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Estrutura e Função de Lipídeos Lipídeos Características gerais: Comumente conhecidos como gorduras; Quimicamente diversos; Insolúvel em água; Gorduras e óleos: principais formas de armazenamento de energia em muitos organismos. Funções: - Estrutural - membranas - Reserva energética - Outras: Co-fatores enzimáticos Carreadores de elétrons Pigmentos que absorvem luz Hormônios e mensageiros Agentes emulsificantes Lipídeos CLASSIFICAÇÃO A maioria dos lipídeos possuem na sua estrutura ácidos graxos (derivados de hidrocarbonetos reduzidos). A oxidação dos ácidos graxos (até CO2 e H2O) no interior das células é muito exergônica. A- Os lipídeos com ácidos graxos em sua composição são saponificáveis, pois reagem com bases formando sabões. São as biomoléculas mais energéticas. B- Os lipídeos que não contêm ácidos graxos não são saponificáveis. As vitaminas lipossolúveis e o colesterol são os principais representantes destes lipídios que desempenham funções fundamentais no metabolismo. TRIACILGLICERÓIS Armazenamento Estruturais FOSFOLIPÍDEOS •FOSFATIDILINOSITOL •EICOSANÓIDES •HORMÔNIOS ESTERÓIS •VITAMINAS GLICOLIPÍDEOS Sinalizadores, Cofatores, Pigmentos ESTERÓIS Ácidos graxos São ácidos carboxílicos com cadeias hidrocarbônicas de 4 a 36 carbonos. Os mais comuns possuem um número par de carbonos variando de 12 a 24. A cadeia hidrocarbônica pode ser saturada (ligações simples) ou insaturada (duplas ligações). A maioria das duplas localizam se entre C9 e C10. Em geral CIS Classificação de ácidos graxos Grau de saturação da cadeia lateral: - saturados - insaturados (dupla ligação) monoinsaturado poliinsaturados Número de carbonos: Necessidade na dieta : - essenciais - não essenciais -par -ímpar -cadeia curta (4-8C) -cadeia média (8-14C) -cadeia longa (>14C) Nomenclatura dos ácidos graxos Notação Simplificada para Representar os Ácidos Graxos A partir do C1(carboxila) 16:0 18:1 (9) ou 18:1 (∆9) ou 18:1;9 Número de carbonos Número de ligações duplas Posição da ligação dupla Mais comuns: 12-24 C em cadeias de número par Nome Sistemático Ácido graxo saturado - prefixo “óico” Ácido graxo insaturado - prefixo “enóico” Nome Comum Abreviatura Nome Sistemático Palmítico 16:0 Hexadecanóico Esteárico 18:0 Octadecanóico Araquídico 20:0 Eicosanóico Palmitoléico 16:1(9) Hexadecenóico Oléico 18:1(9) Octadecenóico Linoléico 18:2(9,12) Octadecedienóico Linolênico 18:3(9,12,15) Octadecetrienóico Araquidônico 20:4(5,8,11,14) Eicosatetraenóico Ácidos graxos essenciais Ácidos graxos Componente de reserva, estrutural Ácido Palmítico 16:0 Ácido Esteárico 18:0 Ácido Oleico 18:1 9 Ácido Linoleico 18:2 9, 12 Ácido Linolênico Ácido Araquidônico - Estrutura C 4 – 36 - Estrutura - dupla ligação - Nomenclatura Propriedades físicas dos ácidos graxos cadeia hidrocarbônica e duplas ligações = solubilidade em água. Grupo carboxílico é polar ( ionizado em pH neutro) A 25 oC: -ácidos graxos saturados - consistência de graxa (sólido); -ácidos graxos insaturados – consistência de óleos (líquido). A livre rotação em torno da ligação C-C dá grande flexibilidade; a conformação mais estável é aquela totalmente estendida (minimiza impedimento estérico). Estrutura vs propriedades físicas Solubilidade 1. Tamanho cadeia 2. Dupla ligação Ponto de fusão Estrutura vs propriedades físicas CIS TRANS SATURADA 09/08/2006 Melhora da concentração e desempenho cerebral ω3 Reduz inflamações dos músculos, acelera recuperação Evita problemas cardiovasculares Membranas de nervos do cérebro e retina dos olhos Esquimós apresentavam : ácido alfa-linolênico, ácido eicosapentaenóico e o ácido docosahexanóico. ↓LDL, ↑ HDL, ↓ colesterol ácido linolênico é (C18H30O2): CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH O óleo de linhaça é a principal fonte de ácido alfa-linolênico, lignana, ácido linoléico e vitamina E ↓colesterol total, LDL (mau colesterol) O ácido linoléico ou ômega-6 é utilizado como fonte de energia e matéria-prima do tecido nervoso e de substâncias que regulam a pressão arterial, coagulação, freqüência cardíaca, dilatação vascular, resposta imune, quebra de gorduras, tensão pré-menstrual e mastalgia (dor na mama). ômega-6, ômega-7 e ômega-9 nos óleos de gergelim, girassol e macadâmia conferindo proteção cardiovascular além de agir como antiinflamatório Os ácidos graxos formam micelas em solução As micelas permitem aos ácidos graxos estarem dissolvidos em água. Compartimento aquoso interno Superfícies hidrofílicas Caudas hidrofóbicas Lipídeos de armazenamento (neutros) Lipídeos de membrana (polar) Lipídeos mais simples contento ácidos graxos Nº de Carbonos Glicerol 1-Monoacilglicerol 2-Monoacilglicerol Triacilglicerol Diacilglicerol Mais abundantes na natureza Formação dos triacilgliceróis 1) Triacilglicerol São apolares Três ácidos graxos em ligação éster com glicerol. A oxidação produz mais de 2x energia que a produzida na oxidação de carboidratos. São hidrofóbicos e não possuem água de hidratação (como nos carboidratos). Ocupam pouco espaço! São lipídeos primordialmente de reserva G L IC E R O L Ácido graxo Ácido graxo Ácido graxo • Homoglicerídios: Formado por 3 ácidos graxos iguais. Ex: triesteroilglicerol (3 ácidos esteáricos) • Heteroglicerídios: Formado por ácidos graxos diferentes. Ex: 1,3-palmitoil-2-oleil-glicerol (2 palmitato + 1 oleato) Classificação dos Triacilgliceróis: Reserva Energética • Isolamento Térmico • Proteção Mecânica Funções dos Triacilgliceróis Os Triacilgliceróis GORDURAS ANIMAIS ÓLEOS VEGETAIS Saponificação Sabão 2) Ceras São ésteres de formados pela ligação de ácidos graxos saturados ou insaturados de cadeia longa (14-36C) com alcoóis de cadeia longa (16-30C). Ceras biológicas atuam como repelente de água. Em plantas e animais vertebrados as ceras revestem superfícies protegendo contra perda excessiva de água. B) Lipídeos de membranas As duas cadeias de ácidos graxos presentes nos fosfolipídeos e glicolipídeos são volumosas e dificultam a formação de micelas. Estes lipídeos formam uma bicamada. A fluidez da membrana é controlada pela composição de ácidos graxos e colesterol! A bicamada lipídica é assimétrica As composições das camadas interna e externa são diferentes. 2)GLICOLIPÍDEOS 1) FOSFOLIPÍDEOS •Glicerofosfolipídeos •Esfingolipídeos Fosfolipídeos: Glicerofosfolipídios Cardiolipina-2 Ácido Fosfatídico Fosfatidiletanolamina Fosfatidilcolina Fosfatidilserina Fosfatidilglicerol Fosfatidilinositol 4,5-bifosfato -1 0 0 -1 -1 -4 G L IC E R O L Ácido graxo Ácido graxo PO4 X Plasmagênio Fator de ativação plaquetária Lipídeos com ligação éter glicerol. éter Éster: + comum éter Esfingolipídeos Possuem esfingosina (no lugar do glicerol) Esfingosina: molécula de cadeia longa de alcoolamina São divididos em 3 classes: 1) Esfingomielinas 2) Glicoesfingolipídios neutros 3) Gangliosídeos Utilizados como sítios de reconhecimento biológicos Esfingolipídeos 1 2 3 Antígeno O Antígeno A Antígeno B Galactose N-acetil galactosamina Glicolipídeos - Esfingolipídeos - funções Determinantes dos grupos sanguíneos Sítios de reconhecimento celular! Glicolipídeos G li ce ro l Ácido graxo Ácido graxo Mono ou dissacarídeos (SO4) Galactolipídios ou Sulfolipídios E sf in go si na Ácido graxo Mono ou dissacarídeos Glicoesfingolipídios e Gangliosídios ( Esfingolipídios) Esteróides Estrutura básica formada por 4 anéis (núcleo do esteróide). Esse anel confere aos esteróides uma estrutura quase planar e rígida. Tem o COLESTEROL como principal representante. Lipídios estruturais presentes na maioria das membranas de eucariotos, principalmente animal. Além de constituírem a membrana também são precursores da bile (agem como detergente, facilitando a digestão). Muitos são hormônios esteróides. Colesterol O Ciclo-pentano-per-hidro-fenantreno é a estrutura fundamental dos esteróides Lipídeos sinalizadores – Fosfatidilinositol (PIP) Muitos hormônios atuam utilizando o fosfolipídeo de membrana PIP como sinal para desencadear a ação hormonal. Esse processo envolve uma série de reações e enzimas que degradam o PIP em diacilglicerol e inositol 1,4,5 trifosfato (IP3). O IP3 se difunde no citosol liga se a receptores no RE, desencadeando sua função, levando a uma resposta celular. Ex: Liberação de Cálcio Lipídeos sinalizadores - Prostaglandinas – regulam síntese de cAMP, inflamação – dor - etc - Tromboxanos – coagulação sanguínea - Leucotrienos – contração dos músculos nas vias aéreas EICOSANÓIDES LIPOXIGENASE COX Lipídeos sinalizadores - Eicosanóides São hormônios envolvidos no processo de inflamação, febre, coagulação. São derivados do ácido graxo poliinsaturado de 20C, ácido araquidônico. 20:4. Existem três classes principais: -Prostaglandinas -Tromboxanas -Leucotrienos Lipídeos sinalizadores HORMONIOS ESTERÓIDES Lipídeos sinalizadores – Hormônios esteróides Esteróides são derivados oxidados dos esteróis. Apresentam o núcleo esterol, mas não apresentam a cadeia hidrocarbônica lateral ligado ao C17 do anel D do colesterol. Principais hormônios são os sexuais e os do córtex da adrenal. Geralmente atuam como fatores de transcrição, se ligando a receptores nucleares, alterando a expressão gênica. TRIACILGLICERÓIS Armazenamento Estruturais FOSFOLIPÍDEOS •FOSFATIDILINOSITOL •EICOSANÓIDES •HORMÔNIOS ESTERÓIS •VITAMINAS GLICOLIPÍDEOS Sinalizadores, Cofatores, Pigmentos ESTERÓIS
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