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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO
CURSO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL
DISCIPLINA: BIOQUÍMICA VEGETAL
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
PROF. DR. EGÍDIO BEZERRA
Aluna
Mirella Rebeka Lemoine Soares Paes
REVISÃO DE LITERATURA
Lipídeos (conceito, importância, propriedades, funções, classificação, exemplos, estrutura dos ácidos graxos, síntese dos triglicerídeos, hidrólise, saponificação, hidrogenação catalítica, etc.)
RECIFE-PE
2016
LIPÍDEOS
	Os lipídeos são substâncias ricas em carbono e hidrogênio, sendo solúveis em solventes orgânicos, como clorofórmio, acetona, éteres, alguns álcoois e benzeno, mas altamente insolúveis em água.
Lipídeos de estocagem são raros em folhas, caules e raízes, mas podem ocorrer em muitas sementes e alguns frutos (abacate e azeitona). Em angiospermas, os lipídeos estão concentrados no endosperma ou nos tecidos de reserva do cotilédone das sementes, mas também podem ocorrer no eixo embrionário. Em sementes de gimnospermas, os lipídeos são estocados no gametófito feminino.
	As gorduras e óleos são quimicamente semelhantes, entretanto as gorduras são sólidas em temperatura ambiente enquanto os óleos são líquidos. Estes compostos são normalmente referidos como triglicerídeos.
	Os lipídeos apresentam uma forma mais reduzida de carbono do que os carboidratos, tanto que a completa oxidação de 1g de óleo ou gordura (a qual contém cerca de 40 Kj, ou 9,3 Kcal, de energia) pode produzir mais ATP do que a oxidação de 1g de amido (que contém 15,9 Kj ou 2,8 Kcal).
	
Os lipídeos são classificados como simples ou complexos
Lipídeos simples: São ésteres de ácidos graxos com vários álcoois.
	a. Gorduras: São ésteres de ácidos graxos com glicerol. A gordura no estado líquido é chamada de óleo. 
	Ex.: 
	 
	 (Figura 1)
b. Ceras: São ésteres de ácidos graxos com álcoois monohidroxílicos de pesos moleculares mais elevados.
Ex.:
	 
	 (Figura 2)
 2) Lipídeos complexos: São ésteres de ácidos contendo outros grupos além de um álcool e de um ácido.
	a. Fosfolipídeos: São lipídeos que contém, além de ácidos graxos e um álcool, um resíduo de ácido fosfórico. Eles frequentemente têm bases nitrogenadas e outros substituintes, por exemplo, nos glicerofosfolipídeos o álcool é o glicerol e nos esfingofosfolipídeos o álcool é a esfingosina.
	Ex.:
	 
	(Figura 3)
b. Glicolipídeos (glicoesfingolipídeos): São lipídeos que contém ácido graxo, esfingosina e carboidrato.
	Ex.:
	 
	 (Figura 4)
c. Outros lipídeos complexos: São lipídeos, tais como sulfolipídeos e aminolipídeos. As lipoproteínas também podem ser enquadradas nessa categoria.
	 Ex.:
 	 
 				 (Figura 5)
 3) Precursores e derivados dos lipídeos: Estes incluem ácidos graxos, glicerol, esteróides, outros álcoois, aldeídos graxos e corpos cetônicos, hidrocarbonetos, vitaminas lipossolúveis e hormônios.
Os glicerídeos, o colesterol e os ésteres do colesterol são chamados lipídeos neutros por serem desprovidos de carga.
Funções dos lipídeos
Os lipídeos desempenham muitas funções nas plantas. Considerados os principais componentes nas membranas biológicas, os lipídeos formam uma barreira hidrofóbica que é crítica à vida. As membranas não apenas separam as células, umas das outras, como também os conteúdos presentes no interior das organelas, tais como a separação dos conteúdos da mitocôndria e do cloroplasto do citoplasma. 
A compartimentação celular depende dos lipídeos polares que formam uma bicamada lipídica que previne a livre difusão de moléculas hidrofílicas entre as organelas celulares e evita a difusão para dentro e fora da célula. As membranas do cloroplasto, nos quais as reações de luz se realizam, contém galactolipídeos. As membranas externas dos plastídeos são compostas principalmente de fosfolipídeos.
	Função 
	Tipos de lipídeos envolvidos
	Componentes estruturais da membrana
	Glicerolipídeos; esfingolipídeos, esteróis
	Compostos de armazenamento
	Triacilgliceróis (triglicerídeos), ceras
	Compostos ativos nas reações de transferências de elétrons
	Clorofila e outros pigmentos; ubiquinona, plastoquinona
	Fotoproteção
	Carotenóides
	proteção de membranas contra danos de radicais livres
	Tocoferóis
	Hidrofobia e proteção superficial
	Longas cadeias de ácidos graxos e seus derivados (cutina, suberina, ceras superficiais); triterpenos
	Sinalização interna
	ABA, giberelinas, brassinosteroides, ácidos graxos 18:3 precursores de jasmonatos; inositol fosfatos; diagliceróis
	Sinalização externa
	Jasmonatos, atraentes voláteis de insetos
	Compostos de defesa e anti alimentares
	Óleos essenciais; látex (seringueira); resina (terpenos) de pinheiros
Tabela 1. Funções dos lipídeos em plantas superiores (adaptado de Buchanan et al., 2000).
Os vegetais sintetizam a partir de precursores não lipídicos (aminoácidos, carboidratos) todos os constituintes de lipídeos que necessitam para suas estruturas e funções. Além disso, a conversão de açúcares em lipídeos aumenta a capacidade de armazenamento de energia, pois estes, além de apresentarem maior conteúdo energético, são armazenados em condições mais anidras. 
Biossíntese dos lipídios
	Os ácidos graxos e os triglicerídeos não são transportados na planta, sendo sintetizados nos locais de acúmulo. Nos frutos e sementes em desenvolvimento, a síntese ocorre a partir de carboidratos, fundamentalmente sacarose transportada a partir das folhas. A síntese de lipídeos provoca uma redução no conteúdo de carboidratos, e a pequena quantidade de amido que se acumula em algumas sementes oleaginosas, durante as primeiras fases de desenvolvimento, é posteriormente utilizada na síntese de lipídeos.
A síntese de ácidos graxos foi considerada durante algum tempo como sendo realizada pelo inverso das reações da beta-oxidação. Entretanto, graças aos trabalhos de Lynen e colaboradores, atualmente se sabe que existe um processo próprio, com sistema multienzimático, denominado sintetase de ácidos graxos, que realiza a conversão de acetil-CoA até ácido graxo. 
Sintetase de ácidos graxos foram isoladas de plantas superiores (Hawke e Stumpf, 1965; Nagai e Bloch, 1966 e 1967) e este complexo multienzimático exige diversos cofatores, como ATP, CoA, Mn, e NADPH.
Figura 6 - estrutura dos ácidos graxos 
Figura 7 - Esquema simplificado da biossíntese de ácidos graxos (adaptado de Buchanan et al., 2000)
Síntese e utilização de lipídeos reserva (triglicerídeos)
	Os lipídeos, na forma de triglicerídeos são as principais fontes de carbono e reserva de energia química em sementes, frutos e grãos de pólen. Plantas armazenadoras de lipídeos são importantes fontes da dieta alimentar de gorduras para seres humanos e outros animais. Em países desenvolvidos, aproximadamente 40% da energia diária requerida pelos humanos é suprida pelos triglicerídeos , dos quais 50% provém das plantas.
A conversão de carboidratos em lipídeos requer a produção de ácidos graxos e esqueletos de glicerol. A unidade de glicerol (a-glicerolfosfato) surge por redução da hidroxiacetona fosfato produzida na Glicólise. Os ácidos graxos são formados por múltiplas condensações de unidades de acetato no acetil-CoA.
	A sequência de esterificação de a-glicerolfosfato conduz a formação de glicerol 1-acetilfosfato, glicerol diacil fosfato (ácido fosfatídico), glicerol 1,2 diacil e finalmente triglicerídeos.
	As reações de acilação ocorrem principalmente no retículo endoplasmático (Figura 8), onde são sintetizados os lipídeos de reserva. As enzimas acil transferases apresentam uma elevada especificidade pelos ácidos graxos, o que determina a estrutura dos triglicerídeos (triacilgliceróis).
Figura 8 - Esquema simplificado da compartimentação da síntese de ácidos graxos e triacilgliceróis (adaptado de Guardiola Bárcena & García Luis (1990) e Buchanan et al., (2000)).Estudos in vitro demonstraram que o a-glicerolfosfato e o glicerol se incorporam de imediato nos triglicerídeos (triacilgliceróis).
Os triacilgliceróis funcionam como uma eficiente fonte de carbono e energia para a germinação de sementes e grãos de pólen. 
Devido a sua insolubilidade em água, os triacilgliceróis devem ser hidrolisados a ácidos graxos antes de se tornarem disponíveis ao metabolismo. Na germinação de sementes, os lipídeos são utilizados no eixo embrionário, tanto como substrato respiratório quanto como, principalmente, fonte de estruturas de carbono para os processos biossintéticos. Como os ácidos graxos são imóveis na planta, o seu transporte ao eixo embrionário implica em sua conversão prévia em formas móveis, principalmente sacarose.
	A conversão de lipídeos em sacarose é, portanto, um processo característico das sementes oleaginosas durante a germinação. Também ocorre em tecidos que armazenam lipídeos em sementes não oleaginosas, como, por exemplo, na camada de aleurona em cereais, em alguns frutos (abacate e azeitona). Não ocorre em outros tipos de tecidos e nos animais. Este processo, portanto, ocorre diretamente nos tecidos de armazenamento, quais sejam, o endosperma e os cotilédones, estando envolvidos quatro compartimentos celulares: corpos lipídicos (oleossomos), glioxissomo e citosol. 
HIDRÓLISE LIPÍDICA OU SAPONIFICAÇÃO 
Tanto lipídios simples como compostos produzem ácidos graxos através da hidrólise.
A hidrólise alcalina de um éster é denominada genericamente reação de saponificação porque, quando é utilizado um éster proveniente de um ácido graxo numa reação desse tipo, o sal formado recebe o nome de sabão. Como a principal fonte natural de ácidos graxos são os óleos e as gorduras (triglicerídeos), suas hidrólises alcalinas constituem o principal processo para a produção de sabões.
A equação genérica abaixo representa a hidrólise alcalina de um óleo ou de uma gordura, e, quando lida em sentido inverso, pode representar uma reação de esterificação.
Pode se observar que da esquerda para a direita temos uma hidrólise, reação de formação de um ácido graxo (sabão). Já uma leitura da direita para a esquerda mostra uma esterificação, reação padrão da química orgânica, na qual reagem um grupamento carboxílico e um grupamento alcoólica para formação de um éster.
 (Figura 9)
HIDROGENAÇÃO CATALÍTICA
Os ácidos graxos insaturados podem ser convertidos em saturados através do processo de hidrogenação catalítica (esse processo é utilizado na produção de margarina).
A hidrogenação de gorduras é uma reação química que consiste na adição de hidrogênio nas ligações duplas dos grupos acil insaturados. Esta reação é de grande importância para a indústria, porque permite a conversão de óleo líquido em gorduras plásticas para a produção de margarinas, gorduras e outros produtos semi-sólidos. Para certos óleos, o processo também resulta na diminuição da suscetibilidade à deterioração oxidativa. 
Na reação de hidrogenação, o hidrogênio gasoso, o óleo líquido e o catalisador sólido participam de um processo de agitação em um recipiente fechado. Embora a maioria dos processos industriais utilizem catalisadores de níquel sólidos, o interesse em compostos organometálicos, como catalisadores homogêneos, tem crescido muito. 
A hidrogenação catalítica pode ser representada pelo esquema abaixo (Figura 10), no qual as espécies que reagem são o substrato olefínico (S), o catalisador de metal (M) e o H2 . 
				(Figura 10)
Os intermediários 1, 2 e 3 são espécies organometálicas. Se a reação envolve catálise heterogênea, as olefinas e o hidrogênio são ligados ao metal através de adsorção química, também chamada de quimissorção. Se ocorrer a catálise homogênea, os intermediários são complexos organometálicos. 
Os intermediários são instáveis e transitórios e não podem, normalmente, ser isolados. Na catálise heterogênea, a superfície do metal faz a função de catalisador e a preparação do catalisador é de extrema importância. 
Quando o hidrogênio é adicionado nas ligações duplas de uma gordura natural, que consiste em muitos componentes glicerídicos e diferentes componentes de ácidos graxos insaturados, o resultado dependerá de muitos fatores, se a reação não for concluída. Geralmente, a hidrogenação de gorduras não é totalmente completada e as gorduras são somente parcialmente hidrogenadas. 
Diante destas condições, a hidrogenação pode ser seletiva ou não seletiva. A seletividade significa que o hidrogênio é adicionado primeiro aos ácidos graxos mais insaturados; a seletividade pode ser ampliada, aumentando a temperatura de hidrogenação, ou diminuída, aumentando a pressão e agitação.
(Figura 11) Exemplo de hidrogenação catalítica:
 (Figura 11)
REFERÊNCIAS
Castro, Paulo R.C. Manual de fisiologia vegetal (Teoria e Prática). São Paulo, Editora Ceres, 2005.
Coordenador Ferri, Mário G. Fisiologia vegetal. Vol 1, 2ª ed. São Paulo, Editora Pedagógica e Universitária, 2010.
Robert K. Murray, MD, PhD/ Daryl K. Granner, MD/ Peter A. Mayes, PhD, DSc/ Victor W. Rodwell, PhD. Harper: Bioquímica ilustrada. 26ª ed. São Paulo, Editora Atheneu, 2006.
http://bioquimicadanutricao.blogspot.com.br/2011/05/lipidios.html 
http://www.infoescola.com/bioquimica/quimica-dos-lipidios/
http://aditivosingredientes.com.br/upload_arquivos/201601/2016010580182001454073079.pdf

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