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Prof. Valéria Dornelles Gindri Sinhorin 40 LIPÍDIOS Diferentemente dos ácidos nucleicos, das proteínas e dos polissacarídeos, os lipídeos não são poliméricos. Contudo eles se agregam por interação hidrofóbica. É nesse estado que desempenham sua mais óbvia função como matriz estrutural das membranas biológicas. As gorduras e óleos são reservas derivados de ácidos graxos. Os ácidos graxos são ácidos carboxílicos com cadeias de hidrocarboneto variando de 4 a 36 carbonos. Sua característica é a insolubilidade em água. FUNÇÕES BIOLÓGICAS: Reserva energética Formação da bicamada lipídica Eventos de sinalização intra e intercelular CLASSIFICAÇÃO: Lipídeos de armazenamento; Lipídeos estruturais em membranas; Lipídeos como sinais, cofatores e pigmentos; Os ácidos graxos podem se: Saturados: onde apresentam apenas ligações simples. Insaturados: onde apresentam tanto ligações simples e duplas. As duplas ligações tem configuração CIS, porém podem se apresentar na forma TRANS. Ex: gordura hidrogenada. CADEIA SATURADA CADEIA INSATURADA Quanto ao número de ligações duplas: Monoinsaturado: apresentam apenas uma dupla ligação. Poliinsaturado: apresenta duas ou mais duplas ligações. São importantes para nutrição humana. Prof. Valéria Dornelles Gindri Sinhorin 41 Empacotamento dos ácidos graxos em agregados estáveis: Os ácidos graxos saturados, a livre rotação ao redor de cada ligação carbono/carbono confere grande flexibilidade, sendo mais estáveis por estarem totalmente estendidas. Ficam muito perto uns dos outros (empacotamento), o que confere um aspecto sólido (gordura de origem animal). Nos ácidos graxos insaturados, a ligação dupla na forma CIS provoca uma dobradura na cadeia de hidrocarboneto, esses ácidos graxos com uma ou várias dobraduras não podem justapor-se tão estreitamente quanto aqueles totalmente saturados, e as interações entre as cadeias são conseqüentemente mais fracas. ↑ ↑ ÁCIDO GRAXO SATURADO ÁCIDO GRAXO INSATURADO Empacotamento rígido. Formam arranjos quase cristalinos. A presença de uma ou mais ligações dupla cis interfere no empacotamento rígido, de modo que os agregados são menos estáveis. Alguns AGs de ocorrência natural: estrutura, propriedade e nomenclatura. Prof. Valéria Dornelles Gindri Sinhorin 40 LIPÍDIOS DE ARMAZENAMENTO TRIACILGLICERÓIS (TAG) São ésteres de ácidos graxos do glicerol, são lipídios mais simples, também chamados de “triglicerídeos” ou “gorduras neutras” (por causa do pH =7). São insolúveis em água. ← GLICEROL Triacilglicerol O triacilglicerol possui 3 diferentes ácidos graxos sendo eles o C1 e C3, o C2 é o centro quiral, esses 3 ácidos graxos estão ligados a cadeia do glicerol. SÃO CLASSIFICADOS EM: Simples: mesmo ácido graxo nas três posições. Mistos: dois ou mais ácidos graxos diferentes, sendo que o C1 é saturado, o C2 insaturado e o C3 pode ser saturado ou insaturado. Os triacilgliceróis (TAG) armazenam energia: Animais vertebrados: adipócitos armazenam grandes quantidades de TAGs como gotículas de gordura. Plantas: os TAGs são armazenados como óleos nas sementes de muitos tipos de plantas, fornecendo energia durante o processo de germinação da semente. Nas células eucarióticas: formam gotículas microscopias de óleo no citosol, que serve como depósito de energia (combustível). A hidrólise dos TAGs se dá pela ação enzimática ou por meio de álcalis, liberando ácidos graxos. Estão presentes nos adipócitos e sementes em germinação. Depósito de gordura em adipócitos Depósito gorduroso na semente → Prof. Valéria Dornelles Gindri Sinhorin 41 Hidrogenação: processo feito nas indústrias para que a gordura fique pastosa, eles adicionam hidrogênio e se não for feito da maneira correta os hidrogênios mudam de lado formando a gordura trans e, após virarem de lado eles adotam a configuração trans. Podem, juntamente de outros lipídeos obstruir os vasos, e causar doenças cardíacas. O primeiro agente oxidante dos ácidos graxos é o O2 do ar. Ele faz com que as duplas ligações sejam “atacadas” pelo O2 quebrando-as assim causando o mal cheiro no óleo ou na manteiga, sendo o cheiro rançoso. Comparativo entre óleos e gorduras: Muitos alimentos contêm triacilgliceróis (TAGs): óleos vegetais (óleo de milho, oliva): são compostos principalmente por TAGs com ácidos graxos insaturados, por isso são líquidos a temperatura do ambiente. HIDROGENAÇÃO: processo no qual o ácido graxo perde algumas duplas ligações. É o processo de formação da margarina. gordura animal: TAG contendo ácido graxo saturado, por isso ela é sólida e gordurosa a temperatura ambiente. Prof. Valéria Dornelles Gindri Sinhorin 42 LIPÍDEOS DE MEMBRANA A membrana é formada por uma camada dupla de lipídios. As moléculas de lipídios da membrana são anfipáticas: uma das extremidades delas é hidrofóbica e a outra hidrofílica. Nos lipídios de membrana dois ácidos graxos estão ligados por meio de ligações éster ao 1º e 2º carbonos do glicerol e um grupo eletricamente carregado está ligado por ligação fosfodiéster. Lipídeos de membrana (ANFIPÁTICOS) Fosfolipídeos Glicolipídeos Esfingolipídeos Esfingolipídeos Glicerofosfolipídeos Esteróis Glicerofosfolipídeo, fosfoglicerídio ou fosfolipídeo Prof. Valéria Dornelles Gindri Sinhorin 43 A bicamada lipídica Cada derivado tem sua denominação dada pelo grupo-cabeça (x) adicionada ao prefixo “fosfatidil”. Glicerofosfolipídeo Nome do X Ácido fosfatídico (Hidrogênio) Fosfatidiletanolamina Etanolamina (cefalina) Fosfatidilcolina Colina (lectina) Fosfatidilserina Serina Fosfatidilinositol Mio-inositol Cardiolipina Fosfoglicerol Alguns fosfolipídios possuem ácidos graxos unidos por ligações éter, exemplo os plasmalogênios e o fator ativador de plaquetas (potente sinalizador molecular). (Glico)Esfingolipídeos (derivados da esfingosina) Lipídios de membrana, composto por três estruturas: uma molécula de um amino-álcool de cadeia longa, a esfingosina, a qual também contém um AG. Os vários tipos existem dependendo do x ligado. Também induz eventos inflamatórios agudos e respostas trombóticas. Ele é liberado dos basófilos. Prof. Valéria Dornelles Gindri Sinhorin 44 (Glico)Esfingolipídeo Nome do X ceramida - (Hidrogênio) esfingomielina fosfocolina/fosfoetanolamina cerebrosídeo 1 resíduo de açúcar globosídeo 2 ou mais resíduo de açúcar gangliosídeo Oligossacarídeo que incluem pelo menos 1 ácido siálico Os grupos sanguíneos são determinados de acordo com o tipo de glicoesfingolipídeos Os grupos sanguíneos humanos (O, A e B) são determinados de acordo com os grupos- cabeça (oligossacarídeos) do glicoesfingolipídeo. Fosfolípídeos e esfingolipídeos são degradados nos lisossomos. A maioria das células degrada e repõe continuamente os lipídeos da membrana. Para cada ligação existe uma enzima hidrolítica específica no lisossomo. FOSFOLIPASES: A1 e A2, clivam a ligação éster nos carbonos 1 e 2 do glicerol. C e D, clivam a ligação fosfodiéster. Prof. Valéria Dornelles Gindri Sinhorin 45 Algumas doençashumanas herdadas resultam do acúmulo anormal de lipídeos de membrana. Falta da enzima Acúmulo de lipídios Morte da Célula A doença mais comum é a doença de Tay-Sachs, na qual um gangliosídeo acumula-se nas células do cérebro e do baço devido à falta da enzima hexosaminidase A. Sintomas: retardamento progressivo, paralisia, cegueira e morte aos 3 ou 4 anos de idade. Esteróis Os esteróis são lipídios estruturais presentes nas membranas, possuem quatro anéis carbônicos (ciclopentanoperidrofenantreno) fundidos entre si e um grupo hidroxila (OH). O colesterol, o principal dos esteróis em animais, tem dois papéis importantes: como componente estrutural das membranas e como precursor de sais biliares e hormônios esteroides. Prof. Valéria Dornelles Gindri Sinhorin 46 LIPÍDIOS NA SINALIZAÇÃO SINALIZAÇÃO: Fosfatidilinositol na regulação celular (é um glicerofosfolipídeo). O fosfatidilenosital bifosfato libera por hidrólise dois mensageiros intracelulares: o DAG e o 1P3 Proteína quinase C: regulação de outras enzimas (por fosforilação da enzima). Cálcio: regulação de enzimas (por Ca 2+ ) Os eicosanoides São hormônios derivados do ácido araquidônico e estão envolvidos em diversas funções: reprodutivas, na inflamação, na febre, na dor associada injúria de tecido ou doença, na secreção gástrica de ácido. São hormônios extremamente potentes. Os eicosanóides transportam mensagens às células vizinhas: COX 2 causa dor inibida por celecoxibe. COX 1 não é maléfica, ambas inibidas por aspirina e outros. Prof. Valéria Dornelles Gindri Sinhorin 47 CLASSES DE EICOSANOIDES Prostaglandinas: Contração do músculo liso ou relaxamento; Alteração do fluxo sanguíneo ( vasodilatação e vasoconstrição) Febre Tromboxanos: Produzido pelas plaquetas Formação de coágulos sanguíneos Leucotrienos: Contração do músculo que reveste as vias aéreas do pulmão Superprodução: crises asmáticas Produção aguda: choque anafilático Questionário 1. Quais as funções dos lipídios? 2. Assinale V ou F, justifique as falsas: a) ( ) Ácidos graxos insaturados possuem pontos de fusão consideravelmente mais alto que os ácidos graxos saturados com o mesmo comprimento de cadeia. b) ( ) O nosso organismo tem a capacidade de sintetizar todos os tipos de lipídeos. c) ( ) Em alguns animais, triacilgliceróis armazenados sob a pele servem não só como reservas de energia, mas também como isolantes térmicos. 3. Por que os lipídios são pouco solúveis em água? 4. A membrana plasmática é feita de uma classe especial de lipídeos organizados na forma de bicamada. a)O que leva estes lipídios se organizarem desta forma? b) Desenhe um esquema mostrando como é a organização em bicamada. 5. A figura abaixo é a de um triglicerídeo. Mostre a fórmula estrutural de um triglicerídeo, indicando o segmento de glicerol e o segmento de ácidos graxos. 6. Qual das conformações abaixo é a que ocorre, entre os fosfolipídeos, na membrana plasmática? Prof. Valéria Dornelles Gindri Sinhorin 48 7. Qual a importância do fator ativador de plaquetas? Onde ele exerce suas funções? 8. O colesterol é o mais importante esterol dos tecidos animais, como ele atua nesses tecidos? 9. A aspirina tem a capacidade de inibir a enzima cicloxigenase ou COX a qual catalisa uma etapa inicial na via do araquidonato à prostaglandina e tromboxano, visto isto, a aspirina é capaz de inibir a cólica menstrual? 10. Como os lipídios estruturais atuam nas membranas? 11. Escreva as fórmulas estruturais dos ácidos graxos abaixo, todos contendo 18C: a) 18 Δ 0 b) 18 Δ 9 c) 18 Δ 9,12 d) 18 Δ 9,12,15