Lipideos Lehninger

Prévia do material em texto

Resumo capítulo de Lipídeos do Lehningher
Em muitos organismos, gorduras e óleos são as principais formas de armazenamento de 
energia. Fosfolipídeos e esteróis são os principais elementos estruturais de membranas 
biológicas. Outros lipídeos, mesmo quando presentes em quantidades relativamente pequenas 
têm papeis cruciais como co-fatores enzimáticos, transportadores de elétrons, pigmentos que 
absorvem radiações luminosas, âncoras hidrofóbicas, agentes emulsificantes, hormônios e 
mensageiros intracelulares.
Os ác. graxos são ác. carboxílicos com cadeias de hidrocarbonetos com tamanho de 4 a 36 
carbonos. Em alguns, essas cadeias é totalmente saturada e não ramificada, bem como em 
outras há a presença de insaturações. Alguns poucos possuem anéis de 3 carbonos, grupos OH 
ou ramificações.
As propriedades físicas dos ác. graxos e dos compostos que os contém são principalmente 
determinados pelo comprimento e pelo grau de instauração da cadeia de hidrocarboneto. A 
cadeia apolar de hidrocarbonetos é responsável pela pequena solubilidade dos ác. graxos em 
água. Quanto mais longa for a cadeia de ác. graxo e menor o número de insaturações, menor 
será a solubilidade em água. O grupo ácido carboxílico é polar e responsável pela pequena 
solubilidade em água de ác. graxos de cadeia curta.
Ponto de fusão também é fortemente influenciado pelo comprimento e grau de instauração da 
cadeia de hidrocarboneto. Em temperatura ambiente ác. graxos saturados de 12:0 a 24:0 tem 
consistência cerosa, enquanto insaturados do mesmo tamanho são líquidos ou oleosos. Essas 
diferenças de ponto de fusão são devidas ao diferente grau de empacotamento das moléculas de ác. 
graxos. Nos compostos completamente saturados, a livre rotação em torno da ligação C-C 
proporciona grande flexibilidade á cadeia. A conformação mais estável é a forma completamente 
estendida, com mínima interferência dos átomos vizinhos. Os ác. graxos saturados podem se 
empacotar formando arranjos quase cristalinos. Nos ác. graxos insaturados, um dupla ligação em cis
provoca curvatura da cadeia de hidrocarboneto, quando há uma ou mais dessas curvaturas não é 
possível o agrupamento de forma tão compacta como nos ác. graxos saturados. Como se gasta 
menos energia para quebrar as interações fracas dos ác. graxos insaturados se comparada a energia 
usada para quebrar o compacto arranjo dos ác. graxos saturados, os últimos apresentam maior 
ponto de fusão.
Triacilgliceróis (TGs) são compostos de 3 ác. graxos, cada um ligadocom o mesmo glicerol por ligação 
éster. Aqueles contendo o mesmo tipo de ác. graxo em todas as posições do glicerol são os TGs
simples. A maioria dos TGs de ocorrência natural são, em geral, mistos apresentando 2 ou mais ác. 
graxos diferentes.
Como as OH polares do glicerol e os COOH polares dos ác. graxo unidos em ligação éster, os TGs são 
moléculas hidrofóbicas, não polares e essencialmente insolúveis em água.
Nos vertebrados, células especializadas -os adipócitos – armazenam grandes quantidades de TGs
como gotículas de gordura, que preenchem a célula. TGs tambémsãoarmazenados como óleos nas 
sementes de muitos tipos de plantas fornecendo energia e precursores biossintéticos durante a 
germinação da semente. Adipócitos e sementes apresentam lipases, enzimas que catalisam a 
hidrolise de TGs armazenados, liberando ác. graxos para serem transportados a sítios onde são 
necessários como combustível.
Existe vantagem significativa em usar TGs como combustível armazenado, em lugar de 
polissacarídeos, como aoxidação dos ác. graxos que fornece mais que o dobro em energia, que 
a oxidação de carboidratos.
Em alguns animais TGs armazenados sob a pele não servem sé como reserva energética, mas 
também como isolamento térmico.
Os óleos vegetais são compostos principalmente por TGs com ác. graxos insaturados e, 
portanto, são líquidos a temperatura ambiente. Já TGs presentes na gordura animal são 
compostos por ác. graxos saturados e sólidos a temperatura ambiente.
O gosto e o cheiro desagradáveis associados à rancificação resultam da clivagem oxidativa das 
duplas ligações em ác. graxos insaturados, produzindo aldeídos e ác. carboxílicos de cadeia mais 
curta e, portanto, com maior volatilidade.
Ceras biológicas são ésteres de ác. graxos saturados e insaturados de cadeia longa com álcoois
de cadeia longa. Seus pontos de fusão são geralmente mais altos que dos TGs. As ceras são a 
principal forma de armazenamento de combustível metabólico. As ceras também possuem 
várias outras funções na natureza, em virtude de suas propriedades repelentes a água e de sua 
consistência firme. Certas glândulas da pele dos vertebrados secretam ceras para proteger pelo, 
penas e pele e mantê-los flexíveis, lubrificados e a prova d’água.
Há 3 tipos gerais de lipídeos de membrana: glicerofosfolipídeos, nos quais as regiões 
hidrofóbicas são compostas por 2 ác. graxos ligados a um glicerol; esfingolipídeos nos quais 1 
único ác. graxo está ligado a uma amina graxa, a esfingosina; e os esteróis, compostos 
caracterizados por um sistema de 4 anéis hidrocarbônicos fundidos.
Nos glicerofosfolipídeos e em alguns esfingolipídeos, um grupo cabeça polar está unido à 
porção hidrofóbica por uma ligação fosfodiéster; esses são os fosfolipídeos. Outros 
esfingolipídeos não possuem fosfato, mas podem ter um carboidrato simples ou um 
oligossacarídeo complexo em sua porção polar; esses são os glicolipídeos.
Glicerofosfolipídeos, também chamados de fosfoglicerídeos, são lipídeos de membrana em que 
2 ác. graxos estão unidos em ligação éster ao 1º e 2º carbono do glicerol, e um grupo altamente 
polar ou carregado está ligado, por ligação fosfodiéster ao 3º carbono.
Esfingolipídeos são compostos de uma molécula do aminoálccol de cadeia longa, esfingosina, ou 
de seus derivados associada a uma molécula de ác. graxo de cadeia longa e a um grupo cabeça 
polar que pode ser acompanhado por ligação glicosídica ou fosfodiéster.
Quando o ác. graxo está com a ligação C-NH2 em C2, o composto resultante é uma ceramida, 
que é o precursor estrutural de todos os esfingolipídeos.
A esfingomielina contém fosfatidilcolina ou fosfatidiletanolamina em seu grupo cabeça polar, 
sendo classificados junto com os Glicerofosfolipídeos em fosfolipídeos.
Glicoesfingolipídeos, que ocorrem principalmente na face externa da membrana, tem grupos 
cabeça polar com um ou mais carboidratos ligados diretamente a OH em C1 da porção 
ceramida, sem apresentar fosfato.
Cerebrosídeos tem 1 carboidrato ligado a ceramida. Quando o carboidrato é a galactose, o 
Cerebrosídeo é encontrado na membrana plasmática das células do tecido neural, e quando a 
glicose está no lugar da galactose, ele aparece nos demais tipos celulares.
Gangliosídeos são os esfingolipídeos mais complexos, tendo oligossacarídeos em seus grupos 
cabeça polares e, como unidades terminais, um ou mais resíduos de ác. N-acetilneuramínico, ou 
ác. siálico. Os tipos e a quantidade de gangliosídeos na membrana plasmática se modificam 
drasticamente durante o desenvolvimento embrionário, e a formação de tumores induz a 
síntese de nova complementação de gangliosídeos. Concentrações muito pequenas de um 
gangliosídeo específico induzem diferenciação em células tumorais neurais e cultura
Muitos deles são especialmente importantes para as membranas plasmáticas dos neurônios e 
outros são sítios de reconhecimento na superfície celular, mas poucos esfingolipídeos possuem 
função definida.
Alguns tecidos de animais e de organismos unicelulares são ricos em ésteres de lipídeos, nos 
quais uma das 2 cadeias de ác. graxo está ligada ao glicerol por ligação éter, em vez de éster. A 
cadeia ligada em éter pode ser saturada, bem como insaturada nos fosfolipídeos
plasmogênicos. O tecido cardíaco dos vertebrados é especialmente rico em éteres de lipídeos. Osignificado funcional dessa ligação éter é desconhecido, mas é possível identificar uma possível 
resistência as fosfolipases.
Os esteróis são lipídeos estruturais e estão presentes nas membranas da maioria das células 
eucarióticas. Sua estrutura característica é o anel esteróide de 4 anéis fundidos, 3 com 6 
carbonos e 1 com 5 carbonos. Além de seu papel como constituinte de membrana, os esteróis 
servem como precursores de vários produtos biológicos com atividade específica. Hormônios
esteroidais são potentes sinais biológicos que regulam expressão gênica; ácidos biliares são 
derivados polares do colesterol, importantes emulsificadores de gordura, tornando-a mais 
acessível às lipases.
Eicosanóides são hormônios parácrinos e derivados de ác. graxos e possuem uma variedade de 
efeitos dramáticos nos tecidos dos vertebrados. Estão envolvidos nas funções reprodutivas, na 
inflamação, na febre e na dor, na secreção gástrica de ácido, dentre outros. Todos os 
eicosanóides são derivados do ácido poliinsaturado de 20 carbonos, o ácido araquidônico. 
Existem 3 classes de eicosanóides: prostaglandinas, tromboxanos e leucotrienos. 
Prostaglandinas agem em muitos tecidos regulando a síntese de AMPc, que é mediador na 
ação de muitos hormônios. As prostaglandinas afetam um amplo espectro de funções celulares 
e tissulares. Algumas estimulam contrações no musculo liso uterino, na menstruação e no 
parto; outras afetam o fluxo sanguíneo a órgãos específicos; o ciclo sono-vigília e as 
sensibilidade de certos tecidos a hormônios como epinefrina e glucagon. Também elevam a 
temperatura do corpo e causam inflamação e dor. 
Tromboxanos são isolados das plaquetas, apresentando um anel de 6 membros contendo grupo 
éter. São produzidos pelas plaquetas e agem na formação de coágulos e na redução do fluxo 
sanguíneos ao sito do coágulo.
Leucotrienos, encontrados inicialmente em leucócitos, contém 3 ligações duplas conjugadas. 
São poderosos sinais biológicos. Podem atuar na contração do músculo liso que reveste as vias 
aéreas do pulmão. A superprodução de leucotrienos causa ataques asmáticos, e a síntese de 
leucotrienos é o alvo das drogas antiasmáticas.
Esteróides são derivados oxidados dos esteróis, eles possuem o núcleo esteróide, mas não tem 
cadeia alquila ligada a anel, além de serem mais polares que os esteróis. Hormônios esteróides
são transportados pela corrente sanguínea por carreadores protéicos, do sítio de produção até 
os tecidos alvos, onde penetram nas células, para que no núcleo ligarem-se a proteínas 
receptoras altamente específicas e induzirem modificações na expressão gênica e no 
metabolismo. Os principais grupos de hormônios esteróides são os sexuais e os hormônios 
produzidos pelo córtex adrenal, cortisol e aldosterona.
A vitamina D3, também chamada de colecalciferol, é normalmente formada na pele a partir do 
7-deidrocolesterol em uma reação fotoquímica catalisada pela radiação UV da luz solar. A 
vitamina D3 não é ativa biologicamente, mas é convertida por enzimas do fígado e dos rins em 
1,25 diidroxicolecalciferol, um hormônio que regula a absorção de cálcio no intestino e o 
equilíbrio de absorção e liberação nos ossos.
A vitamina A, retinol, e suas várias formas funciona como hormônio e pigmento visual dos 
olhos dos vertebrados. O derivado da vitamina A, ác. retinóico, atua por meio de proteínas dos 
receptores do núcleo celular, regulando a expressão gênica no desenvolvimento do tecido 
epitelial. Nos vertebrados, o β – caroteno pode ser convertido em vitamina A.
Vitamina E é o nome coletivo dado a um grupo de lipídeos chamados tocoferóis, todos 
contendo um anel aromático substituído. Por serem hidrofóbicos, os tocoferóis associam-se as 
membranas celulares, a depósitos lipídicos e a lipoproteínas do sangue. Tocoferóis 
sãoantioxidante biológicos. O anel aromático reage com as formas mais reativas de radicais 
livres e os destrói, protegendo os ác. graxos insaturados e os lipídeos de membrana contra a 
oxidação, impedindo assim danos oxidativos.
O anel aromático da vitamina K sofre um ciclo de oxidação e redução durante a formação da 
protrombina ativa, sendo uma vitamina importante no processo de coagulação, visto que é um 
fator de coagulação.