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Lipídeos Anderson Assaid Simão Definição de lipídeos • São um grupo de compostos quimicamente muito diversos; • Característica em comum é a insolubilidade em água e solubilidade em solventes orgânicos; • Classe de compostos orgânicos muito heterogênea, de origem animal ou vegetal (Gorduras, óleos e ceras); • Em sua maiorias são ésteres de ácidos graxos Funções dos lipídeos Reserva energética; Constituintes de membranas biológicas; Cofatores enzimáticos; Transportadores de elétrons; Pigmentos que absorvem energia luminosa; Agentes emulsificantes; Hormônios e mensageiros intracelulares; Antioxidantes Classificação dos lipídeos Armazenamento Estruturais Não saponificáveis Triacilgliceróis Ceras Fosfolipídeos Glicolipídeos Esteróis Terpenos Eicosanoides Principal componente dos lipídeos Ácidos graxos: ácidos carboxílicos de cadeia hidrocarbonada variando de 4 a 36 átomos de carbono; pode ser saturada ou insaturada. Ácido esteárico 18:0 Ácido oléico 18:1 Δ9 Tipos de ácidos graxos (As ligações entre os carbonos podem ser saturadas ou insaturadas) CH3 O OH CH3 O OH CH3 O OH CH3 O OH Esteárico Oléico Linoleico α - Linolênico C 18:1Δ9 C 18:3Δ9,12,15 -3 C 18:0 C 18:2Δ8,12 -6 Saturado Monoinsaturado Poliinsaturado Poliinsaturado Configuração dos ácidos graxos Cis Trans Propriedades físico-químicas dos AG As propriedades físico-químicas dos ácidos graxos e dos compostos que os contém, são principalmente determinadas pelo comprimento e pelo grau de insaturação da cadeia de hidrocarboneto. Ácido graxo saturado Ácido graxo insaturado Quanto mais longa for a cadeia acila do ácido graxo e menor o número de duplas ligações, menor será a solubilidade em água. Solubilidade c/ da cadeia carbônica Solubilidade c/ do número de insaturações Solubilidade dos AG Ponto de Fusão dos AG (podem estar no estado sólido ou liquido) Quanto mais longa for a cadeia carbônica do AG e menor o número de duplas ligações, maior será o ponto de fusão. Ponto de Fusão c/ da cadeia carbônica Ponto de Fusão c/ do número de insaturações Ácido graxo saturado Ácido graxo insaturado Símbolo Numérico Nome (Trivial) PF (oC) C 4:0 Butírico -5.3 C 6:0 Capróico -3.2 C 8:0 Caprílico 6.5 C 10:0 Cáprico 31.6 C 12:0 Láurico 44.8 C 14:0 Mirístico 54.4 C 16:0 Palmitico 62.9 C 18:0 Esteárico 70.1 C 20:0 Araquídico 76.1 C 24:0 Lignocérico 84.2 ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS Ácidos graxos saturados de cadeia curta (8C) são líquidos AG saturados de cadeia longa são sólidos ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS Símbolo Nome PF (oC) C 16:1 (9c) Palmitoléico 0.0 C 18:1 (9c) Oléico 16.3 C 18:1 (11c) Vacênico 39.5 C 18:1 (9t) Elaídico 44.0 C 18:2 (9, 12) Linoléico -5.0 C 18:3 (9, 12, 15) Linolênico -11.0 C 20:4 (5, 8, 11, 14) Araquidônico -49.5 Ácidos graxos insaturados são líquidos Vantagens dos AG como fontes de energia São compostos mais reduzidos Não carregam o peso da água Triacilglicerol ♦ Esterificação de três moléculas de ácidos graxos com uma molécula de glicerol; ♦ Lipídeos de armazenamento (fonte de energia); Isolantes térmicos; ♦ Adipócitos e sementes; + H O C O R1 H O C O R1 H O C O R1 C O CH O C O H H H H H H H H + C O CH O C O H H H H R1 O C R2 O C R3 O C + 3 H O H Glicerol Ácido carboxílico Triacilglicerol (óleo ou gordura) água + + Ácidos graxos Óleos e gorduras de animais e vegetais Podem ser iguais (simples) ou diferentes (mistos) DIFERENÇA ENTRE ÓLEOS E GORDURAS Gorduras=Apresentam ácido graxo de cadeia saturada. (ligações simples) São sólidas à temperatura ambiente. CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O O CH2 CH CH2 O O C C O O CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 Óleos= Apresentam ácido graxo de cadeia insaturada (dupla ligações). São líquidos à temperatura ambiente. DIFERENÇA ENTRE ÓLEOS E GORDURAS CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O O CH2 CH CH2 O O C C O O CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 C HH CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 Azeites: termo utilizado apenas para óleos provenientes de frutos Ex.: Oliva e dendê Adipócito Hidrólise ácida ou enzimática R-C-O-CH2 R-C-O-CH2 CH-O-C-R O O O H+3 H2O O R-C-OH3 CH2OH CHOH CH2OH ou lipase Reações Químicas dos TG GlicerolÁcido GraxoTriacilglicerol Hidrólise Básica (saponificação) Consiste em fazer reagir o glicerídeo ( gorduras de animais ) com uma base forte + C O CH O C O H H H H H H H C O CH O C O H H H H R1 O C R2 O C R3 O C Glicerol Sais de sódio dos Ácidos carboxílicos SABÃO Triacilglicerol (óleo ou gordura) + 3 H O H água Na + OH - + + O - Na + C O R3 O - Na + C O R2 O - Na + C O R1 Índice de saponificação : número de miligramas (mg) de hidróxido de potássio requerido para saponificar um grama de óleo ou gordura. É utilizado para estimar o peso molecular médio dos ácidos graxos. Oxidação dos lipídeos (rancificação) H H O H O H O H O O O (CH 2 ) 6 R R C H 2 C H C H (CH 2 ) 7 CH 3 local da reação O2 luz U.V., calor pigmentos naturais metais peróxido Oxidação secundária aldeídos, ácidos, álccois, epóxidos, polímeros, hidrocarbonetos, ácidos graxos cíclicos. alteração de flavor, cor, textura e valor nutricional (gordura trans) ♦ Reações de hidrogenação catalítica dos ácidos graxos poliinsaturados; ♦ Alimentos processados (margarina); ♦ Aumentar a palatibilidade, textura e vida de prateleira. Reação de Hidrogenação CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O O CH2 CH CH2 O O C C O O CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 CC HH CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C C HH CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 C O O CH2 CH CH2 O O C C O O CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2 Gordura insaturada (óleo vegetal) Gordura Vegetal Hidrogenada 22 H2/catalisador (Ni, Pd ou Pt) Aumenta o PF e diminui a rancificação Ceras ♦ Ésteres de ácidos graxos de cadeia longa com álcoois de cadeia longa. ♦ Funções biológicas – reserva energética, repelentes de água e lubrificantes; ♦ Aplicações na indústria farmacêutica de cosméticos - lanolina, cera de abelha, cera de carnaúba. CH3(CH2)14-C-O-CH2-(CH2)28CH3 O acido palmitico 1-triacontanol Triacontanoilpalmitato Lipídeos Estruturais Delimitar a estrutura celular Seletividade molecular Troca de informações Fosfolipídeos Parte apolar Grupo cabeça polar Ácido graxo saturado Ácido graxo insaturado ♦ Nestes compostos o grupo cabeça polar está unido a porção hidrofóbica por uma ligação fosfodiéster ♦ Glicerofosfolipídeos e alguns esfingolipídios ligação fosfodiéster Fosfatidil etanolamina Fosfatidil serina Fosfatidil colina Fosfatidil serina Esfingomielina Glicerofosfolipídeos Esfingofolipídeos Fosfolipídios com ligação éter Presente no tecidocardíaco de vertebrados; protegem contra ação dos radicais livres Sinalizador molecular; estimula agregação de plaquetas Esfingolipídeos ♦ Aminoálcool (esfingosina), um ácido graxo e um álcool; ♦ Derivado da ceramida; ♦ Três subclasses: grupos cabeças polares Oligossacarídeos complexos Di, Tri ou tretassacarídeo Monossacarídeo Fosfocolina Esfingomielina ♦ Fosfolipídeos; ♦ Fosfocolina ou fosfoetanolamina; ♦ Bainha de mielina nos axônios. Fosfatidilcolina Glicolipídeos neutros ♦ Possui de uma a seis unidades de açúcar. ♦ Face externa da membrana plasmática ♦ Determinantes de grupos sanguíneos Gangliosídeos ♦ Várias unidades de açúcares + resíduos de ácido siálico (carga -) ♦ Superfícies das membranas Pontos de reconhecimento Antígeno O Antígeno A Antígeno B Esteróis ♦ Núcleo esterol com quatro anéis fundidos; Ciclopentanoperidrofenantreno - Ácido biliares; - Hormônios esteróides; - Vitamina D. Colesterol Componente de membranas(aumenta rigidez; diminui transito de moléculas) Testosterona Estradiol Ácido taurocólico Cortisol Prednisona Aldoesterona Hormônios esteroides: carregam mensagens entre os tecidos Vitamina lipossolúveis KADE Vitamina A (retinol) Nos vegetais está na forma de carotenoides (pigmento que absorve luz) e nos animais é convertidos enzimaticamente em vitamina A. Função: Visão e Hormonal Deficiência: Cegueira noturna Vitamina A1 (retinol) β-caroteno Vitamina D (colecalciferol) ♦ Formada por uma reação fotoquímica na pele; ♦ Deficiência: raquitismo e problemas renais 7-deidrocolesterol Colecalciferol (vitamina D3) 1,25-diidroxicolecalciferol Regula captação de Ca intestino Níveis de Ca rins e ossos Vitamina E (tocoferóis) Função: Proteção contra os danos oxidativos Deficiência: Esterilidade, pele escamosa, fraqueza muscular Vitamina K (filoquinona) Função: Coagulação sanguínea Deficiência: Hemorragias Eicosanoides: hormônios parácrinos Induz contração do músculo que reveste as vias aéreas do pulmão. Formação de coágulos sanguíneos Dor; Febre Inflamação; reprodução Fosfolipídeos de membrana Fosfolipase A2Grupo polar cabeça Ác. araquidônico Leucotrienos A4 Tromboxanos A2 Prostaglandinas E1 COXs LOXs TXA sintase Aspirina; ibuprofeno X Lipídeos como pigmentos:Terpenos São hidrocarbonetos que ocorrem em plantas e animais como múltiplos de uma unidade estrutural básica, o isopreno. Constituem a maior família de produtos naturais encontrados nas plantas, com mais de 30.000 representantes. Unidade básica Estruturas contendo oxigênio como álcoois, aldeídos ou cetonas, também são encontradas terpenoides Também são encontradas unidades isoprênicas dentro de estruturas de outras moléculas naturais Isopreno Terpenos Classificação presença de séries homólogas de unidades isoprênicas Terpenos Unidade isoprênica Átomos de carbono Hemiterpenos 1 5 Monoterpenos 2 10 Sesquiterpenos 3 15 Diterpenos 4 20 Triterpenos 6 30 Tetraterpenos 8 40 Polisopreno N N Terpenos β-caroteno Esqualeno Vitamina A (retinol) Geraniol Terpenos Encontrados flores, frutos, caules e raízes de muitas plantas, e em glândulas odoríferas de animais Presentes em pequenas quantidades em organismos vivos Funções desempenham numerosos papéis vitais na fisiologia das plantas bem como funções importantes nas membranas celulares; dão coloração aos vegetais; responsáveis pelos odores; atraem e repelem insetos; Físico-química solvência Atividades biológicas Bactericida, bacteriostática, fungicida, antiviral, antiparasitária, inseticida, analgésica Importância Científica síntese de novos produtos farmacêuticos Lipoproteínas São partículas esféricas de caráter solúvel no plasma que apresenta como principal função o transporte de lipídeos na circulação sanguínea. São formadas por: ♦ Triacilglicerois ♦ Fosfolipídeos; ♦ Colesterol; ♦ Proteínas (apolipoproteínas). Sintetizadas: Fígado e intestino Monocamada fosfolípídica Trigliceróis Colesterol livre (não esterificado) Ésteres do Colesterol Complexo esférico Quilomícrons Lipoproteínas de Alta Densidade – HDL Lipoproteínas de Baixa Densidade – LDL Lipoproteínas de Muito Baixa Densidade – VLDL Classes de Lipoproteínas (diferem pela densidade e tamanho das partículas) Quilomícrons 50-200 nm VLDL 28-70 nm LDL 20-25 nm HDL 8-11 nm Lipoproteínas Transporte de lipídeos exógenos (dieta) Quilomícrons Transporte de lipídeos endógenos: Do fígado para a periferia: VLDL, LDL Transporte Reverso (periferia para o fígado): HDL Transporte reverso do Colesterol Fígado Intestino Tecidos extra - hepáticos Precursores das HDL (do Fígado e do Intestino) Quilomicrons ACIDOS GRAXOS LIVRES TECIDOS MAMÁRIO, MUSCULAR OU ADIPOSO Capilares Transporte de lipídeos e lipoproteínas na corrente sanguínea HDL X LDL
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