A3_ESTRUTURA E METABOLISMO DOS LIPÍDIOS_

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ESTUDO E FUNÇÃO DOS LIPÍDIOS 
 
Lipídeos compõem um grupo de compostos que, mesmo quimicamente diferente, apresentam uma característica em comum, a insolubilidade em água (alta solubilidade em benzenos). Derivados dos ácidos graxos. 
Ácidos graxos = cadeia hidrocarbonada + grupamento carboxila
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Funções:
 Moléculas fornecedoras de energia – óleos e gorduras - triacilgliceróis (ésteres sem carga elétrica).
 Elementos de construção de fosfolipídeos, esteróis e glicolipídeos (moléculas anfipáticas) – constituinte da membrana.
 Seus derivados servem de hormônios e mensageiros intracelulares. 
 Cofatores enzimáticos, transportadores de elétrons, pigmentos que absorvem radiações luminosas, âncoras hidrofóbicas, emulsificantes.
 Modificações de proteínas por ácidos graxos a partir de união, direcionadas para membrana.
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Comprimentos e graus de insaturação dos ácidos graxos:
Ácidos graxos são ácidos carboxílicos com cadeias hidrocarbonadas (4 – 36 átomos de Carbono - C). 16-18 C são os mais comuns. Saturadas, sem ligações duplas (e sem ramificações nos animais) ou insaturadas, com ligações duplas (cis ou trans).
Quanto mais insaturado (ligações duplas) menor é o ponto de fusão (mais liquefeito).
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Posição da dupla em torno do átomo de carbono, e na posição cis.
Quando mais de uma dupla, estas são separadas por grupos metilênicos.
Quanto maior o tamanho da cadeia carbônica e menor o número de duplas menor a solubilidade em água.
Ponto de fusão: dependem do tamanho da cadeia e do número de duplas ligações.
	12 a 24 saturados: consistência cerosa (à 25 oC)
	12 a 24 insaturado: líquidos oleosos (à 25 oC)
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Conseqüência da presença de insaturações 
Cadeias saturadas são mais firmes e formam estruturas mais rígidas e organizadas.
 Cadeias insaturadas sofrem dobra e formam agregados menos organizados e com grande potencial de mobilidade.
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Nomenclatura:
 O nome do hidrocarboneto + ico = terminação óico. Ex.: o hidrocarboneto saturado em C18 é octadecano, o ácido graxo correspondente é o ácido octadecanóico. Este com uma ligação dupla é ácido octadecenóico. Com duas octadecadienóico. Com três octadecatrienóico.
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Lipídeos e a dieta alimentar
Fonte animal: + ácidos graxos saturados
Fonte vegetal: + polinsaturados e tipo ômega 6 (-6).
Peixe: + polinsaturado – tipo ômega 3
	 saturados formam o colesterol bom (HDL) e o ruim (LDL)
	 monoinsaturados aumentam o colesterol HDL e baixam o LDL
	 os polinsaturados mantém o HDL e abaixam LDL
	 os trans abaixam o HDL e elevam o LDL
	 o ômega 3 (-6, polinsaturados) presentes em peixes (diminuem o LDL) como triglicerídeos e proteger contra a trombose.
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TAG - triacilgliceróis
A maior fonte de energia de muitos organismos 
Por quê? 
Forma mais reduzida do carbono na natureza 
Não precisa de solvatação 
Empacotamento eficaz. 
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 Os lipídios são menos oxidados, possuindo carbonos mais reduzidos, desta forma durante a oxidação dos TAG liberam uma quantidade muito maior de energia quando comparada a mesma massa de glicogênio (cerca de duas vezes).
 Sendo insolúvel em água não há necessidade de transportar o excesso de moléculas de água existentes nos polissacarídeos.
 O glicogênio estoca menor quantidade de energia do que a necessidade energética necessária para um dia.
Vantagem do glicogênio : 
	Fonte imediata de energia metabólica devido a sua alta solubilidade em água.
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 Triglicerídeos
	 Glicerol + 3 ácidos graxos (acilas). Figura do glicerol (C-C-C, cada um com um OH). As ligações que unem Ácido graxo + Álcool são as Ésteres (estas ligações de baixa energia prevalecem nos lipídeos), exemplo a margarina e manteiga.
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Triacilgliceróis como reservas energéticas
- Altamente reduzidos (pouco oxidados) sua oxidação é exergônica.
- Anidros (menos H2O) + apolares
	Rendimento energético:
 9 kcal por g (ácidos graxos)
4 kcal por g (glicídeos e proteínas)
- Armazenados nas Células adiposas – os triacilgliceróis ficam no citoplasma.
- Na forma de ácidos livres são transportados pela soroalbumina, proteína transportadora.
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 Os triacilgliceróis são os lipídios mais simples, e também são chamados de triglicerídios ou triglicérides, gorduras ou gorduras neutras.
 Os TAG que possuem o mesmo tipo ácido graxo são chamados de TAG simples e denominados de acordo com com o ácido graxo existente. Ex. TAG simples 18:0 são chamados de triestearina (ácido esteárico).
 Os TAG mistos, mais de um tipo de ácidos graxo, são especificados pela posição e nome do ácido graxo.
 Apolares
1-estearoil, 2-linoleoil, 3-palmitoil glicerol
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-Adipócitos ou células de gordurosas mostrando grandes gotículas de gordura.
-Os TAG também são encontrados em sementes de muitas plantas.
Porque armazenar na forma de lipídios e não de açucares???
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- Também presentes em alimentos. 
- Os alimentos ricos em lipídios podem ‘rancificar’ quando expostos ao oxigênio por um longo tempo.
- Os cheiros desagradáveis são devido a oxidação das duplas ligações, produzindo aldeídos e ácidos carboxílicos de cadeia carbônica menor e portanto mais voláteis.
- Gordura bovina sólido
 TAG
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Lipases (esterases)
São enzimas que catalisam a hidrólise de TAG armazenados, liberando ácidos graxos que podem ser transportados a sítios onde são necessários como combustíveis.
Presente em adipócitos e sementes em germinação.
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A cabeça é muito grande e quase 90% é composta por massa oleosa (valioso lubrificante) que muda de densidade de acordo com a temperatura mudando a densidade da baleia. Baixa profundidade mais densa.
Isolante térmico: pingüins, leões marinhos, focas e outros, são acolchoados com uma camada grossa de TAG.
Baleias do espermacete ou cachalotes
Outros usos dos TAG
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 Reservas de triacilgliceróis em ursos (hibernação) 
Cobra Naja: Veneno com fosfolipases - produz lisolecetinas, 
atua como detergente e dissolve a membrana de hemoglobinas 
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	As ceras biológicas são ésteres de ácidos graxos de cadeias longas (14 a 36 C) com álcoois de cadeia longa (16 a 30 C).
	Possuem ponto de fusão entre 60 e 100 oC, maiores dos que os encontrados geralmente para os gliceróis.
	As Ceras são utilizadas como estoque de energia e repelentes de água (em pássaros para impermeabilizar as penas).
	Utilizadas nas indústrias farmacêuticas de cosméticos e outros. Exemplos:
Lanolina  lã de carneiro
Cera das abelhas
Carnaúba  palmeira
são usados na produção de loções, 
pomadas e substâncias para dar lustro 
Ceras biológicas
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 Esteróides
Colesterol contém 27 C e uma dupla ligação é um tipo de esteróide, este, apresenta um anel ciclopentano, ligados a um sistema de 3 anéis, fenantreno saturado. O colesterol possui metilas nos C 18 e 19 e uma cadeia lateral de alquila (hidrocaroneto) de 8 unidades.
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 Terpenos
 São uma classe de lipídeos formados da combinação de 2 ou mais moléculas de 2-metil1-3butadieno (o isopreno – com 5 C). Monoterpeno 10 C, sesquiterpeno 15 C, di (20 C)...
 Licopenos: carotenóides (40 C) como -caroteno (precursor da Vit. A) - receptores de luz 
 Retinal: pigmento de absorção de luz na rodopsina – fotoreceptor os olhos 
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 “Flavor” e odor: limoneno, citronela (rosas e perfumes) e mentol.
 Fitol (clorofila) e giberelinas (fitohormônio).
 Em plantas superiores (boa parte do CO2 fixado e liberado como isopreno: Termo-tolerância – estresse de água).
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Síntese e degradação
Caminhos e locais diferentes
Enzimas diferentes
Na síntese há a participação do malonil-CoA, intermediário de 3 carbonos, na degradação não.
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Degradação de lipídios
Exerdergônica
Caráter redutor
A partir de moléculas complexas
Produz ATP, FADH2 e NADH
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DEGRADAÇÃO DOS ÁCIDOS GRAXOS Hidrólise dos triacilgliceróis
por lípases e regulação por AMP cíclico
 Ingestão humana – 60 – 150 de gordura por dia. Fígado – sais biliares e fosfadil colina.
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Digestão e absorção de lipídeos (enzimas, sais biliares e absorção)
Lípase gástrica – no estômago pH baixo
Lípase pancreática – digere triglicerídeos no intestino delgado
Colipase – proteína auxiliar, produzida no pâncreas
Esterases – atuam nos monoglicerídeos, colesterol e vitamias (ésteres).
Fosfolipases – remove acilas de 2 C dos fosfolipídeos.
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 Lípases – quebram os triglicerídeos 2- monoglicerídeos e 2 ácidos graxos.
Regulação das lípases
	- Regulação + : hormônios como Epinefrina, norepinefrina, glucagon e hormônio adrenocorticotrópicos.
		- estimulam a Adenilato ciclase (AMP cíclico) – ativam seus receptores. O cAMP estimula a Proteína cinase (PKA) – fosforila (ativando as lipases).
	- Regulação – : insulina
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 -oxidação de Ácidos graxos
Formação de Acil coenzima A (acetil-CoA e acil-CoA, encurtada de dois C).
Acetil-CoA – entra no ciclode Krebs e Acil-CoA – é oxidada para formar FADH2 e NADH.
CoA  2-enoil-CoA  L-3-hidroxi acil-CoA + (H2O)  3-ceto acil-CoA
 FAD FADH2 NAD NADH + H+
 
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Transporte dos ácidos graxos ativados pela Carnitina
Transporta o grupo acil para as mitocôndria.
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 Rendimento: Da -oxidação do Palmitato (16 C) – Saturado (par)
Sete passos da espiral
	7 NADH x 2,5 17,5 ATP
	7 FAD H2 x 1,5 10,5 ATP
	8 acetil-CoA X 10 ATP 80 ATP
	- 2 ATP ativação 106 total
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 Ácido Insaturado
	Enzimas enoil-CoA isomerase e 3,5-dieoil-CoA isomerase.
 –oxidação: ocorre no peroxissomos, não envolve derivado com CoA.
 -oxidação: ocorre no retículo endoplasmático.
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Corpos cetônicos:
 Acetoacetato, -hidroxibutirato e acetona. Produzido no fígado (mitocôndrias) durante jejum prolongado. A acetona é a via final (expiradas pelos pulmões ou pela urina, não pode ser oxidada).
 Cetoacidose Diabética: Alta relação glucagon/insulina, promove a lipólise. Cheiro de acetona no hálito e de cetoúria, liberação de cetona pela urina.
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Biossíntese de lipídios
Endergônica
Caráter redutor
A partir de moléculas simples
Empregam o ATP e NADPH
Síntese do malonil-CoA
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Reações repetidas a cada entrada de 2 carbonos.
4C  6C  8C  10C  ...  16C (7 ciclos)
Na maioria dos casos os ácidos graxos são liberados com 16 carbonos. Mas uma pequena parte pode ser obtida com cadeias maiores ou menores.
Liberação ainda não esclarecida  atividade hidrolítica no complexo sintase.
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Regulação da síntese dos TAG
Nos animais é regulada por hormônios
Insulina
Promove a conversão de ácidos graxos em TAG
Pessoas com diabetes melito severo, são incapazes de utilizar a glicose adequadamente e falham na síntese de ácidos graxos a partir de carboidratos e AA. Mostram velocidade aumentada da oxidação de gordura e da formação de corpos cetônicos. Como conseqüência elas perdem peso.
Ativa o complexo piruvato desidrogenase e a citrato liase, ambas fornecedoras de acetil-CoA.
Glucagon, pelo hormônio de crescimento da hipófise e pelos hormônios adrenocorticais.
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O gasto de energia para ficar a baixas profundidades seria muito grande, regulando sua densidade não há este gasto. A Baixas profundidades competição por alimento menor.
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O gasto de energia para ficar a baixas profundidades seria muito grande, regulando sua densidade não há este gasto. A Baixas profundidades competição por alimento menor.
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