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LIPLIPÍÍDIOSDIOS • Formam um grupo heterogêneo de substâncias amplamente distribuídas em animais e vegetais. • Característica em comum a todos os lipídios (definição): são compostos insolúveis, ou pouco solúveis, em água e solúveis em solventes orgânicos (acetona, clorofórmio, éter, benzeno, etc). • Funções Principais - Componentes de membranas biológicas: ex.: fosfolipídios e glicerolipídios - Reserva energética: 9 Kcal/g contra 4 Kcal/g dos carboidratos - Isolante térmico: ex.: protegem animais contra o frio excessivo (focas, ursos polares): triacilgliceróis - Proteção de órgãos vitais contra choques mecânicos: ex.:triacilgliceróis - Impermeabilizante – proteção contra perda de água em plantas; evitam que as penas de aves aquáticas absorvam água – ex.: ceras - Vitaminas: A, D, E e K. - Digestão: sais biliares (ácidos cólico, desoxicólico, etc.) - Hormonal – ex.: esteróis (testosterana, estrógenos) ÁÁcidos Graxos cidos Graxos • São hidrocarbonetos • Moléculas anfipáticas: possuem uma região polar e uma região apolar • GRUPO POLAR: carboxílico • GRUPO NÃO-POLAR - cadeia hidrocarbonada • De acordo com o número de carbonos podem ser de: - cadeia curta: 4 a 6 átomos de carbono - cadeia média: 8 a 14 átomos de carbono - cadeia longa: 16 a 36 átomos de carbono • ESTRUTURA: dois tipos: - Saturados: sem ligações duplas -Insaturados: apresentam uma ou mais ligações duplas -Moinsaturados: uma dupla ligação (ou insaturação) -Polinsaturados (PUFAS): 2 ou mais duplas ligações (ou insaturações) Grupo Carboxila Polar Cadeia Hidrocarbonada Apolar Á C I D O G R A X O ÁÁCIDOS GRAXOSCIDOS GRAXOS-- ClassificaClassificaççãoão Ácidos Graxos SATURADOS e INSATURADOS Grupo Carboxila (Região Polar) Cadeia Hidrocarbonada (Região Apolar) Dupla ligação ou insaturação: provoca uma curvatura na molécula do ácido graxo Grupo Carboxila (Região polar) Cadeia Hidrocarbonada (Região apolar) SATURADO INSATURADO Nomenclatura dos Nomenclatura dos ÁÁcidos Graxoscidos Graxos NOMENCLATURA DELTA (∆) • Numera o ácido graxo a partir do grupo carboxílico e leva em consideração: - o comprimento da cadeia - o número de duplas ligações, separadas por dois pontos - a posição das duplas ligações – números sobrescritos seguindo a letra grega ∆ (delta). Exemplo: C18:1 ∆9 = ácido oléico, ácido graxo com 18 átomos de carbono com uma dupla ligação posicionada no carbono 9 ou entre carbonos 9 e 10. C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 O HO • Exemplo: • C18:2 ∆9, 12 - ácido linoléico, com 18 átomos de carbono, e duas duplas ligações, uma no C9 e outra no C 12. • C18:0 – ácido esteárico, ácido graxo saturado, com 18 átomos de carbono. • Outras formas de escrever: • 18: 1 (9) • 18: 1; 9 • 18: 1 –(∆9) Nomenclatura dos Ácidos Graxos • NOTAÇÃO ÔMEGA (ω) – é utilizado para designar o último carbono da cadeia, seja qual for o seu tamanho. • A nomenclatura ômega é aquela que numera o ácido graxo a partir do grupo metil (CH3) terminal. Assim, a partir dessa denominação os ácidos graxos podem ser distribuídos em várias “famílias”, como ωωωω3, ωωωω6, ωωωω7, ωωωω9, sendo os mais comuns e importantes os ácidos graxos mono e polinsaturados do grupo ωωωω3 e ωωωω6. • Exemplo: • Classe (ou família): Ômega 3 • Ácido linolênico = 18:3 ω 3,6,9 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C H15 C16 C17 C18 O HO ω6 ω3 Alguns Ácidos Graxos Saturados de Ocorrência Natural No. De Carbonos Nome comum Nome Oficial Fonte 4:0 Ácido butírico butanóico gordura do leite 6:0 Ác. capróico hexanóico leite, côco e babaçu 8:0 Ác. caprílico octanóico leite, côco e babaçu, semente de uva 10:0 Ácido cáprico decanóico leite de caprinos 12:0 Ácido láurico dodecanóico sementes das Lauraceae, leite 14:0 Ácido mirístico tetradecanóico noz moscada (Miristica sp.), côco 16:0 Ácido palmítico hexadecanóico côco, soja e algodão, oliva, abacate, amendoim, milho, manteiga de cacau, toucinho 18:0 Ácido esteárico octadecanóico cacau, animais 20:0 Ácido araquídico eicosanóico Óleo de Amendoim (Arachis sp.) 22:0 Ácido beênico docosanóico Algumas leguminosas 24:0 Ác. lignocérico tetracosanóico Óleos de amendoim, mostarda, gergelim, colza e girassol Alguns Ácidos Graxos Insaturados de Ocorrência Natural N0. de Carbonos Nome comum Nome Oficial Notação Ômega Fonte 10:1 ∆9 Ác. caproléico cis - 9- decenóico leite 12:1 ∆5 Ác. lauroléico cis- 5- dodecenóico leite 14:1 ∆9 Ác. miristoléico cis-9-tetradecenóico Gordura animal 16:1 ∆9 Ác. palmitoléico cis-9-hexadecenóico ômega 7 Óleos vegetais 18:1 ∆ 9 Ác. oléico cis-9-octadecenóico ômega 9 Óleo de oliva e abacate, animais 18:2 ∆ 9,12 Ác. linoléico cis-9, 12- octadecadienóico ômega 6 Óleos vegetais 18:3 ∆ 6, 9, 12 Ác. γ-linolênico octadecatrienóico ômega 6 Óleo de amendoim, algodão, gergelim, girassol 18:3 ∆ 9,12,15 Ác. α-linolênico octadecatrienóico ômega 3 Óleo de linhaça, soja, gérmem de trigo 20:4 ∆ 5,8,11,14 Ác. araquidônico eicosatetraenóico ômega 6 animais ÁÁcidos Graxos Essenciaiscidos Graxos Essenciais • Microrganismos e plantas são capazes de sintetizar todos os ácidos graxos saturados e insaturados de que necessitam. • O homem é capaz de sintetizar muitos tipos de ácidos graxos, incluindo os saturados e os monoinsaturados. • Os ácidos graxos poliinsaturados, no entanto, principalmente os das classes ωωωω6 (ácido linoléico) e ωωωω3 (ácido linolênico), devem ser obtidos da dieta. • Esses ácidos graxos são sintetizados pelas plantas e por peixes de água salgada com escamas (salmão, sardinha, arenque), especialmente os de água gelada. Propriedades FPropriedades Fíísicas do sicas do ÁÁcidos Graxoscidos Graxos • Ácidos graxos saturados agrupam-se de forma muito estreita, formando agregados firmes e organizados, em contato de van der Waals. • A(s) dupla(s) ligação(ões) dos ácidos graxos insaturados forçam uma curvatura, resultando em agregados menos ordenados e portanto são mais fracas suas interações mútuas. • Como se gasta menor quantidade de energia térmica para desfazer os arranjos pobremente ordenados dos ácidos graxos insaturados, eles têm ponto de fusão menores. 18:0 18:1 18:3 70o 13o -17o Propriedades FPropriedades Fíísicas do sicas do ÁÁcidos Graxoscidos Graxos No. De Carbonos Nome comum Ponto de fusão (Co) 12:0 Ácido láurico 44 14:0 Ácido mirístico 52 16:0 Ác. palmítico 63 18:0 Ác. esteárico 70 20:0 Ác. araquidídico 75 22:0 Ác. beênico 81 24:0 Ác. lignocérico 84 O ponto de fusão dos ácidos graxos depende: 1. Do comprimento da cadeia: quanto maior o comprimento da cadeia maior a ponto de fusão 2. Do número de insaturações (duplas ligações): quanto mais insaturações na molécula menor o ponto de fusão. No. de Carbonos Nome comum Ponto de fusão (Co) 16:1 Ác. palmitoléico 0.5 18:0 Ác. esteárico 70 18:1 Ác. oléico 13 18:2 Ác. linoléico -9 18:3 Ác. linolênico -17 20:4 Ác. araquidônico -49 Ponto de Fusão dos Ponto de Fusão dos ÁÁcidos Graxos Saturados e Insaturadoscidos Graxos Saturados e Insaturados TRIACILGLICERTRIACILGLICERÓÓIS IS Outras denominações: • Triglicérides, gorduras ou gorduras neutras Estrutura • Ésteres de ácidos graxos do glicerol: - 3 ácidos graxos unidos a uma molécula de glicerol • São moléculas hidrofóbicas e não-polares, insolúveis em água. • Principais funções dos triacilgliceróis: - Armazenamento - Animais - adipócitos (células gordurosas) - Vegetais e microrganismos - gotículas microscópicas oleosas no citoplasma, principalmente das sementes. - Isolamentotérmico – focas, pinguins, leões-marinhos - Proteção contra choques mecânicos: órgãos TRIACILGLICERTRIACILGLICERÓÓIS IS ADIPÓCITOS Gotículas lipídicas em células vegetais Células animais Triacilgliceróis Triacilgliceróis x Carboidratos como moléculas de reserva energética - A oxidação dos triacilgliceróis libera uma quantidade de energia maior: carboidratos tem cerca de 4 Kcal e triacilgliceróis cerca de 9 Kcal. - Por serem hidrofóbicos, os triacilgliceróis são desidratados; os organismos que armazenam gordura como combustíveis não tem que carregar o peso extra da água. - Nos seres humanos, os triacilgliceróis estão depositados nos adipócitos, formando o tecido adiposo, que ocorre principalmente sob a pele, na cavidade abdominal e nas glândulas mamárias. - O suprimento gorduroso nos seres humanos (21% nos homens e 26% nas mulheres) permite que eles sobrevivam a um jejum de 2 a 3 meses. O suprimento de glicogênio fornece energia para menos de 1 dia. - Por outro lado, os carboidrato oferecem a vantagem de ser metabolizados mais rápido, sendo uma fonte imediata de energia metabólica, devido, entre outras coisas, à sua alta solubilidade. COMPOSICOMPOSIÇÇÃO DOS ALIMENTOSÃO DOS ALIMENTOS • Maioria das gorduras naturais são misturas complexas de triacilgliceróis • Diferem no comprimento da cadeia carbônica e no grau de saturação • Óleos vegetais: principalmente ácidos graxos insaturados • Gordura animal: principalmente ácidos graxos saturados (triestearina: maior componente da gordura bovina e são brancos e sólidos) CERASCERAS • São ésteres de: - Ácidos graxos de cadeia longa saturada e insaturada (14 a 36 C) - álcoois de cadeia longa (16 a 30 C) • Funções: -Armazenagem de energia: plâncton marinho -Cobertura impermeável à água: penas de pássaros, pêlos e cabelo, cera de abelhas, folhas. Exemplos: • Lanolina (lã de carneiro) • Cera de carnaúba: loções pomadas, etc. • Cera de abelha LipLipíídios Estruturais de Membranasdios Estruturais de Membranas LipLipíídios Estruturais de Membranasdios Estruturais de Membranas • Moléculas anfipáticas: uma das extremidades é hidrofóbica e outra é hidrofílica • Atualmente são descritos 5 tipos de lipídios de membrana: – Glicerofosfolipídios: – Galactolipídios e sulfolipídios esfingomielina – Esfingolipídios: dividem-se em 3 subclasses cerebrosídios gangliosídios – Esteróis GLICEROFOSFOLIPGLICEROFOSFOLIPÍÍDIOSDIOS • São os principais componentes lipídicos das membranas biológicas • Dois ácidos graxos estão ligados, através de ligação éster, aos carbono 1 e Carbono 2 do glicerol. • Freqüentemente em C1: ácido graxo saturado e em C2: ácido graxo insaturado • Um grupo fosfato está unido ao C-3. • Um grupo cabeça polar está ligado ao fosfato (designado com X na figura). - Composto por glicerol ao qual estão ligados ácidos graxos, um grupo fosfato e um grupo polar variável (álcool, carboidrato, aminoácido). GALACTOLIPGALACTOLIPÍÍDIOSDIOS • Predominam nas células vegetais • Galactolipídios contém um ou mais resíduos de GALACTOSE ligados ao carbono 3 do glicerol. • Estão localizados nas membranas dos tilacóides – cerca de 70 a 80% • O fosfato é um fator limitante no solo, assim, a evolução parece ter selecionado os vegetais que sintetizem lipídios sem fosfato, reservando esse nutriente para outras funções mais importantes dentro da célula vegetal. • Sulfolipídios: localizados na parede celular vegetal • Contém um resíduo de glicose sulfonado (contém um grupo sulfato) – apresenta carga negativa ESFINGOLIPESFINGOLIPÍÍDEOSDEOS • Segunda maior classe de lipídios de membrana; ausentes em membranas bacterianas. • Compostos de: - Uma molécula de esfingosina – aminoálcool de cadeia longa (18 carbonos). - No carbono 2: Uma molécula de ácido graxo de cadeia longa, saturado ou monoinsaturado (C16, C18, C22 ou C24) - No carbono 1: Uma cabeça polar variável – (carboidrato, álcool, amninoálcool) - Com grupo fosfato ligado à cabeça polar – fosfolipídeo - Com carboidrato (mono, oligo ou polissacarídio) ligado à cabeça polar – glicolipídeo. • Esfingosina - contém um grupo amino ligado ao C-2 e grupo hidroxila em C3. • Esfingolipídeos: divididos em 3 classes: esfingomielinas, cerebrosídeos e gangliosídeos. ESFINGOLIPESFINGOLIPÍÍDEOSDEOS ESFINGOMIELINAESFINGOMIELINA • Contêm colina (fosfocolina) ou etanolamina (fosfoetanolamina) como grupo cabeça polar. • Presente na membrana plasmática das células animais e um dos principais componentes das bainhas de mielina que circundam e isolam os axônios. CH3(CH2)12 C H C H C OH H C NH2H CH2OHesfingosina CH3(CH2)12 C H C H C OH H C NHH C O (CH2)22CH3 P O O - O CH2CH2N + (CH3)3OH2C Esfingomielina Colina Esfingosina Fibra nervosa mielinizada Ácido Graxo CEREBROSCEREBROSÍÍDIOSDIOS • Contêm um único resíduo de açúcar ligado ao carbono 1. • Mais comuns: glicose (glicocerebrosídeos) nos tecidos não- nervosos e galactose (galactocerebosídeos) nas células neurais. • Não contém grupos fosfato - glicolipídio • Abundantes no tecido nervoso. • Acima de 15% da bainha de mielina é composta de cerebrosídios. • Outros glicoesfingolipídios: podem apresentar 2 ou mais resíduos de açúcar no grupo cabeça polar. Ex: lactosilceramida CH3(CH2)12 C H C H C OH H C NHH CH2 C O (CH2)22CH3 O O CH2OH H OH OH H H O H H H unidade da galactose Esfingosina Ácido graxo GANGLIOSGANGLIOSÍÍDIOSDIOS • Gangliosídios são mais complexos e contêm cabeças polares muito grandes compostas com várias unidades de açúcares, às vezes ramificadas. • Não contém grupo fosfato, somente carboidratos na cabeça polar: glicolipídio • Uma ou mais das unidades dos gangliosídios é o ácido siálico (Ácido N-acetilmurâmico). • Presentes na superfície das membranas celulares. • São importantes sinalizadores celulares. Os antígenos do sistema ABO do sangue, por exemplo, são compostos por gangliosídeos. • São importantes no reconhecimento celular e comunicação celula-célula: ponto de reconhecimento de anticorpos, bactérias, vírus, toxinas, entre outros. • Abundantes no tecido cerebral (cerca de 6%) e menor quantidade nas membranas dos tecidos não-nervosos. Ácido siálico ANTANTÍÍGENOS DO SISTEMA ABOGENOS DO SISTEMA ABO ESTERESTERÓÓIDESIDES • Composto de um esqueleto esteroidal, ou núcleo esteróide, consistindo de 4 anéis fundidos, três anéis com 6 átomos de carbono e um anel com 5 átomos de carbono. • Os anéis são marcados de A a D e os átomos de carbono são numerados. • Existem muitos compostos com o esqueleto esteroidal, como por exemplo o colesterol, a vitamina D e os hormônios sexuais. CH3 CH3 H R A B C D1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Ciclopentanoperidrofenantreno COLESTEROLCOLESTEROL • Colesterol: é o esteróide mais importante e mais abundante dos tecidos animais, cerca de 240 g. Mais ou menos metade desta quantidade está nas membranas celulares, entre os fosfolipídeos, ajudando a manter a fluidez da membrana. • As plantas não possuem colesterol. • O colesterol é anfipático e apresenta:: -um grupo polar - OH no carbono 3 (hidrofílica) -uma cadeia hidrocarbônica apolar (hidrofóbica). COLESTEROLCOLESTEROL ESTERESTERÓÓIDESIDES O colesterol é sintetizado somente pelos animais. Em outros eucariotos são encontrados esteróides similares: estigmasterol e o sitosterol (vegetais), ergosterol (fungos); os esteróides estão ausentes em bactérias. Ergosterol (fungos)SitosterolEstigmasterol EsterEsteróóides Derivados do Colesterolides Derivados do Colesterol Colesterol Precursor dos hormônios esteróides, substâncias que regulam uma variedade de funções fisiológicas: sais biliares, cortisol e hormônios sexuais (testosterona, estradiol, progesterona) e vitamina D. COLESTEROL E HORMÔNIOS SEXUAISCOLESTEROL E HORMÔNIOS SEXUAIS Estrógeno (hormônio feminino) Colesterol Progesterona (hormônio feminino) Testosterona (hormônio masculino) SAIS BILIARES SAIS BILIARES Ácido taurocólico Ácido glicocólico Ácido quenocólico Ácido cólico Vitaminas LipossolVitaminas Lipossolúúveisveis • Vitamina D – derivada do colesterol • Função: importante na absorção do cálcio e do fosfato, regulando a absorção intestinal e deposição nos ossos. • Sintetizada a partir do componente ultravioleta do sol. As vitaminas lipossolúveis são quatro: -Vitamina D: derivada do colesterol -Vtamina A -Vitamina E derivadas dos terpenos -Vitamina K • Vitamina A ou retinol: derivada do β-caroteno, pigmento terpenóide que dá a cor amarela aos vegetais. Importante para visão e regulação da expressão gênica durante a diferenciação celular. VITAMINA AVITAMINA A • Vitamina E – grupo de lipídios chamados tocoferóis. São antioxidantes e protegem os ácidos graxos insaturados da oxidação. São usados comercialmente para retardar a oxidação dos alimentos. Fontes: ovos, óleos vegetais e germes de trigo. VITAMINA EVITAMINA E • Vitamina K: é um cofator necessário para a coagulação sanguínea normal. Presentes nas folhas verdes dos vegetais VITAMINA KVITAMINA K Transporte dos Lipídios: Lipoproteínas • Transportam os triacilgliceróis, colesterol e ésteres de colesterol insolúveis em água através do sistema circulatório. • O centro hidrofóbico contém triacilgliceróis e ésteres de colesterol. • Superfície anfipática – - fosfolipídios e colesterol -proteínas(apolipoproteínas): solubilidade e reconhecimento LIPOPROTELIPOPROTEÍÍNASNAS • Existem diferentes classes de lipoproteínas • As denominações VLDL, IDL, LDL e HDL estão baseadas na densidade das lipoproteínas: • VLDL: very low density protein (lipoproteína de densidade muito baixa) • IDL: intermediate density lipoprotein (lipoproteína de densidade intermediária) • LDL: low density lipoprotein (lipoproteína de baixa densidade) • HDL: high dendity lipoprotein (lipoproteína de alta densidade) • Lipoproteínas de baixa densidade (VLDL e LDL): maior conteúdo em lipídios do que em proteínas • Lipoproteínas de alta densidade (HDL): maior conteúdo em proteínas do que em lipídios Classes de lipoproteínas: Quilomícrons -Levam os lipídios da dieta até os tecidos. Os remanescentes de quilomícrons são degradados pelo fígado. Lipoproteínas VLDL, IDL e LDL -Transportam os triacilgliceróis e colesterol sintetizados no fígado até os tecidos Lipoproteínas HDL -Removem o colesterol do sangue e tecidos e transportam até o fígado onde serão degradados -No fígado, o colesterol captado é convertido em sais biliares CAPTACAPTAÇÇÃO DO COLESTEROL ÃO DO COLESTEROL PELA CPELA CÉÉLULALULA - Apoproteína da LDL liga-se ao receptor de LDL da membrana da célula (RLDL). -LDL + receptor: entram na célula por endocitose. -Lisossomos degradam as LDL – ácidos graxos, aminoácidos e colesterol. -Receptores são reciclados e voltam à superfície da célula. -Excesso de colesterol e LDL no sangue: inibem a síntese de receptores de membrana � acúmulo de LDL no sangue
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