo de fosfolipídio • Composto por uma molécula de glicerol (branco) esterificada a dois ácidos graxo em C1 e C2 (parte hidrofóbica) e a ácido fosfórico (grupo fosfato-polar → grupo x é hidrofílico) em C3 Esfingolipídios • Não contém glicerol no esqueleto básico, mas um aminoálcool contendo uma longa cadeia de hidrocarboneto – ESFINGOSINA • Esfingomielina → ligação de uma fosforilcolina (polar) – presente na bainha de mielina que envolve os axônios de células nervosas (fosfolipídio – presença do grupo fosfato nas esfingomielinas) • Cerebrosídeos → ligação de um açúcar: glicose ou galactose (polar) – glicose ou galactose (um tipo de glicoesfingolipídio) • Gangliosídeos → mais complexos (tem oligossacarídeos) – os cerebrosídios e os gangliosídios são encontrados no cérebro e em quantidades menores em outros tecidos Esteroides • Derivados do ciclopentanoperidrofenantreno → formados por 4 anéis fusionados • Colesterol é o mais abundante dos esteróides (esterol) → possui 27 carbonos (grupo hidroxila no C3 – hidrofílico = colesterol é uma molécula anfipática) ➢ Componente das membranas plasmáticas animais (molécula anfipática) – redução da fluidez das membranas ➢ Colesterol é precursor na biossíntese dos esteroides biologicamente ativos → São sintetizados pelo córtex (camada externa) da glândula adrenal e nos testículos e ovários (androgênios e estrogênios) Glicocorticoides (cortisol) – reações inflamatórias, afetam o metabolismo de carboidratos, proteínas e lipídeos Aldosterona e outros mineralocorticoides – regulam a excreção do sal e água pelos rins Androgênios e estrogênios – afetam o desenvolvimento e função sexual ➢ Tem OH – parte hidrofílica (molécula anfipática – por isso pode ser componente de membrana celular) / éster de colesterol é uma molécula que tem colesterol com ácido graxo ligado a esse grupo hidroxila, portanto, é totalmente apolar e hidrofóbica ➢ Ácidos biliares → produto mais importante do metabolismo do colesterol biossíntese ocorre nas células do fígado (produção da bile = ácidos biliares + íons + compostos) → pode ser secretada no duodeno (diretamente pelo fígado) ou pela vesícula biliar (armazenamento de ácidos biliares) = função da bile é agir como detergente auxiliando na emulsificação dos lipídeos (enzima não consegue atingir o meio das gotas grandes de gotícula, por isso é necessário que sejam quebradas em gotículas para lipase agir) • Lipídeos com cauda de hidrocarbono formam micelas (agregados) → para transitar em meios aquosos • Glicerofosfolipídio formam uma bicamada • ocorre principalmente no intestino delgado: Enzimas lipases pancreáticas – catalisam a hidrólise de TAG (triacilglicerol) e fosfolipídios (quebram Enzima colesterol esterase – catalisa a hidrólise de éster de colesterol Secretina e colecistoquinina – estimulam a secreção de fatores digestivos: o Secretina - pâncreas bicarbonato de sódio → neutralizar o pH do conteúdo estomacal o Colecistoquinina - vesícula biliar (bile) sais biliares → emulsionam os ácidos graxos e lipídios não hidrolisados Estômago • pH ácido não possibilita a ação integral da lipase lingual (produzida na base da língua – lá trás) ➢ na boca não há digestão salivar dos lipídios apesar de uma lipase lingual • quebra de ligações de ésteres de AG de cadeia curta (TAGs) → hidrólise lenta – lipídios não emulsificados • CRIANÇAS LACTENTES – pH gástrico neutro e dieta rica em leite → ação da lipase na digestão das gorduras do leite Intestino Delgado • bolo alimentar acidificado induz a liberação de dois hormônios:Secretina estimula o pâncreas a liberar de solução de bicarbonato (auxilia na neutralização do pH do conteúdo intestinal) Colecistoquinina estimula a contração da vesícula biliar → liberação de bile (ácidos biliares – sintetizado no fígado a partir do colesterol) no duodeno + estimula liberação de enzimas digestivas pancreáticas (lipases pancreáticas = hidrólise das ligações ésteres liberando colesterol, ácidos graxos, glicerol e monoacilglicerol) + diminuição da motilidade (movimento) gástrica → liberação mais lenta do conteúdo gástrico • Emulsificação = Decomposição das grandes gotículas lipídicas em gotas menores → aumenta a área de superfície para o ataque das enzimas → ácidos biliares emulsificam PRODUTOS DA DEGRADAÇÃO DOS LIPÍDIOS: • enzima esterase (lipase pancreática) → remove os ácidos graxos do C1 e C3 ➢ Triacilglicerol era hidrofóbico/apolar e vira monoacilglicerol (anfipático) + 2 ácidos graxos livres • Enzima colesterol esterase → quebra éster de colesterol = após a quebra temos colesterol + ácido graxo • Enzima fosfolipase A2 → remoção dos ácidos graxos C2 (ligação susceptível) Enzima lisofosfolipase → remoção dos ácidos graxos do C1 = Glicerilfosforibase → excretada nas fezes ou degradada e absorvida ABSORÇÃO PELAS CÉLULAS DA MUCOSA INTESTINAL • meio aquoso • agregado chega perto das vilosidades intestinais ➢ As micelas são atacadas por lipases de vários tipos, e monoacilglicerol, colesterol livre e ácidos graxos livres são transportados através das membranas dos enterócitos (sais biliares não entram – são absorvidos, para ser reaproveitados no fígado, pela parte final do intestino delgado – ílio) ➢ No citosol, proteínas ligantes de ácidos graxos ligam- se temporariamente aos produtos da hidrólise. Estes, atravessam a membrana do retículo endoplasmático, no interior do qual são reesterificados → para poder sair para a corrente sanguínea Ressíntese • retículo endoplasmático (liso = lipídeo e rugoso = proteína) da célula do intestino Acil = ácido graxo ativado Enzima aciltransferase = síntese CoA = coenzima (ativação/energia/para poder fazer união/ligação) • formação de lipoproteínas (quilomicras) ➢ Formadas por lipídeos da ingesta, sendo que os lipídeos anfipáticos ficam voltados para fora (hidrofóbicos ficam voltados para dentro) + proteínas dão solubilidade e destino ➢ São formadas no retículo endoplasmático do enterócito e transportadas para o complexo de Golgi, onde são empacotadas em vesículas secretoras que são liberadas, por exocitose, no espaço extracelular entrando nos vasos linfáticos das vilosidades intestinais ➢ Associação com vitaminas lipossolúveis = K, A, D, E ➢ Quilomicras se movem através do sistema linfático (para fígado não pegar todos os ácidos graxos) até o ducto torácico onde são despejadas na corrente sanguínea (veia subclávia) → Na parede dos vasos a lipoproteína lipase, sintetizada nos tecidos adjacentes, é ativada pela apoC-II presente nas quilomicras e quebra triacilglicerol liberando ácidos graxos e glicerol → Ácidos graxos livres entram nas células • Ácidos graxos de cadeia curta (2 a 4 carbonos) e médias (6 a 10 carbonos) = não necessitam da participação de micelas para absorção pela mucosa intestinal. Atravessam a mucosa e são liberados para a circulação porta hepática → são transportados no sangue associados a albumina sérica (proteína secretada pelo fígado que transporta compostos hidrofóbicos) • A maioria das células pode oxidar os AGs para produzir energia • Os adipócitos podem reesterificar os AGs (ácidos graxos) → TAGs (triacilglicerídeos) que são depositados até que sejam necessários • Disfunção endotelial • Depósito de lipídios na parede das artérias de calibre grande e médio • Reação inflamatória na parede celular (migração e proliferação de células musculares lisas) • LDL leva colesterol para as células HDL remove colesterol livre dos tecidos para fígado → transporte reverso de colesterol • Quando quantidade maior de LDL consegue entrar na parede endotelial das artérias (por causa de alterações associadas à hiperemia, hipertensão, fumo, diabetes) → desencadeia reação inflamatória na parede arterial ➢ 1º retenção de LDL no endotélio das artérias → alterações químicas nas moléculas de LDL = oxidação (monócitos migram da luz arterial para dentro da parede e incorporam LDL oxidadas e se transformam em macrófagos, que ativam citosinas e estimulam a migração de células musculares lisas e proliferação dessas células e aumento da produção de tecido conjuntivo) = células espumosas ➢ Resultado desse acúmulo de lipídio, síntese celular e tecido conjuntivo = formação de placas de ateroma → crescimento da placa provoca redução da luz arterial ➢ Pode acontecer ruptura dessa placa (enzimas degradativas) e formação de trombos (coágulos) que podem se desprender e fechar uma artéria = entupimento {se for no = infarto do miocárdio / outras regiões = trombose / = acidente vascular cerebral AVC • Fatores de risco: IDADE: homens – 45 anos mulheres – depois da menopausa, FUMO: lesiona paredes dos vasos HIPETENSÃO: mesmo quando tratada DIABETES HISTÓRIA DE DOENÇA CARDIOVASCULAR EM PARENTES DE 1º GRAU NÍVEIS BAIXOS DE HDL: abaixo de 25 mg por dl Drogas inibidoras • Estatinas = drogas inibidoras da síntese endógena de colesterol ➢ Inibem enzima HMG-CoA redutase • Inibem síntese endógena do colesterol, então células começam a produzir e colocar receptores de LDL nas membranas (não fica excesso de LDL na corrente sanguínea) • Outro meio = resinas que impedem absorção dos sais biliares no intestino delgado, fígado tem que pegar colesterol para sintetizar novos sais biliares (não é muito eficiente) • disfunção hepática severa, comprometendo a síntese de ácidos e sais biliares • obstrução do trato biliar, interrompendo a circulação entero- hepática • a má absorção de lipídeos resulta em uma perda de vitaminas lipossolúveis e ácidos graxos essenciais nas fezes (esteatorreia)
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