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Lipídeos • Os lipídeos por definição são biomoléculas insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos. • São um grupo heterogênio de substâncias, amplamente distribuídas nos animais e vegetais. http://www.weblaranja.com/receitas/bovino/11052,008.htm “ Os lipídios biológicos são um grupo de compostos quimicamente diferentes entre si, mas têm na insolubilidade em água uma característica definidora e comum a todos.” As funções biológicas dos lipídios são tão diferentes quanto suas características químicas. http://www.dgfett.de/meetings/archiv/greifswald/ Os lipídeos possuem várias funções biológicas: -servem como armazenamento de energia (acilgliceróis) -moléculas sinalizadoras -componentes de membrana (fosfolipídeos e glicolipídeos) -Hormônios (eucariontes superiores, esteróides) -Vitaminas A, D, E e K são solúveis em lipídeos -Capa de gordura para isolamento térmico e absorção de choques (mamíferos) -Impermebializantes Lipídeos As gorduras e os óleos empregados quase universalmente nos organismos vivos como formas de reserva são derivados de ácidos graxos. Por sua vez, os ácidos graxos são derivados dos hidrocarbonetos. Os ácidos graxos são ácidos carboxílicos com cadeias de hidrocarboneto variando de 4 a 36 átomos de C. Em alguns ácidos graxos, essa cadeia é não-ramificada e completamente saturada ( sem ligações duplas); em outros, a cadeia contém uma ou mais ligações duplas. As propriedades físicas dos ácidos graxos e dos compostos que os contêm são determinadas em grande parte pelo comprimento e grau de insaturação da cadeia hidrocarbonada. Quanto maior a cadeia carbonada de um ac. graxo e menor o número de ligações duplas, menor é sua solubilidade em água. O grupo ácido carboxílico é polar e o responsável pela discreta solubilidade em água exibida pelos ácidos graxos de cadeia curta. O comprimento e o grau de insaturação da cadeia carbônica também influenciam fortemente a temperatura de fusão de cada ácido graxo. Na temperatura ambiente (25C), os ácidos graxos saturados com cadeia entre 12 a 24 exibem consistência de cera, já os ácidos graxos insaturados com o mesmo tamanho de cadeia são liquidos oleosos. A diferença ente os pontos de fusão é devida aos diferentes graus de justaposição ente as moléculas dos ác. graxos Em quase todos os ac. Graxos de ocorrência natural as ligações duplas estão na configuração cis. Ac. Graxos na configuração trans são produzidos por fermentação no rúmen de animais e obtidos de derivados de leite e da carne. Os ac. Graxos trans também são produzidos durante a hidrogenação de óleos obtidos de vegetais e de peixes. Dietas ricas em ac. Graxos trans estão realcionadas com níveis sanguíneos aumentados das lipoproteínas LDL (Colesterol mau) e níveis diminuídos de HDL (colesterol bom). Alguns tipos comuns de lipídios de armazenamento e de membrana Os triacilgliceróis são ésteres dos ac graxos com o glicerol. Os lipídios mais simples contendo ac graxos são os triacilgliceróis, também comumente chamados triglicerídios, gorduras ou gorduras neutras. Os triacilgliceróis são compostos por três moléculas de ac graxos unidas por ligação éster a uma única moléculas de glicerol. Na maioria das células eucarióticas os triacilgliceróis formam no citosol aquoso uma fase separada constituida por gotículas oleosas que funcionam como depósito de combustível metabólico. Adipócitos ou células de gordura. Secção de uma célula do cotilédone de uma semente da planta Arabidopsis. Existem duas grandes vantagens no emprego dos triacilgliceróis como combustível de armazenamento em lugar de polissacarídios como o glicogênio e o amido. 1. Como os átomos de carbono dos ac graxos são mais reduzidos que aqueles dos açucares, a oxidação dos triacilgliceróis libera mais que o dobro da energia liberada pela oxidação de massa igual de carboidratos. 2. Como os tricaligliceróis são hidrofóbicos, o organismo que carrega gorduras como combustível não precisa do peso extra de água que sempre esta associada com os polissacarídios armazenados Pessoas moderadamente obesas com 15 a 20kg de triacilgliceróis depositados nos adipócitos, podem satisfazer suas necessidades energéticas por meses contando apenas com suas reservas lipídicas. http://gordices.forumeiros.com/t105-quem-e-o-melhor-gordo-de-sempre De acordo com a Sociedade Brasileira de Cardiologia, os níveis ideais de colesterol no sangue devem ser: - Colesterol Total deve estar abaixo de 200mg/dL de sangue. - Bom Colesterol (HDL) deve estar acima de 35mg/dL de sangue. - Mau Colesterol (LDL) deve estar abaixo de 130mg/dL de sangue. http://www.bemdesaude.com/content/diferencas_entre_bom_e_mau_colesterol.ht ml Alimentos ricos em gordura expostos por grandes períodos de tempo ao oxigênio atmosférico podem deteriorar e tornar-se rançosos. O sabor e o aroma desagradáveis associados à rancificação resultam do rompimento por oxidação de ligações duplas em ácidos graxos de menor comprimento da cadeia e consequentemente maior volatilidade. As ceras servem como reservas energéticas e como repelentes da água As ceras de origem biológicas são ésteres de ac graxos de cadeia longa (14 a 36) saturada ou insaturada com álcoois também de cadeia longa (16 a 30). São a principal forma de armazenamento de energia no plancto. Repelentes de água: glândulas da pele de vertebrados. Os passaros. As folhas de muitas plantas tropicias protege contra a evaporação excessiva da água e protege contra parasitas. As ceras biológicas encontram uma variedade de aplicação na indústria farmacêutica, de cosmético e outras. http://www2.ibb.unesp.br/Museu_Escola/4_diversidade/alimentacao/Documentos/2.do_que_somos_feitos.htm Lipídeos Constituintes de membranas Os 5 tipos gerais de lipídeos de membrana são: -Glicerofosfolipídios, nos quais as regiões hidrofóbicas são compostas de dois ác graxos ligados a um glicerol. -Galactolipídios e sulfolipídios, os quais tamb~em cotem dois ác graxos esterificados com o glicerol, mas não possuem o grupo fosfato característico dos fosfolipídios -Lipídios tetraéter arqueobacterianos, nos quais dois grupos alquila muito copridos estaõ unidos ao glicerol por ligações éter em ambas as extremidades. -Esfingolipídios, nos quais um único ác graxo está ligado a uma amina graxa, a esfingosina -Esteróis, compostos caracterizados por um sistema rígido de quatro anéis hidrocarbônicos fundidos. Todos os tipos de lipídios mostrados aqui possuem ou glicerol ou a esfingosina como a estrutura base (em rosa) ao qual estão ligados um ou mais grupos alquila de cadeia longa (em amarelo) e um grupo-cabeça polar (em azul). Nos triacilgliceróis, glicerofosfolipídios, galactolipídios e sulfolipídios, os grupos alquila são ác graxos em ligação do tipo éster. Os esfingolipídios contêm um único ác graxo unido por ligação amida ao esqueleto da esfingosina. Os lipídios de membrana das arqueobactérias são variáveis; aqueles mostrados aqui possuem duas cadeias alquilas muito longas e com ramificações, cada extremidade delas termina em ligações com a porção glicerol da molécula. Nos fosfolipídios, o grupo cabeça polar está unido ao restante da molécula por meio de uma ligação fosfodiéster, já os glicolípidios apresentam uma ligação glicosídica direta entre o açúcar, que é grupo cabeça, e o esqueleto do glicerol. Os glicerofosfolipídios (1), também chamdados fosfoglicerídios, são lipídios de membrana nos quais dois ác graxos estão ligados por meio de ligação éster aos primeiro e segundo átomo de carbono do glicerol e um grupo fortemente polar ou eletricamente carregado está ligado por ligação fosfodiéster ao terceiro carbono. Alguns tecidos de animais e organismos unicelulares são ricos em lipídiosdo tipo éter, neste tipo de lipídio uma cadeia acila entre as duas existentes está ligada ao glicerol por meio de ligação éter em vez de ligação éster. Ex: Fator ativador de plaquetas. O segundo grupo de lipídios de membranas são aqueles que predominam nas células vegetais: os galactolipídios (2), nos quais um ou mais resíduos de galactose estão conectados por uma ligação glicosídica ao C-3 de uma molécula de 1,2diacilglicerol. As membranas dos tilacóides dos cloroplastos possuem galactolipídios que perfazem 70 a 80% do total dos lipídios de membrana de vegetais vasculares. A maioria das arqueobactérias (3) vivem em nichos ecológicos que exibem condições extremas. Possuem lipídios de membrana contendo cadeias hidrocarbonadas longas (32) e ramificadas, as quais estão ligadas em cada uma das suas duas extremidades a molecula de glicerol. Os esfingolipídios (4), a quarta grande classe de lipídios de membrana, têm também um grupo cabeça polar e duas caudas não polares, mas eles não contém glicerol, no que difere dos glicerofosfolipídios e galactolipídios. Os esfingolipídios são compostos por três estruturas: 1. A esfingosina, uma molécula de um amino álcool de cadeia longa 2. Uma molécula de ác graxo de cadeia longa 3. E um grupo cabeça polar que é, em alguns casos, unidos por uma ligação glicosídica e em outros, por uma ligação fosfodiéster. Os glicoesfingolipídios (4), que ocorrem principalmente na face externa da membrana plasmática, têm grupos cabeça com um ou mais açucares ligados diretamente ao –OH em C-1 da porção ceramida, eles não contêm fosfato. Os esfingolipídios na superfície celular são sítios de reconhecimento biológico. Glicoesfingolipídios como determinantes dos grupos sanguineos. Os esteróis (5) possuem quatro anéis carbônicos fundidos entre si Os esteróis são lipídios estruturais presentes nas membranas da maioria das células eucarióticas. A estrutura característica desse quinto grupo de lipídios de membrana é o núcleo esteróide costituído por quatro anéis fundidos entre si, três deles com seis átomos de carbono e um com cinco. As vitaminas A e D são precursoras de hormônios As vitaminas são compostos essenciais à saúde do homem e outros vertebrados, mas que não podem ser sintetizados por eles e, portanto, devem ser obtidos dos alimentos. Lipossolúveis e Hidrossolúveis Das lipossolúveis temos A, D, E e K. A deficiência da vitamina D leva à formação defeituosa dos ossos e à doença raquitismo. A vitamina A (retinol) em suas várias formas funciona como um hormônio e como pigmento visual do olho dos vertebrados. A vitamina A, pela primeira vez, foi isolada de óleos extraídos do fígado de peixes; na dieta humana, fígado, ovos, leite integral e manteiga são boas fontes dessa vitamina. Nos vertebrados, o pigmento chamado beta caroteno, e responsável pela cor característica de cenoura, batata doce e outros vegetais amarelos, pode ser convertido em vitamina A. A deficiência de vitamina A leva a vários sintomas no homem, incluindo secura da pele, dos olhos e das membranas mucosas; ao atraso do desenvolvimento e do crescimento e à cegueira noturna, um sintoma precoce de carência de vitamina A. Vitamina E é o nome coletivo para um grupo de lipídios intimamente relacionados chamados tocoferóis. Os tocoferóis são encontrados em ovos e óleos vegetais. A carência de vitamina E em humanos é muito rara e seu principal sintoma é a fragilidade dos eritrócitos. A vitamina K sofre um ciclo de oxidação e redução durane a formação da protombina ativa, uma proteína do plasma sanguineo essencial para a formação do coágulo sanguíneo. • O vento inicial na utilização de gordura como fonte de energia é a hidrólise de triacilglicerol por lipases. Metabolismo de ácidos graxos • O glicerol formado pela lipólise é fosforilado e oxidado a di- hidroxiacetona fosfato que, por sua vez, isomeriza-se a gliceraldeído 3-fosfato. Esse intermediário pertence às vias da glicólise e da gliconeogênese. Daí, o glicerol pode converter-se a piruvato ou a glicose no fígado, que contém as enzimas apropriadas. • O processo inverso pode ocorrer pela redução de di-hidroxiacetona fosfato a glicerol 3 fosfato. A hidrólise por uma fosfatase dá, então, glicerol. Desse modo, o glicerol e os intermediários da glicólise são facilmente interconversíveis. Os ácidos graxos são ligados à coenzima A antes de serem oxidados • Os ácidos graxos são ativados a acil CoAs, que são transportadas através da membrana mitocondrial interna pela carnitina e degradadas na matriz mitocondrial por uma sequência repetida de quatro reações: oxidação ligada a FAD, hidratação, oxidação ligada a NAD+ e tiólise por CoA. • O FADH2 e o NADH formados na etapas de oxidação transferem seus elétrons ao O2 por meio da cadeia respiratória, enquanto a acetil CoA formada na etapa de tiólise entra normalmente no ciclo do ácido cítrico por condensação com oxaloacetato.