Lipídeos - Bioquímica Básica

Prévia do material em texto

Introdução
• Característica principal
– insolubilidade em água
• Diferentes funções
• Armazenamento
– óleos, gorduras
• Estruturais de membrana
– Fosfolipídeos
– Glicolipídeos
– Esteróides 
• Sinalizadores, cofatores e pigmentos
– Vitaminas lipossolúveis, eicosanóides, hormônios esteroidais
1
QUÍMICA DE LIPÍDIOS
I- DEFINIÇÃO
•São substâncias heterogênias de ocorrência natural
•Insolúveis em água
•Contem uma ou mais moléculas de ácidos graxos
em associação química com álcool, aminoácidos, 
grupos fosfatos ou açúcares
Exceção:Colesterol–lipídio apesar de não conter AG
na estrutura 2
Armazenamento
• Derivados de ácidos graxos
• Triacilgliceróis
3
ÁCIDOS GRAXOS
Ácidos carboxílicos de cadeia hidrocarbonada
Variando de 4-36 carbonos
• R- cadeia carbônica
hidrofóbica - cauda apolar
• Grupo carboxila hidrofílico
cabeça polar
Cabeça polar
Cauda apolar
=
 
R-C-OH 
O
4
ÁCIDOS GRAXOS
•São unidades fundamentais dos lipídios
•Não ocorrem livres nas células dos tecidos
•Ácidos graxos insaturados - têm 1 ou mais dupla
ligação - líquidos a temp. ambiente
•Ácidos graxos saturados – não apresentam 
insaturações - sólidos a temp. ambiente
5
ÁCIDOS GRAXOS
No de C AG saturados AG insaturado
12 Láurico 12:0 -
14 Mirístico 14:0 -
16 Palmítico16:0 Palmitoleico16:1(9)
18 Esteárico 18:0 Oleico 18:1(9)
Linolêico 18:2(9,12)
Linolênico18:3(9,12,15)
20 Araquídico 20:0 Araquidônico 20:4(5,8,11,14)
Eicosapentanóico
20:5(5,8,11,14,17)
24 Lignocérico 24:0 Nervônico 24:1(15)
6
• As pontes são sempre separadas por grupo metileno
(CHCHCH2CHCH)
• As lig. duplas dos ag naturais insaturados: cis. A
configuração trans ocorre apenas após fermentação no
rúmen, nos laticínios e derivados de carnes, na
hidrogenização de óleos vegetais e peixe.
• AG trans  níveis de LDL (colesterol ruim) no sangue e
baixam os níveis de HDL ↓ níveis de HDL (colesterol
bom).
• Cadeias longas-caráter hidrofóbico
• Qto > a cadeia e < o número de duplas ligações <
solubilidade
7
II- FUNÇÕES BIOLÓGICAS DOS LIPÍDIOS
•1- Importantes como componentes da dieta e 
como combustível
•2- Exercem efeito isolante e de proteção dos orgãos 
internos e superfície do organismo
Com os lipídios da dieta ocorre absorção de:
vitaminas lipossolúveis(A,D,E e K) e AG essênciais
TAG = 9 kcal/g Glicose = 3,8 kcal/g
TAG contêm alto conteúdo energético
8
• propriedades físico-química determinadas 
pelo comprimento e grau de insaturação da 
cadeia HC
9
Ponto de Fusão
• T ambiente 
– ácidos graxos 12:0 á 
24:0C
• Consistência cerosa
• T ambiente 
– ácidos graxos 12-24 
insaturados  óleos 
líquidos
Ácido oléico
Ácido linoléico
10
11
Triacilgliceróis na dieta
• Óleo de oliva, 
manteiga e gordura 
animal são 
constituídos de 
triacilgliceróis
• Ponto de fusão difere 
em função da 
composição dos 
ácidos graxos
Ó
le
o
 d
e 
o
li
v
a
lí
q
u
id
o
M
an
te
ig
a
S
ó
li
d
o
 c
re
m
o
so
G
o
rd
u
ra
 a
n
im
al
S
ó
li
d
o
 d
en
so
C16 e C18
saturado
C16 e C18
insaturado
C4 e C14
saturado
Gorduras de origem natural (25oC)
l
II- FUNÇÕES BIOLÓGICAS DOS LIPÍDIOS
•3- Importantes na formação de outros compostos
biológicamente ativos
Colesterol é precursor de:
hormônios esteróides, vitamina D e ác. biliares
Ác. araquidônico Tromboxanos (TX)
Prostaglandinas (PG)
Leucotriênos (LT) 12
Prostaglandinas
•Possuem grande espectro de atividades biológicas
•Mediadores da dor, inflamação e febre
Tromboxanos
•Secretadas pelas plaquetas e agem na formação de
trombos sangüíneos
Leucotrienos
•Induzem a contração da musculatura lisa das vias
aéreas
13
•4- Componentes importantes da estrutura dos
tecidos animais e vegetais
II- FUNÇÕES BIOLÓGICAS DOS LIPÍDIOS
•5- Importantes no reconhecimento intercelular e 
adesão celular
Fosfolipídios, esfingolipídios, glicolipídios e Colesterol –
encontrados na membrana das células e organelas.
Glicolipídios e glicoproteínas apresentam oligossacarídios
na superfície externa da membrana celular que:
• Reconhecimento de células da mesma espécie
•Proteínas extracelulares ligam-se a esses grupos 
promovendo a adesão de células
14
C – COLESTEROL E ÉSTERES DE COLESTEROL
• Contem o núcleo esterol
ciclopentano-peridrofenantreno 
• Substâncias que contêm o núcleo esterol são: 
•Hormônios esteróides : progesterona, testosterona, 
cortisol, aldosterona
• Ácidos biliares, vitamina D, colesterol livres e 
esterificados 
15
C – COLESTEROL E ÉSTERES DE COLESTEROL
•Colesterol é o esterol mais abundante nos humanos 
• Encontra-se associado a gordura animal
• É um lipídio anfipático contendo OH no C3
• Encontrado na forma livre ou associado a uma
molécula de AG formando os ésteres de colesterol
16
C – COLESTEROL E ÉSTERES DE COLESTEROL
R-C-O
=O
H3C
HC-CH2-CH2-CH2-CH-CH3
CH3
CH3
H3C
H3C
HC-CH2-CH2-CH2-CH-CH3
CH3
CH3
H3C
HO
Colesterol
Ésteres de colesterol 17
C – COLESTEROL E ÉSTERES DE COLESTEROL
• Colesterol do organismos pode ser:
• Colesterol exógeno (derivado da dieta)
• Colesterol endógeno (sintetizado pelo organismo)
• Colesterol é sintetizado em quase todos os tecidos
Fígado, córtex adrenal, testículos, ovários e placenta
18
C – COLESTEROL ÉSTERES DE COLESTEROL
IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA
• Componente de todas as membranas celulares
•Precursor de hormônios esteróides e ácidos biliares
• Componente das lipoproteínas plasmáticas
• No organismo é convertido em 7-desidrocolesterol,
que é convertido em vitamina D (colecalciferol)-reação 
fotoquímica-UV
Vitamina D-convertida em dihidroxiclecalciferol-
hormônio: regula a aquisição de Ca no intestino e os níveis 
de Ca rim e fígado 
19
III- CLASSIFICAÇÃO DOS LIPÍDIOS
1-LIPÍDIOS SIMPLES
A-Ceras B- Gorduras ou Triacilglicerol (TAG)
2-LIPÍDIOS COMPOSTOS
A- FOSFOLIPÍDIOS (GLICEROFOSFOLIPÍDIOS)
• Ácido fosfatídico
• Fosfatidilcolina (lecitina)
• Fosfatidiletanolamina (cefalina)
• Fosfatidilserina (cefalina)
• Fosfatidilinositol
20
2-LIPÍDIOS COMPOSTOS
B- ESFINGOFOLIPÍDIOS
• Esfingomielina
• Cerebrosídios
• Gangliosídios
C- COLESTEROL E ÉSTERES DE COLESTEROL
D- LIPOPROTEÍNAS
21
1-LIPÍDIOS SIMPLES
São constituídos de AG e álcool ( glicerol ou álcool de 
alto PM)
A- CERAS
São ésteres constituídos de AG e ÁLCOOL de alto PM
Ex: palmitato de cetila e palmitato de miricila
=
 
R1-C-O-R2
O R1 e R2 são cadeias carbônicas
longas
Importância biológica - capa de proteção da pele e couro 
cabeludo 22
B- GORDURAS OU TRIACILGLICERÍDIOS (TAG)
São compostos constituídos de:
• esterificadas com as OH alcóolicas do GLICEROL
• 3 moléculas de AG 
GLICEROL = 1,2,3 PROPANOTRIOL
HO-C-R
=
O
HO-C-R
=
O
HO-C-R
=
O
H2C-OH
H2C-OH
HC-OH
GLICEROL
H2C-
H2C-
HC-
O-C-R
=
O
O-C-R
=
O
O-C-R
=
O
AG TAG
+ 3H2O
23
B- GORDURAS OU TRIACILGLICERÍDIOS (TAG)
• TAG são LIPÍDIOS NEUTROS - carga igual a zero 
• Monoacilglicerídios (MAG) e Diacilglicerídios (DAG)
são intermedíários da síntese e degradação dos TAG
H2C-
H2C-OH
HC-OH
O-C-R
=
O
MAG
H2C-
H2C-OH
HC-O-C-R
=
O
O-C-R
=
O
DAG
H2C-
H2C-
HC-
O-C-R
=
O
O-C-R
=
O
O-C-R
=
O
TAG
•Lipídios mais abundante - principal forma de 
armazenamento de energia - acumulam-senos adipócitos 
24
2-LIPÍDIOS COMPOSTOS
A- GLICEROFOSFOLIPÍDIOS OU FOSFOLIPÍDIOS
•São lipídios que contêm glicerol, AG e fosfato ( cargas - )
•Grupo fosfato está associado a agrupamento como 
colina, etanolamina, serina ou inositol
a1- ácido fosfatídico
•Contem 2 moléculas de AG esterificadas nas OH dos
C2 e C3 e um grupo fosfato associado a OH do C1
•Todos os fosfolipídios são anfipáticos- apresentam uma
cauda apolar e um cabeça polar
25
Glicerol
HO-C-R
=
O
HO-C-R
=
O
H2C-OH
H2C-OH
HC-OH
HO-P-OH
O
O
H2C-
H2C-
HC-O-C-R
=
O
O-C-R
=
O
O-P-OH
O
O
Ácido fosfatídico
• Precursor da síntese dos fosfolipídios 
• pH fisiológico apresenta carga -1
a1- ácido fosfatídico
26
FÓRMULA GERAL DOS FOSFOLIPÍDIOS
H2C-
H2C-
HC-O-C-R
=
O
O-C-R
=
O
O-P-O-X
O
O
X= colina, etanolamina,
serina e inositol
• fosfatidilcolina 
• fosfatidiletanolamina 
• fosfatidilserina 
• fosfatidilinositol 27
a2- fosfatidilcolina (lecitina)
X=colina (aminoácool - N,N,N-trimetiletanolamina)
CARGA = O
H2C-
H2C-
HC-O-C-R
=
O
O-C-R
=
O
O-P-O-H
O
O
Ácido
fosfatídico
HO-CH2
+
N(CH3)3
CH2
colina
H2C-
H2C-
HC-O-C-R
=
O
O-C-R
=
O
O-P-O
O
O
CH2
+
N(CH3)3
CH2
fosfatidilcolina
28
a3- fosfatidiletanolamina (cefalina)
X=etanolamina - é um aminoálcool
CARGA = O
H2C-
H2C-
HC-O-C-R
=
O
O-C-R
=
O
O-P-O
O
O
CH2
+
NH3
CH2
fosfatidiletanolamina
H2C-
H2C-
HC-O-C-R
=
O
O-C-R
=
O
O-P-O-H
O
O
Ácido 
fosfatídico
HO-CH2
+
NH3
CH2
etanolamina
29
a4- fosfatidilserina (cefalina)
X=etanolamina - é um aminoálcool
CARGA = -1
H2C-
H2C-
HC-O-C-R
=
O
O-C-R
=
O
O-P-O-H
O
O
Ácido 
fosfatídico
HO-CH2
+
NH3
HC-COO
serina
H2C-
H2C-
HC-O-C-R
=
O
O-C-R
=
O
O-P O
O
O
CH2
+
NH3
HC-COO
fosfatidilserina
30
a5 - fosfatidilinositol
X=inositol - é um álcool cíclico chamado de 
hexaidroxiciclohexano
CARGA = -1
H2C-
H2C-
HC-O-C-R
=
O
O-C-R
=
O
O-P-O-H
O
O
Ácido 
fosfatídico
inositol
HO
fosfatidilinositol
H2C-
H2C-
HC-O-C-R
=
O
O-C-R
=
O
O-P-O
O
O
31
IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA DOS FOSFOLIPÍDIOS
•Constituem a 1a classe de lipídios de membrana
Elementos estuturais da membrana, organelas e 
lipoproteínas plasmáticas 
•Presentes na bile - atuam como detergente
Auxiliando a solubilização do colesterol
•Atuam como surfactante pulmonar 
•Atuam como mensageiro intracelular
fosfatidilinositol 4,5 bifosfato (PIP2) presente 
na membrana celular produz DAG e IP3 32
MEMBRANAS CELULARES
33
ESTRUTURA DAS LIPOPROTEÍNAS DO PLASMA 
34
B- ESFINGOLIPÍDIOS
•Contêm uma molécula de aminoálcool
H3C-(CH2)12-CH=CH-C-OH
H
HC-NH2
H2C-OH
•ESFINGOSINA
35
B- ESFINGOLIPÍDIOS
•Esfingolipídios contêm:
•Uma molécula de AG ligado através de ligação
amida 
•Um grupo Y
H3C-(CH2)12-CH=CH-C-OH
H
HC-N-C-R
H2C-O-Y
H
36
B- ESFINGOLIPÍDIOS
b1- Esfingomielinas
FÓRMULA GERAL 
Y fosfocolina
fosfoetanolamina
•Podem ser classificadas como fosfolipídios
CARGA = ZERO
H
H3C-(CH2)12-CH=CH-C-OH
HC-N-C-R
H2C-O-Y
H
37
b1- Esfingomielinas
IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA
•Constituem a 2a classe de lipídios de membrana e 
organelas celulares
•Ocorrem em grande quantidade no tecido nervoso
e cerebral. Ex: mielina
B- ESFINGOLIPÍDIOS
38
B- ESFINGOLIPÍDIOS
b2 - Cerebrosídeos ou glicoesfingolipídios
•Glicolipídios neutros
•Contêm unidades glicídicas simples 
•Ligados diretamente no C1 da esfingosina
•Monossacarídios, dissacarídios ou trissacarídios
•Os AG predominantes são o lignocérico 24:0
ou nervônico 24:1(15) 39
B- ESFINGOLIPÍDIOS
b2 - Cerebrosídios ou glicoesfingolipídios
Y Glicose (Glicocerebrosídio)
Galactose ( galactocerebrosídio)
Glicose-Galactose-N-acetilgalactosamina
H3C-(CH2)12-CH=CH-C-OH
H
HC-N-C-R
H2C-O-Y
H
40
B- ESFINGOLIPÍDIOS
b2 - Cerebrosídeos ou glicoesfingolipídios
HC-N-C-R
H3C-(CH2)12-CH-CH-C-OH
H
O
H2C-O
Glicose
CARGA = ZERO
H
41
B- ESFINGOLIPÍDIOS
b3 - Gangliosídios ou glicoesfingolipídios
•São esfingolipídios mais complexos
•São carregados negativamente –ácido siálico
apresenta carga –1 em pH 7
•Unidades glicídicas mais complexas – unidade
terminal é constituída de ácido siálico conhecido
Como N-acetil neuramínico (NANA)
42
B- ESFINGOLIPÍDIOS
b3 - Gangliosídios ou glicoesfingolipídios
CARGA = -n
n = no de NANA
HC-N-C-R
H3C-(CH2)12-CH=CH-C-OH
H
H2C-O-Glc-Gal-Nac Gal
NANA
H
Ác.siálico
NANA
HCOH
OH
H
OH
H
O COO
HN
H
H
H
O=C
CH3
HCOH
H2COH
_
43
B- ESFINGOLIPÍDIOS
Glicoesfingolipídios- Gangliosídios e cerebrosídios
IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA
•Componentes essenciais de todas as membranas
celulares
•Encontrados grandes quantidades nos tecidos
nervoso e cerebral 
•Localizados na camada externa da membrana
plasmática – importantes no reconhecimento 
intercelular e crescimento celular
44
Glicoesfingolipídios-gangliosídios e cerebrosídios
IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA
• Fonte de antígenos do grupo sanguíneo
• Centros receptores de superfície 
• A incapacidade de degradar os glicoesfingolipídios
leva a disfunções sérias no desenvolvimento do 
sistema nervoso provocando retardo mental,
paralisia, cegueira e morte precoce
45
C – LIPOPROTEÍNAS PLASMÁTICAS
• Presentes no sangue
• Complexos moleculares hidrofílicos, de natureza
globular
• Constituídas de LIPÍDIOS e PROTEÍNAS
ESPECÍFICAS (Apolipoproteínas)
LIPÍDIOS: fosfolipídios, ésteres de colesterol e
colesterol
APOLIPOPROTEÍNAS: ApoA-I, ApoB-100,
ApoB-48, ApoC-I, ApoC-II, ApoE, etc 46
• FUNÇÃO: transportar lipídios insolúveis através
do sangue
C – LIPOPROTEÍNAS PLASMÁTICAS
• CENTRO contendo lipídios neutros
TAG, Colesterol e ésteres de colesterol
• CAPA HIDROFÍLICA- monocamada de
fosfolipídios, colesterol e apolipoproteínas
• ESTRUTURA:
47
ESTRUTURA DAS LIPOPROTEÍNAS DO PLASMA 
48
ESTRUTURA DAS LIPOPROTEÍNAS DO PLASMA 
49
• TIPOS DE LIPOPROTEÍNAS PLASMÁTICAS
• QUILOMICRONS - lipoproteínas de baixíssima
densidade - produzidos nas cél. intestinais 
-transportam lipídios da dieta até os tec. periféricos
• VLDL- produzidas no fígado-transportam lipídios
aos tec. periféricos
C – LIPOPROTEÍNAS PLASMÁTICAS
50
• TIPOS DE LIPOPROTEÍNAS PLASMÁTICAS
C – LIPOPROTEÍNAS PLASMÁTICAS
• HDL- sintetizada no fígado-são aceptoras de 
colesterol dos tecidos e de outras lipoproteínas
circulantes - Protege contra a arterosclerose
• LDL- VLDL na circulação são transformadas em 
LDL - possuem elevada concentração de colesterol
e ésteres de colesterol - causa a arterosclerose
51
MEMBRANAS CELULARES
Camadas finas de 5-9nm e de natureza lipoproteica
•Bicamada lipídica 
•Mosaico fluído- lipídios e proteínas têm mobilidade
lateral
•Lipídios presentes nas membranas:
•Fosfolipídios
•Esfingolipídios
•Pequenas concentrações de colesterol 
52
•Composição lipídica da membrana celular é 
assimétrica
•Proteínas da membrana encontram-se associada
à bicamada lipídica:
•Proteínas extrinsícas ou periféricas
•Proteínas intrínsicas e integrais 
MEMBRANAS CELULARES
53
MEMBRANAS CELULARES
54
MEMBRANAS CELULARES
FUNÇÃO DA MEMBRANA CELULAR
• Proteínas comatividade enzimática
• Sistemas de transporte
• Sítios de reconhecimento intercelular
• Centros receptores específicos
A membrana celular apresenta:
55
Proteínas 
específicas
Crescimento e
proliferação celular
Receptor
inativo
Complexo R-E
receptor esteróide
RNAm
Gene
DNA
CITOSOL
Complexo R-E liga-se
à cromatina ativando 
a transcrição dos genes
Esteróide
RECEPTORES INTRACELULARES
Horm.esteróides, Vit D, Ác.retinóico
56
II-RECEPTORES DA SUPERFÍCIE PLASMÁTICA
MEMBRANAS CELULARES
•Receptores sofrem mudança de conformação que
desencadeia o sinal transmembrana 
•Existem 3 classes de receptores de superfície 
•1-Receptores de neurotransmissores ligados a 
canais iônicos 
•2-Receptores catalíticos 
•3-Receptores envolvendo moléculas mensageiras
secundárias 
57
MEMBRANAS CELULARES
•1-Receptores de neurotransmissores ligados a 
canais iônicos 
• São receptores de nervos e músculos – ligados a
canais iônicos da membrana
• Receptor e canais iônicos formam um complexo
multimolecular
• Ex: receptores nicotínico da acetilcolina dos
músculos e nervos, receptores do glutamato, 
do GABA
58
MEMBRANAS CELULARES
•Mecanismo de ação desses receptores
•1-Receptores de neurotransmissores ligados a 
canais iônicos 
Ligação do neurotransmissor ao receptor
Provoca rápida abertura dos canais de cálcio
Ocorre difusão de íons para fora ou para dentro
da membrana dependendo do gradiente de conc.
Fluxo de íons altera o potencial de membrana 
leva à transmissão dos impulsos nervosos
59