Aula_5_-_Lipideos_-_ESA_UFMT_-_Bioquimica_Ambiental

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09/06/2014
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Cuiabá-MT,
Maio / 2014.
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FAET - ENGENHARIA SANITÁRIA E 
AMBIENTAL
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Bioquímica Ambiental
Lípideos
Profª Amanda Finger
LIPÍDEOS
Tópicos da Aula:
Lipídeos: Definição; Características; Funções
Classificação dos Lipídeos (glicerídeos, cerídeos e
lipídeos complexos)
Ácidos Graxos → Nomenclatura
Ácidos Graxos Essenciais
Diferença entre Óleo e Gordura
Acilgliceróis → Nomenclatura
Triacilgliceróis
Esteroides
Reação de Saponificação
Digestão e Absorção dos Lipídeos
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LIPÍDEOS
Relembrando: Função Éster
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LIPÍDEOS
Definição - Características
Os lipídeos formam juntamente com os carboidratos e
as proteínas, o grupo de compostos mais importante em
alimentos e mais frequentemente encontrado na
natureza, tanto em vegetais como em animais;
As principais fontes de energia utilizadas pelo homem
se encontram entre os lipídeos, pois as gorduras
fornecem em peso 2 a 3 vezes mais calorias que os
carboidratos e proteínas, e apesar desses dois últimos
grupos de compostos se transformarem em gorduras no
organismo humano, alguns lipídios têm funções
biológicas específicas.
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LIPÍDEOS
Os lipídeos abrangem um número muito vasto de
substâncias, razão pela qual não é possível defini-los
exatamente;
De uma maneira geral são considerados compostos
encontrados nos organismos vivos, geralmente insolúveis
em água, mas solúveis em solventes orgânicos;
Todos os lipídeos contêm na molécula carbono,
hidrogênio e oxigênio; em algumas classes são
encontrados fósforo, nitrogênio, e às vezes enxofre;
Ocorrem em quase todas as células animais e vegetais
e podem ser facilmente extraídos com solventes
orgânicos de baixa polaridade.
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LIPÍDEOS
Os lipídios constituem um grupo de diversos
compostos orgânicos, que possuem como principal
característica química o fato de serem praticamente
insolúveis em água;
Na alimentação, são conhecidos como importantes
fontes de energia;
Juntamente com as proteínas e carboidratos, os
lipídios são os principais constituintes dos alimentos;
São consumidos na forma visível de gordura
(manteiga) e óleo (azeite) ou como componentes
básicos dos alimentos, caso do leite, queijo ou carne.
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LIPÍDEOS
Gorduras são compostos mais reduzidos que açúcares
e proteínas, ou seja, têm mais hidrogênio (e menos
oxigênio);
É por isso que fornecem mais do dobro da energia (9
kcal/g) que açúcares (4 kcal/g) e proteínas (4 kcal/g);
As gorduras fornecem, na prática, nove vezes mais
energia metabólica que o mesmo peso de glicogênio
hidratado;
São moléculas que podem funcionar como combustível
alternativo à glicose, pois são os compostos bioquímicos
mais calóricos para geração de energia metabólica
através da oxidação de ácidos graxos.
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LIPÍDEOS
Funções:
Reserva de energia em animais e sementes
oleaginosas, sendo a principal forma de armazenamento
os triacilgliceróis (triglicerídeos)
Armazenamento e transporte de combustível
metabólico
Componente estrutural das membranas biológicas
Oferecem isolamento térmico, elétrico e mecânico para
proteção de células, órgãos e para todo o organismo, o
qual ajuda a dar a forma estética característica
Dão origem a moléculas mensageiras
Componentes da membrana celular
São utilizados para síntese de hormônios
Servem para transportar e armazenar vitaminas
Nutrientes essenciais (ácidos graxos essenciais).
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LIPÍDEOS
As gorduras (triacilgliceróis), devido à função como
substância de reserva, são acumuladas principalmente no
tecido adiposo, para ocasiões em que há alimentação
insuficiente;
A reserva sob a forma de gordura é muito favorável à
célula por dois motivos: em primeiro lugar, as gorduras
são insolúveis na água e, portanto, não contribuem para a
pressão osmótica dentro da célula, e em segundo lugar,
as gorduras são ricas em energia.
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CLASSIFICAÇÃO DOS LIPÍDEOS
i. Lipídeos Simples
ii. Lipídeos Compostos
iii. Lipídeos Derivados
i. Lipídios Simples:
São compostos que por hidrólise total dão origem
somente a ácidos graxos e álcoois.
• Óleos e gorduras: ésteres de ácidos graxos e glicerol
são denominados acilgliceróis;
• Ceras: ésteres de ácidos graxos e mono-hidroxiálcoois
de alto peso molecular geralmente de cadeia linear.
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CLASSIFICAÇÃO DOS LIPÍDEOS
ii. Lipídios Compostos:
São compostos que contêm outros grupos na molécula,
além de ácidos graxos e álcoois.
• Fosfolípidios (ou fosfatídios): ésteres de ácidos graxos,
que contêm ainda na molécula ácido fosfórico e um
composto nitrogenado;
• Cerebrosídios (ou glicolipídios): compostos formados
por ácidos graxos, um grupo nitrogenado e um
carboidrato.
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CLASSIFICAÇÃO DOS LIPÍDEOS
iii. Lipídios Derivados:
São chamados lipídios derivados as substâncias
obtidas na sua maioria por hidrólise dos lipídios simples e
compostos.
• Ácidos graxos;
• Álcoois: glicerol, álcoois de cadeia reta de alto peso
molecular, esteróis;
• Hidrocarbonetos;
• Vitaminas lipossolúveis;
• Pigmentos;
• Compostos nitrogenados ex: colina, serina,
esfingosina e aminoetanol.
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ÁCIDOS GRAXOS
São denominados ácidos graxos todos os ácidos
monocarboxílicos alifáticos, ou seja, que possuem uma
longa cadeia constituída de átomos de carbono e
hidrogênio (hidrocarbonetos) e um grupo terminal,
característico de ácidos orgânicos, denominado carboxila;
Os ácidos graxos livres ocorrem em quantidades
pequenas nos óleos e gorduras;
No entanto, participam da construção das moléculas de
glicerídeos e de certos não glicerídeos, representando até
96 % da massa total dessas moléculas.
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ÁCIDOS GRAXOS
Com algumas exceções, todos os ácidos encontrados
na natureza são de alto peso molecular, em geral de
cadeia linear (denominados também ácidos graxos
normais), saturados e insaturados. Poderão ter também
substituintes na cadeia, como grupos metílicos,
hidroxílicos ou carbonílicos;
Os principais ácidos saturados são o láurico, o
palmítico e o esteárico, e insaturados o oleico, linoleico e
o linolênico;
Gorduras de animais e plantas terrestres têm ácidos
com cadeias de dezesseis a dezoito átomos de carbono,
com predominância destes últimos;
Ácidos com vinte ou mais carbonos são comuns em
gorduras de animais marinhos.
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NOMENCLATURA DOS ÁCIDOS GRAXOS
A grande maioria dos ácidos graxos encontrados em
gorduras naturais tem número par de carbonos na cadeia,
e quando insaturados, na maioria das vezes, têm a
configuração cis.
 A nomenclatura dos ácidos graxos é feita
simplesmente pela substituição do sufixo O do
hidrocarboneto com o mesmo número de carbonos na
cadeia, pelo sufixo ÓICO.
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NOMENCLATURA DOS ÁCIDOS GRAXOS
 Insaturações, ramificações ou substituições na cadeia
são indicadas de modo análogo ao empregado aos
hidrocarbonetos e neste caso a posição das substituições
ou insaturações são indicadas a partir do carbono do
grupo carboxílicos que recebe sempre o número um.
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PRINCIPAIS ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS
ENCONTRADOS EM ALIMENTOS
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PRINCIPAIS ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS
ENCONTRADOS EM ALIMENTOS
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ÁCIDOS GRAXOS ESSENCIAIS
 “Ácidos Graxos Essenciais”: ácidos linoléico ou
araquidônico (essencial na infância);
Ácidos graxos insaturados: “-3”, “ -6” e “ -9”;
Os animais, incluindo humanos, sem dificuldade
sintetizam ácidos graxos saturados com até 18 carbonos.
A importância dos ácidos graxos essenciais teve
início com a pesquisa dos hábitos dos esquimós;
Observou-se que a dieta destes indivíduos estava
baseada no consumo de peixes e animais marinhos
de ambientes frios.
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ÁCIDOS GRAXOS ESSENCIAIS
Embora a dieta destes indivíduos fosse rica em
gordura animal eles apresentavam reduzidos problemas
cardiovasculares;
Os ácidos graxos ômega-3 e ômega-6 apresentam
funçõesfisiológicas benéficas protegendo o organismo
das doenças cardiovasculares através da redução da
pressão arterial, dos processos inflamatórios e da
agregação plaquetária;
Estes ácidos graxos essenciais estão presentes em
grande quantidade nos peixes e animais marinhos de
regiões frias.
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ÁCIDOS GRAXOS ESSENCIAIS
Os ácidos graxos ômega-3 e ômega-6 (insaturados)
apresentam efeitos contrários;
Por exemplo: enquanto o ácido graxo ômega-3
promove aumento da pressão arterial o ômega-6
promove sua redução. Assim, seu consumo deve ser
realizado de forma equilibrada;
Ácidos graxos essenciais: proteção contra as
doenças cardiovasculares.
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DIFERENÇA ENTRE ÓLEO E GORDURA
Os lipídios são popularmente conhecidos como óleos e
gorduras;
A distinção entre óleos e gorduras consiste
basicamente no estado físico em que se encontram sob
temperatura ambiente 35ºC (CNNPA - Conselho Nacional
de Normas e Padrões para Alimentos);
Gorduras são sólidas (35ºC)
Óleos são líquidos (35ºC)
Ácidos graxos saturados:
Não possuem duplas ligações (carbono-carbono)
São geralmente sólidos à temperatura ambiente
Gorduras de origem animal são geralmente ricas em
ácidos graxos saturados
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DIFERENÇA ENTRE ÓLEO E GORDURA
Ácidos graxos insaturados:
Possuem uma ou mais duplas ligações → são mono ou
poliinsaturados;
São geralmente líquidos à temperatura ambiente;
Os óleos de origem vegetal são ricos em ácidos graxos
insaturados;
Quando existe mais de uma dupla ligação, estas são
sempre separadas por pelo menos 3 carbonos, nunca
são adjacentes nem conjugadas.
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DIFERENÇA ENTRE ÓLEO E GORDURA
As duplas ligações (insaturações) promovem
“dobras” na estrutura dos ácidos graxos;
Quanto mais insaturações menos próximos os ácidos
graxos se encontram e as cadeias estarão menos
atraídas;
Assim, menor quantidade de calor já é suficiente para
promover a fusão (derretimento) do óleo;
As gorduras por serem menos insaturadas
apresentam estrutura mais retilínea, maior atração
entre as cadeias e assim apresentam maior ponto de
fusão;
O tamanho do ácido graxo também influencia o ponto
de fusão, ácidos graxos de cadeia longa precisam de
maior temperatura para derreter.
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ÓLEOS E GORDURAS
Óleos e gorduras são ésteres de ácidos graxos de alto
peso molecular e glicerol; são denominados acilgliceróis;
Óleos e gorduras diferem entre si apenas pelo fato de
que, à temperatura ambiente, as gorduras são sólidas e
os óleos líquidos, o que é pouco significativo, uma vez
que, dependendo da temperatura ambiente, é difícil
classificar-se um composto como óleo ou gordura. 25
ACILGLICERÓIS
Acilgliceróis, nome mais atual para os glicerídios, são
ésteres de ácidos graxos e glicerol, e nesta classe de
compostos os triacilgliceróis (compostos nos quais as três
hidroxilas do glicerol estão esterificadas a ácidos graxos)
são os mais importantes por serem os componentes
principais dos óleos e gorduras;
Os triacilgliceróis podem ser constituídos por espécies
diferentes de ácidos graxos, ou por ácidos graxos da
mesma espécie, estes últimos denominados triglicerídios
simples.
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NOMENCLATURA DOS ACILGLICERÓIS
Os acilgliceróis, nomeados conforme o número de
ácidos graxos existentes na molécula, podem ser
designados como monoacilglicerol (um ácido graxo);
Diacilglicerol (dois ácidos graxos), triacilglicerol (três
ácidos graxos). O termo acilglicerol é reservado para
glicerídeos em geral;
A nomenclatura dos acilgliceróis deve indicar a posição
e a natureza de cada ácido graxo esterificado. Podem ser
utilizadas as seguintes designações:
 (posição do ácido graxo na molécula): ácido graxo
com substituição do sufixo ico por il (1-estearil, 2-oleil, 3-
palmitil glicerol).
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TRIACILGLICERÓIS
Os triacilgliceróis são lipídeos formados pela ligação de
3 moléculas de ácidos graxos com o glicerol, um triálcool
de 3 carbonos, através de ligações do tipo éster;
São também chamados de "Gorduras Neutras", ou
triglicerídeos;
Os ácidos graxos que participam da estrutura de um
triacilglicerol são geralmente diferentes entre si;
A principal função dos triacilgliceróis é a de reserva de
energia, e são armazenados nas células do tecido
adiposo, principalmente;
São armazenados em uma forma desidratada quase
pura e fornecem, por grama, aproximadamente o dobro
da energia fornecida por carboidratos. 28
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TRIACILGLICERÓIS
Os mono e diacilgliceróis, derivados do glicerol, com 1
ou 2 AG esterificados, respectivamente;
Nos animais, os TAGs são lipídeos que servem,
principalmente, para a estocagem de energia; as células
lipidinosas são ricas em TAGs;
É uma das mais eficientes formas de estocagem de
energia, principalmente com TAGs saturados; cada
ligação C-H é um sítio potencial para a reação de
oxidação, um processo que libera muita energia.
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ESTEROIDES
São lipídeos que não possuem ácidos graxos em sua
estrutura;
Derivam do anel orgânico ciclopentano-
peridrofenantreno.
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ESTEROIDES
Os esteróis-esteroides com função alcoólica - são a
principal subclasse dos esteroides. Destes, o principal
exemplo é o Colesterol;
O colesterol é um esteroide importante nas estruturas
das membranas biológicas, e atua como precursor na
biossíntese dos esteroides biologicamente ativos, como
os hormônios esteroides e os ácidos e sais biliares;
O colesterol, além da atividade hormonal, também
desempenha um papel estrutural - habita a pseudofase
orgânica nas membranas celulares.
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ESTEROIDES
O esteroide mais importante é o colesterol;
Precursor metabólico dos hormônios sexuais, dos
glicocorticóides, mineralocorticóides, ácidos e sais biliares
e vitamina D.
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ESTEROIDES
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ESTEROIDES
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REAÇÃO DE SAPONIFICAÇÃO
A reação de saponificação é qualquer reação de um
éster com uma base para produzir um álcool e o sal
alcalino de um ácido carboxílico;
Neste caso, a reação consiste na desesterificação do
triglicerídio, na presença de solução concentrada de álcali
forte (NaOH ou KOH) sob aquecimento, liberando sais de
ácidos graxos e glicerol.
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REAÇÃO DE HIDROGENAÇÃO
A adição de hidrogênio (H2) às duplas ligações dos
ácidos graxos insaturados, livres ou combinados, é
chamada reação de hidrogenação.
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DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS LIPÍDEOS
Os lipídeos ingeridos são constituídos principalmente
por triacilgliceróis (90% do total) e, em menor grau,
glicerofosfolipídeos, colesterol, ésteres de colesterol e
ácidos graxos livres;
No trato gastrointestinal, os lipídeos são emulsificados,
digeridos por enzimas hidrolíticas e absorvidos pelas
células da mucosa intestinal;
Em razão da pouca solubilidade em meio aquoso, os
lipídeos se agregam em grandes complexos dificultando a
hidrólise enzimática e a absorção intestinal.
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DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS LIPÍDEOS
Esses obstáculos são contornados pelo emprego de
agentes emulsificantes que aumentam a interface lipídio-
água permitindo a ação das enzimas intestinais
hidrossolúveis, também como a “solubilização” dos
produtos de hidrólise;
Os lipídeos da dieta são emulsificados no duodeno pela
ação detergente dos sais biliares;
Os sais biliares são moléculas anfipáticas sintetizadas
pelo fígado a partir do colesterol e temporariamente
armazenados na vesícula biliar e liberados no intestino
delgado após a ingestão de gorduras;
Os principais são o glicocolato de sódio e o taurocolato
de sódio derivados dos ácidos glicocólico e taurocólico,
respectivamente.
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DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS LIPÍDEOS
A emulsificação é possível pela natureza anfipática dos
sais biliares. A porção polar das moléculas de sais
biliares, interage com a água, enquanto o grupo não-polar
interage com os lipídeos hidrofóbicos;
Desse modo, os lipídeos são finamente dispersos no
meio aquoso;Três enzimas hidrolíticas são encontradas no suco
pancreático secretado no duodeno: lipase−pancreática,
colesterol−esterase e fosfolipase A2;
A lipase−pancreática catalisa a hidrólise dos
triacilgliceróis com a formação de 2−monoglicerol e 2
ácidos graxos.
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DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS LIPÍDEOS
A colipase, um co-fator proteico também produzido pelo
pâncreas, é essencial na estabilização da lipase, não
permitindo sua desnaturação ou inibição pelos sais
biliares;
Os ésteres de colesterol ingeridos na dieta são
emulsificados pelos sais biliares e, então, hidrolisados
pela colesterol−esterase a colesterol e ácidos graxos
livres;
A fosfolipase A2, secretada na forma de pró-enzima e
ativada pela tripsina, catalisa a hidrólise dos resíduos de
ácidos graxos presentes.
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DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS LIPÍDEOS
O suco pancreático contém outras esterases menos
específicas que atuam sobre monoacigliceróis e outros
ésteres lipídicos, como os de vitamina A com ácidos
carboxílicos;
Os produtos da lipólise são incorporados a micelas
mistas com sais biliares conjugados. As micelas são os
principais veículos no movimento dos ácidos graxos,
monoacigliceróis e glicerol da luz para a superfície das
células da mucosa intestinal onde ocorre a absorção;
Na ausência de sais biliares, a absorção dos lipídeos é
drasticamente reduzida com a presença excessiva de
gorduras nas fezes (esteatorréia).
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DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS LIPÍDEOS
Na célula da mucosa intestinal, o destino dos ácidos
graxos absorvidos é determinado pelo comprimento de
suas cadeias carbonadas;
Ácidos graxos de cadeia curta (2-10 átomos de
carbono) são hidrossolúveis, sendo diretamente liberados
para o sangue portal sem alterações e transportados ao
fígado unidos à albumina;
Os ácidos graxos de cadeia longa são convertidos
novamente em triacilgliceróis e agrupados com o
colesterol, fosfolipídeos e proteínas específicas
(apolipoproteínas) que os tornam hidrossolúveis.
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DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS LIPÍDEOS
Esses agregados lipoprotéicos são denominados
quilomícrons e são liberados para os vasos linfáticos
intestinais e a seguir para o sangue;
A lipoproteína-lipase (sintetizada pelo músculo
esquelético e cardíaco, glândula mamária de lactantes e
tecido adiposo) ligada à superfície endotelial dos
capilares sanguíneos, converte os triacilgliceróis dos
quilomícrons em ácidos graxos e glicerol;
Esses compostos são captados por vários tecidos,
principalmente, o adiposo e o muscular;
A concentração de ácidos graxos livres no organismo é
baixa, pois suas moléculas são detergentes (formam
micelas) e podem romper as membranas celulares. 43
DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS LIPÍDEOS
Após entrar nas células, provavelmente com o
auxilio de proteínas, os ácidos graxos podem ser (1)
oxidados para gerar energia, (2) armazenados como
triacilgliceróis ou (3) usados para a síntese de
membranas;
Muitos ácidos graxos são empregados pelo fígado e
células musculares, especialmente no músculo cardíaco,
que prefere utilizar ácidos graxos mesmo quando houver
disponibilidade de carboidratos.
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