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www.ifpi.edu.br Lipídios Prof.: Me. Emerson de Medeiros Sousa www.ifpi.edu.br Sumário ✓ Lipídeos de armazenamento ✓ Lipídeos estruturais em membranas ✓ Lipídeos como sinalizadores, cofatores e pigmentos www.ifpi.edu.br Propriedades dos Lipídios ✓ São um grupo de compostos quimicamente diversos, cuja característica em comum que os define é a insolubilidade em água ✓ As funções são tão diversas quanto a sua química ✓Armazenamento de energia ✓ Elementos estruturais das membranas biológicas ✓ Cofatores enzimáticos ✓ Transportadores de elétrons ✓ Pigmentos fotossensíveis ✓Âncoras para proteínas ✓ Chaperonas para auxiliar no enovelamento de proteínas de membrana ✓Agentes emulsificantes no trato digestivo ✓Hormônios ✓mensageiros intracelulares. www.ifpi.edu.br Li p íd eo s Sinalizadores -- Hormônos esterioides Prostagandinas, prostaciclinas Armazenamento de energia – Tecido adiposo Triacil glicerol Estrutural – Biomembranas •Fosfolipídios •Colesterol Cêras Pigmentos – Pigmento das células da retina Retinal Prostaciclina I2 All-trans-retinal Triacilglicerol Adipócito Fosfolipídio Membranas Pigmento responsável pela percepção da luz nas células do olho Mediador da inflamação www.ifpi.edu.br ✓Grupo quimicamente diverso de compostos ✓Característica comum –> –> insolubilidade em água. b-caroteno OH O Ác. Palmítico (ác. graxo) All-trans-retinal O N OH Ceramida (esfingolipídio)OH colesterol Fosfolipideo O O O O O P O O O R www.ifpi.edu.br Ácidos graxos ✓Os ácidos graxos são ácidos carboxílicos com cadeias hidrocarbonadas de comprimento variando de 4 a 36 carbonos (C4 a C36). ✓ Em alguns ácidos graxos, essa cadeia é totalmente saturada (não contém ligações duplas) e não ramificada; ✓ Em outros, a cadeia contém uma ou mais ligações duplas – insaturações ✓Alguns poucos contêm anéis de três carbonos, grupos hidroxila ou ramificações de grupos metila. www.ifpi.edu.br Ácidos graxos www.ifpi.edu.br C - O O C CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH - O C H C CH2 H O 2 2 2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH3 2 2 2 C - O O O C CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH - O 2 2 2 2 2 2 2 3 2 saturado insaturado www.ifpi.edu.br Nomenclatura dos ácidos graxos ✓Duas convenções para a nomenclatura de ácidos graxos. ✓A nomenclatura-padrão ✓Número de carbonos, número e posição das duplas ligações 18:1 (Δ9) ácido cis-9-octadecenoico www.ifpi.edu.br Nomenclatura dos ácidos graxos ✓ Para ácidos graxos poli-insaturados ✓Nomenclatura ômega (última letra do alfabeto grego) ✓As posições das ligações duplas são indicadas em relação ao carbono ω (último carbono da molécula) 20:5 (Δ5,8,11,14,17) ácido eicosapentaenoico Ácido graxo ômega-3 www.ifpi.edu.br Ácidos graxos ✓ As propriedades físicas ✓ São definidas pelo comprimento da cadeia e pela quantidade de insaturações ✓Baixa solubilidade em água ✓Pontos de fusão ✓ Implica em diferentes graus de empacotamento À temperatura ambiente (25°C), os ácidos graxos saturados de 12 a 24 carbonos têm consistência de cera, enquanto os ácidos graxos insaturados de mesmo comprimento são líquidos oleosos. www.ifpi.edu.br www.ifpi.edu.br Ácidos graxos ✓ A hidrogenação parcial dos óleos produz ácidos graxos trans www.ifpi.edu.br www.ifpi.edu.br Triacilgliceróis ✓Os triacilgliceróis são ésteres de ácidos graxos do glicerol ✓ Também chamados de triglicerídeos, triglicérides, gorduras ou gorduras neutras. ✓Os triacilgliceróis são compostos por três ácidos graxos, cada um em ligação éster com uma molécula de glicerol ✓ São moléculas apolares, hidrofóbicas, essencialmente insolúveis em água. www.ifpi.edu.br www.ifpi.edu.br www.ifpi.edu.br Triacilgliceróis ✓Os triacilgliceróis armazenam energia e proporcionam isolamento térmico ✓ Em vertebrados, os adipócitos (células especializadas) armazenam grandes quantidades de triacilgliceróis ✓Os triacilgliceróis também são armazenados como óleos nas sementes de vários tipos de plantas www.ifpi.edu.br Triacilgliceróis ✓Os triacilgliceróis armazenam energia e proporcionam isolamento térmico ✓ Em vertebrados, os adipócitos (células especializadas) armazenam grandes quantidades de triacilgliceróis ✓Os triacilgliceróis também são armazenados como óleos nas sementes de vários tipos de plantas www.ifpi.edu.br Triacilgliceróis ✓ Triglicerídeos x polissacarídeos de reserva ✓Primeiro, a oxidação de um grama de triacilgliceróis libera mais do que o dobro de energia do que a oxidação de um grama de carboidratos ✓ Segundo, como os triacilgliceróis são hidrofóbicos e não hidratados, não peso extra em água ✓Em alguns animais, os triacilgliceróis armazenados sob a pele servem tanto de estoques de energia quanto de isolamento contra baixas temperaturas. www.ifpi.edu.br Ceras ✓Uma cera é o éster de um ácido graxo de cadeia longa com um álcool de cadeia longa ✓As ceras servem como reservas de energia e como impermeabilizantes à água O O O OH OH+ H2O ácido palmítico (C16) 1-triacontanol (C30) Triacontanoilpalmitate www.ifpi.edu.br Ceras ✓Uma cera é o éster de um ácido graxo de cadeia longa com um álcool de cadeia longa ✓As ceras servem como reservas de energia e como impermeabilizantes à água O O O OH OH+ H2O ácido palmítico (C16) 1-triacontanol (C30) Triacontanoilpalmitate www.ifpi.edu.br Ceras ✓ Outras funções ✓ São a principal forma de armazenamento de combustível metabólico no plâncton ✓ Certas glândulas da pele de vertebrados secretam ceras para proteger os pelos e a pele e mantê-los flexíveis, lubrificados e impermeáveis. ✓As aves secretam ceras por suas glândulas uropigiais para manter suas penas impermeáveis à água. ✓ As folhas de plantas tropicais são cobertas por uma camada grossa de ceras, que impede a evaporação excessiva de água e as protege contra parasitas. ✓ Aplicações em indústrias ✓ Farmacêutica e a cosmética, entre outras. ✓A lanolina (da lã de cordeiro), a cera de abelhas, a cera de carnaúba e a cera extraída do óleo do cachalote (espécie de baleia) são amplamente utilizadas na manufatura de loções, pomadas e polidores. www.ifpi.edu.br Lipídeos estruturais em membranas ✓ A característica central na arquitetura das membranas biológicas é uma dupla camada de lipídeos. ✓Os lipídeos de membrana são anfipáticos: ✓Uma extremidade da molécula é hidrofóbica e a outra é hidrofílica. ✓Suas interações hidrofóbicas entre si e suas interações hidrofílicas com a água direcionam o seu empacotamento em camadas, chamadas de bicamadas de membrana. www.ifpi.edu.br www.ifpi.edu.br Lipídeos estruturais em membranas ✓ São cinco tipos gerais de lipídeos de membrana ✓Glicerofosfolipídeos ✓Fosfolipídeos ✓glicolipídeos ✓Galactolipídeos e sulfolipídeos ✓ lipídeos tetraéter em arqueia ✓ Esfingolipídeos ✓ Esteróis www.ifpi.edu.br www.ifpi.edu.br Glicerofosfolipídeos Derivados do ácido fosfatídico Á ci d o s gr ax o s Glicerol Fosfato Glicerofosfolipideo O O O O O P O O O R Substituinte Ác. Fosfatidico H H * NH 3 + O O O * Fosfatila |Serina Serina Aminoácido (+,-) NH 3 + O *Fosfatidil Etanolamina Etanolamina Amina (+) N + O * CH 3 CH 3 CH 3 Fosfatidil Colina Colina Amina quaternária(+) O OH * OH Fosfatidil Glicerol Glicerol Poliol (0) P O O O O P O O O O OH OH OH * Fosfatidil Inositol Fosfoinositol Fosfopoliol (4-) OH O O O P O O O O O O P O O O O O O O Cardiolipina www.ifpi.edu.br Glicerofosfolipídeos ✓Glicerofosfolipídeos com ligação éter ✓ Fator de ativação de plaquetas ✓ Estimula as plaquetas a se agregarem e a liberarem serotonina (um vasoconstritor) ✓desempenha um papel importante na inflamação e resposta alérgica. www.ifpi.edu.br galactolipídeos e sulfolipídeos ✓Os cloroplastos contêm galactolipídeos e sulfolipídeos ✓Os galactolipídeos estão localizados nas membranas dos tilacoides ✓As membranas das plantas também contêm sulfolipídeos, nos quais um resíduo de glicose sulfonado está unido a um diacilglicerol em ligação glicosídica www.ifpi.edu.br www.ifpi.edu.br lipídeos tetraéter em arqueia ✓ Arqueias contêm lipídeos de membrana únicos ✓Contêm hidrocarbonetos de cadeia longa ramificada, ligados em cada extremidade ao glicerol por ligações éter ✓Mais estáveis em pH baixo e à alta temperatura www.ifpi.edu.br Esfingolipídios ✓ Lipídios de membrana com duas caudas apolares, cabeça polar, mas ausência de glicerol; ✓ Três principais subclasses: ✓Esfingomielinas: bainha de mielina ✓Cerebrosídios: membrana das células nervosas ✓Gangliosídios: ligam-se a neurotransmissores durante a transmissão do impulso nervoso (receptores de membrana). www.ifpi.edu.br Esfingolipídios ✓Os esfingolipídeos nas superfícies celulares são sítios de reconhecimento biológico www.ifpi.edu.br Esteróis ✓ Esteróis são lipídios estruturais presentes nas membranas da maioria das células eucarióticas. ✓ Seu núcleo esteroide é composto por quatro anéis fundidos, três com seis carbonos e um com cinco ✓Colesterol, é o principal esterol nos tecidos animais www.ifpi.edu.br Esteróis ✓Os esteróis servem como precursores para uma diversidade de produtos com atividades biológicas específicas ✓Os hormônios esteroides ✓Ácidos biliares ✓Vitamina D www.ifpi.edu.br www.ifpi.edu.br Hormônios Esteróides Testosterona, o hormônio sexual masculino, produzido nos testículos. Estradiol, um dos hormônios sexuais femininos, produzido nos ovários e placenta. Hormônios Sexuais Cortisol sintetizado no córtex adrenal, regula o metabolismo da glicose Aldosterona sintetizado no córtex da glândula adrenal, regula a excreção de sais Hormônios Corticoesteróides Glicocorticóide Mineralocorticóide Prednisolona e prednisona são esteróides sintéticos utilizados como agentes antiinflamatórios. Antiinflamatórios esteroidais www.ifpi.edu.br Lipídeos como sinalizadores ✓Os eicosanoides carregam mensagens a células próximas ✓ São hormônios envolvidos na: ✓Reprodução ✓inflamação ✓febre e dor ✓formação de coágulos ✓regulação da pressão arterial ✓secreção de ácido gástrico ✓outros... www.ifpi.edu.br Prostaglandina E1 (PGE1) Tromboxano A2 Leucotrieno A4 ác. araquidônico ANE -- Antiinflamatórios não esteroidais (ex.: aspirina) Fosfolipase A2 ANE ANE araquidonil Eicosanóides levam mensagens para as células vizinhas www.ifpi.edu.br Vitamina D Vitaminas: Compostos essenciais para a saúde dos seres humanos e outros vertebrados mas não pode ser sintetizada por estes animais e, portanto tem que ser obtidos na dieta. 7-Dehidrocolesterol Colecalciferol (vitamina D3) 1,25-Diidroxicolecalciferol (1,25-diidroxivitamina D3) 2 passos (na pele) luz UV 1 passo (fígado) 1 passo (rim) ✓A vitamina D3 (colecalciferol), é normalmente formada na pele a partir de 7-dehydrocholesterol em uma reação fotoquímica (luz UV) ✓A vitamina D3 não ativa, mas é convertida por enzimas no fígado e rim a 1,25-diidroxicolecalciferol, um hormônio que regula a absorção de cálcio no intestino sua excreção no rim e sua fixação nos ossos. ✓Deficiência de vitamina D leva à formação defeituosa dos ossos (raquitismo). www.ifpi.edu.br Raquitismo Vitamina D previne o raquitismo, uma doença, que já foi comum em locais de clima frio, onde roupas pesadas bloqueiam a luz solar necessária para a produção de vitamina D3 na pele. Menino de 2,5 anos com raquitismo grave. O mesmo menino após 14 meses de tratamento com vitamina D O quadro de raquitismo pode ser dramaticamente revertido pela administração de vitamina D www.ifpi.edu.br Vitamina A seus precursores e derivados b-caroteno Vitamina A 11-cis-retinal (Pigmento visual) all-trans-retinal Ponto de clivagem Luz visível Oxidação do álcool a aldeído A isomerização do retinal é a reação química que dispara a resposta das células da retina ao estimulo luminoso. É o primeiro evento da visão Fontes de vitamina A ✓óleos de fígado de peixe ✓ fígado ✓ovos ✓leite integral ✓manteiga Uma das principais conseqüências da deficiência em vitamina A é a cegueira noturna www.ifpi.edu.br Vitaminas E e K e as Quinonas são Cofatores Oxirredução Vitamina E: um antioxidante Vitamina K1: um cofactor da coagulação do sangue (filoquinona) Ubiquinona (coenzima Q): um transportador de elétrons na mitocôndria anel aromático substituído Looooooooooonga cadeia lateral isoprenóide ✓hidrofóbicos ✓associam-se com: •membranas celulares •depósitos de lipídios •lipoproteínas Isopreno
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