Introdução aos Lipídios

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Bioquímica humana
Prof. Tyago Eufrásio de Souza 
Lipídios 
Prof. Tyago Eufrásio de Souza 
Introdução
Os lipídios constituem um grupo heterogêneo de biomoléculas 
organizadas não por um grupo funcional comum, mas por suas 
propriedades de solubilidade: são caracterizados por apresentarem alta 
solubilidade em solventes orgânicos apolares (como clorofórmio, éter e 
acetona) e baixa ou nula solubilidade em água. 
No organismo humano, atuam como a principal reserva energética, 
elementos estruturais de membranas, isolantes térmicos e elétricos, e 
sinalizadores químicos essenciais.
Características químicas
Ao contrário dos carboidratos e proteínas, a maioria dos lipídios não 
forma grandes polímeros covalentes repetitivos. 
A química lipídica é estruturada em torno de cadeias hidrocarbonadas 
apolares e compostos derivados do isopreno.
o Ácidos graxos: as unidades fundamentais
Os ácidos graxos são ácidos carboxílicos com cadeias 
hidrocarbonadas que variam de 4 a 36 carbonos.
• Saturação:
Saturados: não possuem duplas ligações entre os carbonos da cadeia. 
(Ex.: ácido palmítico, 16:0). 
Apresentam estrutura linear, permitindo forte empacotamento 
intermolecular (pontos de fusão mais elevados; sólidos à temperatura 
ambiente).
Características químicas
Características químicas
Características químicas
Características químicas
Insaturados: Contêm uma (monoinsaturados) ou mais (poli-insaturados) 
duplas ligações. 
Na natureza, as duplas ligações apresentam predominantemente a 
configuração cis, a qual introduz uma dobra (kink) na cadeia rígida, 
dificultando o empacotamento (pontos de fusão mais baixos; líquidos à 
temperatura ambiente). 
As gorduras trans (com duplas ligações trans) possuem conformação linear 
semelhante aos ácidos graxos saturados.
Nomenclatura ômega (ω): Indica a posição da primeira dupla ligação a 
partir do carbono metílico terminal (ω).
Exemplos: ácido linoleico (ω-6) e ácido α-linolênico (ω-3), ambos 
ácidos graxos essenciais, pois o organismo humano carece de 
dessaturases capazes de introduzir duplas ligações além do C-9.
Características químicas
Características químicas
Características químicas
o Caráter anfipático e comportamento em meio aquoso
Muitos lipídios estruturais são anfipáticos (ou anfifílicos): possuem uma 
"cabeça" polar (hidrofílica) e uma "cauda" apolar (hidrofóbica). 
Em solução aquosa, organizam-se espontaneamente por efeito hidrofóbico 
para minimizar o contato da cadeia apolar com a água, formando:
1. Micelas: agregados esféricos com cabeças polares voltadas para fora e 
caudas apolares para o interior (típico de ácidos graxos livres e sais 
biliares).
2. Bicamadas lipídicas: duas folhas de lipídios em que as caudas 
apolares se voltam umas contra as outras (base estrutural das 
membranas biológicas, típica de fosfolipídeos).
3. Lipossomos: vesículas esféricas delimitadas por uma bicamada lipídica 
envolvendo um núcleo aquoso interno.
Características químicas
Classificação dos Lipídios
Os lipídios podem ser didaticamente divididos em lipídios simples, 
complexos e derivados ou associados.
o Lipídios simples (neutros)
Ésteres de ácidos graxos com diversos álcoois.
• Triacilgliceróis (TAGs/Triglicerídeos): Formados por uma molécula de 
glicerol esterificada a três moléculas de ácidos graxos. 
São apolares e neutros. 
Constituem a forma mais concentrada de armazenamento de energia 
metabólica.
• Ceras: Ésteres de ácidos graxos de cadeia longa com álcoois de cadeia 
longa.
Classificação dos Lipídios
Classificação dos Lipídios
Classificação dos Lipídios
o Lipídios complexos
Ésteres de ácidos graxos contendo grupos adicionais (como fosfato, carboidratos 
ou proteínas).
• Glicerofosfolipídeos (Fosfoglicerídeos): Compostos por glicerol, dois ácidos 
graxos nas posições C-1 e C-2, e um grupo fosfato no C-3 ligado a um álcool 
polar (ex.: colina na fosfatidilcolina, etanolamina na fosfatidiletanolamina, 
inositol no fosfatidilinositol).
• Esfingolipídeos: Possuem como esqueleto o aminoálcool de cadeia longa 
(esfingosina) em vez de glicerol.
✓ Ceramida: Esfingosina + ácido graxo ligado por ligação amida.
✓ Esfingomielinas: Ceramida + fosfocolina ou fosfoetanolamina (abundantes 
na bainha de mielina dos axônios).
✓ Glicoesfingolipídeos: Ceramida + carboidrato. Incluem os cerebrosídeos 
(monossacarídeo neutro) e gangliosídeos (oligossacarídeos complexos 
contendo ácido siálico/NANA).
Classificação dos Lipídios
Classificação dos Lipídios
Classificação dos Lipídios
o Derivados, Esteroides e Isoprenoides
• Esteroides: Derivados do núcleo ciclopentanoperidrofenantreno.
✓ Colesterol: esteroide fundamental das membranas eucarióticas e 
precursor de hormônios esteroides (cortisol, aldosterona, testosterona, 
estrogênio), vitamina D e sais biliares.
• Eicosanoides: Sinalizadores parácrinos derivados de ácidos graxos 
poli-insaturados de 20 carbonos (principalmente o ácido araquidônico). 
Abrangem prostaglandinas, tromboxanos e leucotrienos.
• Vitaminas lipossolúveis: A (retinol), D (calciferol), E (tocoferol) e K 
(fitoquinona/menaquinona), sintetizadas a partir de unidades 
isoprenoides.
Classificação dos Lipídios
Classificação dos Lipídios
Classificação dos Lipídios
Classificação dos Lipídios
Vitamina A Vitamina D
Ocorrência, distribuição tecidual e transporte
Devido à sua insolubilidade em água, a distribuição e o transporte dos 
lipídios no meio aquoso corporal requerem mecanismos especializados:
o Depósitos teciduais
• Tecido adiposo branco: principal reservatório de TAGs armazenados 
em uma única e grande gotícula lipídica citoplasmática.
• Tecido adiposo castanho/marrom: rico em mitocôndrias expressando 
a proteína desacopladora UCP-1 (termogenina); dissipa o gradiente de 
prótons para gerar calor em vez de ATP (termogênese sem tremor).
• Membranas biológicas: localização preferencial de fosfolipídeos, 
esfingolipídeos e colesterol não esterificado.
• Sistema nervoso: alta concentração de esfingomielinas, cerebrosídeos 
e gangliosídeos na bainha de mielina e na membrana neuronal.
Ocorrência, distribuição tecidual e transporte
o Lipoproteínas plasmáticas
Os lipídios apolares (TAGs e ésteres de colesterol) são transportados na 
circulação no núcleo de partículas esféricas revestidas por uma 
monocamada anfipática de fosfolipídeos, colesterol livre e 
apolipoproteínas (Apos).
Ocorrência, distribuição tecidual e transporte
Lipoproteína
Densidade
/tamanho
Principal lipídio 
transportado
Apolipoproteína 
chave
Função fisiológica
Quilomícron
Menor 
densidade/ 
Maior tamanho
Triacilgliceróis dietéticos 
(exógenos)
Apo B-48, Apo C-
II, Apo E
Transporta lipídios absorvidos 
no intestino para tecidos 
periféricos e fígado.
VLDL
Muito Baixa 
Densidade
Triacilgliceróis endógenos
Apo B-100, Apo 
C-II, Apo E
Transporta TAGs sintetizados no 
fígado para tecidos periféricos 
(adiposo/muscular).
IDL
Densidade 
Intermediária
Ésteres de colesterol e TAGs
Apo B-100, Apo 
E
Remanescente da degradação 
da VLDL; precursor imediato da 
LDL.
LDL
Baixa 
Densidade
Ésteres de colesterol 
("colesterol ruim")
Apo B-100
Entrega colesterol do fígado aos 
tecidos periféricos via 
endocitose mediada por 
receptor.
HDL
Alta Densidade/
Menor tamanho
Fosfolipídeos e ésteres de 
colesterol ("colesterol bom")
Apo A-I
Realiza o transporte reverso 
do colesterol (retira excesso 
dos tecidos e vasos e devolve 
ao fígado).
Ocorrência, distribuição tecidual e transporte
o Lipoproteínas plasmáticas
Principais funções biológicas
• Reserva energética de longo prazo: os TAGs fornecem cerca de 9 kcal/g (mais do 
que o dobro dos carboidratos). São armazenados em estado altamente reduzido e 
anidro (sem água de hidratação).
• Estrutural: formação da matriz fluida das membranas celulares (modelo do mosaico 
fluido), regulando permeabilidade e microdomínios (lipid rafts).
• Isolamento térmico,mecânico e elétrico: a gordura subcutânea protege contra 
perdas térmicas e choques mecânicos, enquanto a bainha de mielina acelera a 
condução dos impulsos nervosos.
• Sinalização e regulação metabólica: hormônios esteroides regulam a expressão 
gênica; eicosanoides mediam inflamação, dor, febre, vasomotricidade e agregação 
plaquetária; fosfatidilinositol-4,5-bisfosfato (PIP2) atua como precursor de segundos 
mensageiros (IP3 e DAG).
• Emulsificação e digestão: os sais biliares (derivados do colesterol) atuam como 
detergentes biológicos essenciais para a solubilização e absorção de gorduras e 
vitaminas lipossolúveis no trato gastrointestinal.
Distúrbios metabólicos
Os erros metabólicos ou desregulações no metabolismo lipídico levam a 
patologias de grande impacto clínico:
Hipercolesterolemia familiar (HF): Doença autossômica dominante provocada 
principalmente por mutações no gene do receptor de LDL (LDLR). 
Impede a depuração de LDL do plasma, resultando em hipercolesterolemia 
grave, xantomas tendinosos e doença arterial coronariana precoce.
Aterosclerose: processo inflamatório crônico da parede arterial. 
Partículas de LDL acumuladas no íntima arterial sofrem oxidação (oxLDL), 
desencadeando o recrutamento de monócitos que se diferenciam em 
macrófagos. 
Os macrófagos fagocitam oxLDL descontroladamente via scavenger receptors, 
transformando-se em células espumosas, que formam a estria gordurosa e a 
placa de ateroma suscetível à ruptura e trombose.
Distúrbios metabólicos
Aterosclerose:
Distúrbios metabólicos
Esfingolipidoses (Doenças de armazenamento lisossômico)
Erros inatos do metabolismo causados pela deficiência de hidrolases 
lisossômicas específicas encarregadas da degradação sequencial dos 
esfingolipídeos:
1. Doença de Gaucher: a mais frequente; deficiência da β-glicocerebrosidase 
com acúmulo de glicocerebrosídeo em macrófagos (chamados de "células de 
Gaucher", com aspecto de papel amassado no citoplasma). Manifesta-se com 
hepatoesplenomegalia, anemia, trombocitopenia e lesões ósseas.
2. Doença de Tay-Sachs: deficiência da hexosaminidase A resultando em 
acúmulo do gangliosídeo GM2 no sistema nervoso central. Causa 
neurodegeneração rápida e progressiva, cegueira, hipotonia e a característica 
mancha "vermelho-cereja" na mácula ocular.
3. Doença de Niemann-Pick (tipos A e B): deficiência da Esfingomielinase 
lisossômica, levando ao acúmulo de esfingomielina no fígado, baço e cérebro.
Distúrbios metabólicos
Defeitos na β-oxidação de ácidos graxos
Deficiência de desidrogenase de Acil-CoA de cadeia média (MCAD): 
Erro inato do metabolismo no qual a célula não consegue degradar ácidos 
graxos de 6 a 12 carbonos na mitocôndria. 
Em períodos de jejum prolongado, o paciente desenvolve hipoglicemia 
hipocetótica severa (pois a ausência de β-oxidação impede a geração de 
Acetil-CoA para a cetogênese e interrompe o suporte de ATP para a 
gliconeogênese), podendo levar ao óbito se não tratada precocemente.
Distúrbios metabólicos
Síndrome do desconforto respiratório do recém-nascido (SDRN)
Também chamada de Doença da membrana hialina. 
Afeta prematuros devido à imaturidade do desenvolvimento pulmonar e 
incapacidade de sintetizar surfactante pulmonar em quantidades suficientes 
pelas células pneumócitos tipo II.
O principal componente do surfactante é a dipalmitoilfosfatidilcolina 
(dipalmitoillecitina). 
Sua ausência eleva a tensão superficial alveolar, provocando colapso 
alveolar (atelectasia), hipóxia grave e desconforto respiratório.
Exercícios
Durante uma aula prática de química orgânica e bioquímica, os alunos analisaram 
as propriedades físicas de diferentes amostras de gorduras e óleos de uso 
culinário. Observaram que o óleo de oliva permanece líquido à temperatura 
ambiente, enquanto a gordura de coco e a manteiga se mostram sólidas. 
Do ponto de vista da estrutura química dos ácidos graxos constituintes, a 
explicação para a fluidez do óleo vegetal em comparação às gorduras saturadas 
reside no fato de que: 
A) Os ácidos graxos insaturados em configuração trans formam pontes de hidrogênio 
adicionais que repelem as moléculas de água. 
B) As duplas ligações na configuração cis introduzem dobras na cadeia 
hidrocarbonada, dificultando o empacotamento compacto entre as moléculas. 
C) As cadeias saturadas possuem dobras rígidas que impedem a aproximação das 
cadeias hidrocarbonadas. 
D) A presença do grupo carboxílico nas extremidades dos ácidos graxos insaturados 
anula totalmente as forças de Van der Waals. 
E) Os ácidos graxos saturados possuem peso molecular significativamente menor, o 
que os torna sólidos à temperatura ambiente.
Exercícios
Os ácidos graxos essenciais, como o ácido linoleico (ômega-6) e o ácido alfa-
linolênico (ômega-3), desempenham papéis estruturais e funcionais 
indispensáveis e precisam ser obrigatoriamente obtidos por meio da dieta. A 
razão bioquímica pela qual os seres humanos não conseguem sintetizar esses 
ácidos graxos endogenamente é a:
A) Ausência de enzimas capazes de esterificar o glicerol no tecido adiposo branco.
B) Inabilidade das células humanas de realizar a β-oxidação mitocôndrial de cadeias 
longas.
C) Ausência de enzimas dessaturases capazes de introduzir duplas ligações além do C-
9 da cadeia do ácido graxo.
D) Incapacidade de converter carboidratos em Acetil-CoA durante a lipogênese 
hepática.
E) Falta de receptores de Apo B-100 nos tecidos periféricos para captação desses 
lipídios.
Exercícios
As membranas biológicas e as bainhas de mielina dos axônios contêm uma 
vasta diversidade de lipídios complexos, entre os quais os esfingolipídeos 
destacam-se por sua complexidade e participação no reconhecimento 
celular. Sobre a estrutura base dos esfingolipídeos, assinale a alternativa 
correta:
A) Utilizam o glicerol esterificado a três ácidos graxos como esqueleto central.
B) Derivam da condensação do colesterol com três moléculas de glicina.
C) Apresentam como esqueleto central o aminoálcool de cadeia longa, unido a 
um ácido graxo por ligação amida para formar a ceramida.
D) São formados exclusivamente por unidades repetitivas do monômero isopreno 
arranjadas de forma circular.
E) Consistem em triglicerídeos ligados covalentemente a moléculas de ácido 
siálico e fosfato.
Exercícios
Um paciente do sexo masculino, de 48 anos, realiza exames de rotina que 
revelam níveis elevados de colesterol total e LDL-colesterol, além de níveis 
reduzidos de HDL-colesterol. No contexto do transporte lipídico sistêmico, 
a lipoproteína HDL é considerada protetora contra o desenvolvimento de 
aterosclerose porque:
A) transporta os triacilgliceróis absorvidos no intestino diretamente para os 
adipócitos.
B) é a principal responsável pela entrega de colesterol aos tecidos periféricos 
por meio de endocitose mediada por receptor.
C) desempenha o transporte reverso do colesterol, removendo o excesso de 
colesterol dos tecidos e paredes arteriais e devolvendo-o ao fígado.
D) inibe a atividade da lipase lipoproteica na superfície do endotélio vascular.
E) converte os ácidos graxos livres em corpos cetônicos no interior dos 
eritrócitos.
Exercícios
Na gênese da placa de ateroma (aterosclerose), partículas de LDL 
acumuladas no espaço subendotelial passam por modificações 
químicas que desencadeiam uma cascata inflamatória crônica. O 
evento fundamental na formação das chamadas células espumosas, 
precursoras das estrias gordurosas, envolve:
A) a síntese descontrolada de surfactante pelos pneumócitos tipo II.
B) a fagocitose desregulada de LDL oxidada (oxLDL) por macrófagos.
C) a degradação de glicoceresbrosídeos no interior dos lisossomos 
hepáticos.
D) o bloqueio da conversão de HMG-CoA em mevalonato no citosol dos 
miócitos.
E) a deposição direta de cristais de ácido úrico no endotélio vascular.
Exercícios
Um homem de 32 anos apresenta xantomas tendinosos nos 
calcanhares e histórico familiar marcantede doença arterial 
coronariana em idade jovem. Seus exames mostram níveis de LDL-
colesterol superiores a 300mg/dL. O diagnóstico suspeito é de 
hipercolesterolemia familiar, uma condição autossômica dominante 
cuja alteração fisiopatológica primária consiste em:
A) deficiência congênita da enzima lipase lipoproteica (LPL).
B) mutações no gene do receptor de LDL (LDLR), que comprometem a 
depuração plasmática dessa lipoproteína.
C) ausência de síntese de apolipoproteína A-I nas partículas de HDL.
D) hiperatividade da glicogênio fosforilase hepática.
E) bloqueio irreversível da síntese de sais biliares na vesícula biliar.
Exercícios
Uma criança de 18 meses é levada ao neuropediatra devido a uma 
perda progressiva do tônus muscular (hipotonia), regressão dos 
marcos do desenvolvimento motor e perda da visão. Ao exame de 
fundo de olho, o médico identifica a presença característica de uma 
mancha "vermelho-cereja" na mácula. O diagnóstico confirma a 
Doença de Tay-Sachs, uma esfingolipidose provocada por:
A) deficiência de β-glicocerebrosidase, gerando acúmulo de 
glicocerebrosídeo no baço.
B) deficiência da enzima hexosaminidase A, resultando no acúmulo do 
gangliosídeo GM2 no sistema nervoso central.
C) ausência da enzima dipalmitoilfosfatidilcolina sintetase no fígado.
D) deficiência de esfingomielinase, afetando exclusivamente os rins e os 
ossos longos.
E) acúmulo de galactose-1-fosfato no cristalino do olho.
Exercícios
Um lactente de 8 meses, até então hígido, apresentou episódio de letargia 
profunda, convulsão e hipoglicemia acentuada após um período de jejum 
prolongado devido a um quadro de gastroenterite viral. Os exames laboratoriais 
revelaram ausência de corpos cetônicos no sangue e na urina durante a 
hipoglicemia (hipoglicemia hipocetótica). Esse quadro é compatível com a 
deficiência de desidrogenase de Acil-CoA de cadeia média (MCAD), na qual 
ocorre:
A) incapacidade de clivar ligações glicosídicas α(1→6) no glicogênio.
B) bloqueio da β-oxidação de ácidos graxos de cadeia média na mitocôndria, 
impedindo a geração de Acetil-CoA para a cetogênese e reduzindo o aporte de ATP 
necessário para a gliconeogênese.
C) incapacidade de converter frutose-1-fosfato em di-hidroxiacetona-fosfato no citosol.
D) excesso de quebra de corpos cetônicos nos tecidos periféricos com consumo 
imediato de toda a glicose sanguínea.
E) destruição imune das células α pancreáticas produtoras de glucagon.
Exercícios
Um recém-nascido prematuro (30 semanas de gestação) desenvolve 
desconforto respiratório grave poucas horas após o parto, com taquipneia, 
tiragem intercostal e cianose. O diagnóstico firmado foi de Síndrome do 
desconforto respiratório do recém-nascido (SDRN). A causa bioquímica 
primária dessa condição é a:
A) produção insuficiente da enzima lactase pelas células da mucosa intestinal.
B) síntese inadequada do surfactante pulmonar, rico em dipalmitoilfosfatidilcolina, 
resultando em elevada tensão superficial alveolar e colapso dos alvéolos.
C) acúmulo de esfingomielina na circulação sistêmica bloqueando as trocas 
gasosas capilares.
D) deficiência congênita de apolipoproteína C-II necessária para a ativação da 
hematose.
E) formação de depósitos insolúveis de triglicerídeos no parênquima pulmonar.
Exercícios
Uma paciente de 6 anos apresenta hepatoesplenomegalia acentuada, 
dores ósseas recorrentes e anemia moderada. A biópsia de medula 
óssea revela a presença de macrófagos volumosos com citoplasma 
fibrilar e pregueado, lembrando a aparência de "papel amassado" 
(células de Gaucher). Esses achados são característicos da Doença 
de Gaucher, a esfingolipidose mais frequente, causada pela 
deficiência de:
A) Hexosaminidase A.
B) Esfingomielinase lisossômica.
C) β-Glicocerebrosidase.
D) Glicose-6-fosfatase.
E) Aldolase B.
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