Lipídios: Estrutura e Importância Biológica

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Lipídios
Profª Vivian Sarmento de Vasconcelos
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Conceito
 É um grupo diversificado de substâncias, amplamente distribuídas em animais e vegetais, cuja característica comum é ser insolúvel ou pouco solúvel em água e solúvel em solventes orgânicos, apresentando, portanto, escassa polaridade.
 Alguns apresentam características anfipáticas (porção polar - hidrofílica e porção apolar - hidrofóbica), outros são totalmente apolares (hidrofóbicos)
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Importância Biológica
 Membranas celulares (fosfolipídios e glicolipídios)
 Reserva energética (acilgliceróis)
 Hormonal (esteróides)
 Anti-oxidante (Vitaminas A e E)
 Isolante térmico (acilgliceróis)
 Digestiva (sais biliares)
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São longas cadeias hidrocarbonadas, com vários comprimentos e graus de insaturação, que terminam em carboxilas, grupamentos ácidos (ácidos monocarboxílicos)
Se classificam de acordo:
1- com a sua cadeia lateral, 
2- com o seu número de carbonos e 
3- a necessidade na dieta alimentar. 
Os Ácidos Graxos
*
 Grau de saturação da cadeia lateral:
 - saturados 
 - insaturados monoinsaturados
 polinsaturados
 Número de carbonos 
Necessidade na dieta : - essenciais
 - não essenciais
-par (sistemas biológicos)
-ímpar
-cadeia curta (2-8C)
-cadeia média (8-14C)
-cadeia longa (>14C)
Os Ácidos Graxos
Classificação
*
Grupo Carboxila
( Região Polar)
Cadeia 
hidrocarbonada
(Região Apolar)
Saturado
Insaturado
Cadeia 
hidrocarbonada
(Região Apolar)
Grupo Carboxila
(Região Polar)
Os Ácidos Graxos
Classificação
Ácidos Graxos Saturados e Insaturados
*
 3HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-HC
 -OOC-2HC- 2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-HC
C-1
C-2
(a)
C-3
(b)
C-18
(w)
C-9
Região 
Polar
Região
Apolar
Numeração dos carbonos a partir de C1
C-10
Os Ácidos Graxos
*
 3HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-HC
 -OOC-2HC- 2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-HC
w2
w3
(C-18)
w
Região 
Polar
Região
Apolar
w9
w10
w18
C-1
Numeração dos carbonos a partir do último carbono
Os Ácidos Graxos
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18:1 (D9)
Número de carbonos
Número de ligações
Posição da ligação dupla
Notação Simplificada
Os Ácidos Graxos
 A partir do C1(carboxila)
18:0
*
Notação Simplificada
Os Ácidos Graxos
 A partir do Cw (último carbono)
18:1 w9 
Número de carbonos
Número de ligações duplas
Posição da ligação dupla
*
Ácidos Graxos Saturados de Ocorrência Natural
Os Ácidos Graxos
Ácido
N° de Carbonos
Fórmula
Láurico
12
CH3(CH2)10CO2H
Mirístico
14
CH3(CH2)12CO2H
Palmítico
16
CH3(CH2)14CO2H
Esteárico
18
CH3(CH2)16CO2H
Araquídico
20
CH3(CH2)18CO2H
*
Ácidos Graxos Insaturados de Ocorrência Natural
Os Ácidos Graxos
Ácido
N° de Carbonos
Grau de Insaturação
Fórmula
Palmitoléico
16
16:1(
CH3(CH2) 5CH=CH(CH2) 7CO2H
Oléico
18
18:1(
CH3(CH2) 7CH=CH(CH2) 7CO2H
Linoléico
18
18:2(
CH3(CH2) 4CH=CH(CH2)CH=CH(CH2) 7CO2H
Linolênico
18
18:3(
CH3(CH2CH=CH) 3(CH2) 7CO2H
Araquidônico
20
20:4(
CH3(CH2) 4(CH=CHCH2) 4(CH) 2 CO2H
*

Os ácidos graxos essenciais pertencem às séries Linoléica (D9,12) e Linolênica (D9,12,15) 
Série linoléica
Série linolênica
Os Ácidos Graxos
Aspectos Nutricionais
*
Composição Lipídica de Alguns Alimentos
(Campbell, M.K. Bioquímica, 2000)
Os Ácidos Graxos
Aspectos Nutricionais
Exemplo
Saturados
(g)
Monoinsaturados (g)
Polinsaturados (g)
Óleo de côco
13
0,7
0,3
Óleo de oliva
1,9
10,3
1,3
Óleo de canola
1
8,2
4,1
Óleo de girassol
1,3
1,7
10,4
Banha
5,1
5,9
1,5
1
*
Nutrição X Doença Cardiovascular
 Ácidos Graxos Saturados: os ácidos láurico, mirístico e 			palmítico elevam o colesterol LDL.
 Ácidos Graxos w-6: reduzem o colesterol LDL e o HDL.
 Ácidos Graxos w-3: reduzem os triacilgliceróis plasmáticos e 		reduzem o risco de formação de trombos.
 
 Ácidos Graxos Monoinsaturados: reduzem o colesterol LDL 			e elevam o colesterol HDL.
Os Ácidos Graxos
Aspectos Nutricionais
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1. Isomeria Geométrica
Ácido Esteárico
Ácido Graxo Cis
Ácido Oléico
Ácido Graxo Trans
Ácido Elaídico
Ácido Graxo Cis
Ácido Linolênico
Os Ácidos Graxos
Propriedades Físicas
*
Número de Carbonos
Solubilidade
2. Solubilidade dos Lipídios em Solução Aquosa
Os Ácidos Graxos
Propriedades Físicas
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3. Pontos de Fusão
 Comprimento da cadeia (maior a cadeia = maior PF)
 Grau de insaturação (mais insaturação = menor PF)
Os Ácidos Graxos
Propriedades Físicas
*
Pontos de Fusão de Ácidos Graxos Saturados
( Blanco,A. Química Biológica,1991)
Os Ácidos Graxos
Propriedades Físicas
Nome
Nº de Carbonos
Ponto de Fusão (°C)
Láurico
12
43,9
Mirístico
14
54,1
Palmítico
16
62,7
Esteárico
18
69,9
Araquídico
20
75,4
*
Pontos de Fusão de Ácidos Graxos Insaturados
( Blanco,A. Química Biológica,1991) 
Os Ácidos Graxos
Propriedades Físicas
Nome
Nº de Carbonos
Nº de Ligas Duplas
Ponto de Fusão (°C)
Palmitoléico
16
1
0,5
Oléico
18
1
13,4
Linoléico
18
2
-5,0
Linolênico
18
3
-10,0
Araquidônico
20
4
-49,5
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1. Caráter Ácido
Propriedades Químicas Associadas à Carboxila
Os Ácidos Graxos
*
3. Formação de Ésteres
Ligação éster
Propriedades Químicas Associadas à Carboxila
Os Ácidos Graxos
*
2. Hidrogenação
Propriedades Químicas Associadas à Cadeia Carbonada
Os Ácidos Graxos
*
Propriedades Químicas Associadas à Cadeia Carbonada
Os Ácidos Graxos
2. Hidrogenação
Elevam o colesterol LDL
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Os Acilgliceróis
São ésteres de ácidos graxos com o álcool glicerol
Glicerol
Ácidos graxos
Ácidos graxos
Ácidos graxos
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Estrutura do glicerol
Nº de Carbonos
Os Acilgliceróis
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1-Monoacilglicerol
2-Monoacilglicerol
Os Acilgliceróis
*
Triacilglicerol
Diacilglicerol
Os Acilgliceróis
*
 Reserva Energética
 Isolamento Térmico 
 Proteção Mecânica 
Funções dos Triacilgliceróis
Os Acilgliceróis
*
Fosfolipídios
Esfingolipídios
Glicerofosfolipídios
Esfingofosfolipídios
Glicolipídios
Glicerol
Ácido graxo
Ácido graxo
P
Outro Grupo
Lipídios de Membrana
*
Possuem:
Álcool = glicerol
2 ácidos graxos
Ácido fosfórico
Outro grupo = composto nitrogenado ou poliálcool
Os Glicerofosfolipídios
Glicerol
Ácido graxo
Ácido graxo
P
Outro Grupo
Lipídios de Membrana
*
A Estrutura Fundamental é o Ácido Fosfatídico ou Fosfatidato
Os Glicerofosfolipídios
Lipídios
Glicerol
Ácido Graxo
Ácido Graxo
Ácido Graxo
Ácido Fosfórico
*
Colina
Serina
Glicerol
Etanolamina
Grupos que podem estar ligados ao ácido fosfatídico 
Inositol
Os Glicerofosfolipídios
Lipídios
*
Fosfatidiletanolamina
Fosfatidilcolina (lecitina)
Fosfatidilserina
Os Glicerofosfolipídios
Lipídios
*
Fosfatidilinositol ou Fosfoinositídio
Fosfatidilglicerol
Os Glicerofosfolipídios
Lipídios
*
Devido à sua propriedade tensoativa a fosfatidilcolina (dipalmitol-lecitina) impede a oclusão dos alvéolos durante a expiração
expiração
inspiração
atelectasia
Alvéolo totalmente expandido no final da inspiração
Alvéolo parcialmente vazio no final daexpiração normal
Alvéolo colabado por falta de surfactante 
Os Glicerofosfolipídios
Lipídios
*
 Os Esfingolipídios
Os Esfingofosfolipídios possuem: 
Álcool = esfingosina
Ácido graxo
 Ácido fosfórico
 Colina 
Esfingosina
Esfingosina
Ácido graxo
Ácido graxo
P
Glicídio
colina
Os Glicolipídios possuem: 
Álcool = esfingosina
Ácido graxo
 Glicídio
Lipídios
*
Esfingosina ou esfingol
 Os Esfingolipídios
Lipídios
Esfingomielina
*
A esfingomielina forma a baínha de mielina, que circunda os axônios nas células nervosas. Na Esclerose Múltipla a perda da baínha de mielina leva à lentidão ou à interrupção da transmissão nervosa
 Esfingofosfolipídio
 Os Esfingolipídios
Lipídios
*
Formação da Baínha de Mielina
 Os Esfingolipídios
Lipídios
 
 A célula de Schwann envolve o axônio do neurônio. O contínuo crescimento da membrana plasmática da célula de Schwann para dentro de seu citoplasma, em conjunto com a rotação do axônio, resulta na espiral de duplas membranas ao redor do mesmo.
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O b-Caroteno é Precursor da Vitamina A 
Vitamina A
As vitaminas Lipossolúveis
*
A Vitamina E é um Importante Anti-oxidante
A forma ativa da vitamina E é o a-tocoferol
Vitamina E
As vitaminas Lipossolúveis
*
A ingestão de ácidos graxos insaturados deve ser casada com a ingestão de vitamina E 
Vitamina E X Doenças Cardiovasculares
Vitamina E
As vitaminas Lipossolúveis
*
A Vitamina K participa na coagulação sangüínea
Protrombina ativa
Pré-protrombina
Vitamina K
As vitaminas Lipossolúveis
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São moléculas derivadas do anel ciclopentanoperidrofenantreno (núcleo esteróide) = a estrutura fundamental dos esteróides 
Esteróides
*
OH em C3
O colesterol é o esterol precursor dos demais esteróides
Esteróides
Colesterol
*
Esterificado com 
 Ácido Graxo
No organismo, o colesterol pode apresenta-se na 
forma esterificada
Esteróides
Colesterol
*
O Colesterol é transportado para os tecidos pelas 
lipoproteínas plasmáticas
Esteróides
Colesterol
*
O Colesterol estabiliza o arranjo dos ácidos graxos das membranas.
Esteróides
Colesterol
*
*
*
*
Via exógena
ApoE B-100
IDL
Lipídeos ingeridos
Colesterol endógeno
Via endógena
LDL
VLDL
ApoE, C-II
B-100
ApoE
B-48
Remanecentes
Quilomicrons
ApoB -100
Tecido extra-hepático
Fígado
LDL-R
Receptor
Acidos biliares e
Colesterol
Intestino
Lipase hepática
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Os Hormônios Esteróides desempenham diversas funções
Esteróides
Hormônios esteróides
*
Vitamina D3 ou colecalciferol 
Esteróides
Vitamina D
*
Síntese da forma ativa da Vitamina D3 
1,25-dihidroxicolecalciferol regula o metabolismo do cálcio e do fósforo junto com o PTH (paratohormônio)
Esteróides
Vitamina D
*
Esteróides
Vitamina D
CALCITRIOL: Nas células intestinais, estimula a síntese da proteína responsável pela absorção do cálcio.
*
Os Eicosanóides
 São derivados cíclicos de certos ácidos graxos, 	sendo o ácido araquidônico o maior 		precursor.
 Compreendem as prostaglandinas, as 			tromboxanas e os leucotrienos.
*
Principais Funções
 Controle da pressão arterial;
 Estimulação da contração da musculatura lisa;
 Indução da resposta inflamatória;
 Inibição da agregação plaquetária;
Os Eicosanóides
Prostaglandinas
*
Principais Funções
 Estimulação da contração da musculatura lisa;
 Indução da agregação plaquetária;
Os Eicosanóides
Tromboxanas
*
TXA2 
Ácidos Graxos w-3 
Ácido Araquidônico
(w-6)
TXA3 
 Menos trombogênica 
 Menor risco de arteriosclerose
Os Eicosanóides
Tromboxanas
Principais Funções
Ácido Eicosapentaenoico
(w-3)
*
Síntese a partir de um derivado do ácido araquidônico 
A maior parte dos leucotrienos é produzida pela via 5-lipoxigenase
(presente nos basófilos, leucócitos polimorfonucleares, macrófagos e mastócitos). 
Os Eicosanóides
Leucotrienos
*
Principais Funções
 Estimulação da contração da musculatura lisa;
 Indução da resposta alérgica;
 Indução da resposta inflamatória.
Inibidores da síntese de leucotrienos (como a prednisona e a prednisolona) são usados no tratamento da Asma
Os Eicosanóides
Leucotrienos
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Prostaglandinas
Tromboxanas
Aspirina
Acetaminofen
Ibuprofen
Meclafenamato
Ácido Araquidônico
Leucotrienos
Lipídio de membrana
Corticosteróides
Principais Funções
Os Eicosanóides
Leucotrienos