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Larissa Furbino – Medicina Estrutura de Lipídeos Monitoria 2012 1 ESTRUTURA DE LIPÍDEOS • Introdução Os lipídeos constituem uma classe de compostos altamente reduzidos (portanto com alto valor energético), de estrutura e funções variadas, mas que exibe em comum a propriedade de insolubilidade em água. As gorduras e os óleos derivam de ácidos graxos, que são ácidos carboxílicos de 4 a 36 carbonos, com cadeia saturada ou insaturada, geralmente não ramificada. Existem na forma ionizada (COO-), o que torna a molécula anfipática. Fórmula geral: CnH2nO2. Os ácidos graxos naturais são de cadeia com número par de carbonos, pois a síntese envolve a condensação de unidades de acetato (2C). Quando há insaturação, há isomeria cis/trans. Na natureza predominam ácidos graxos na forma cis, com ligações duplas de 3 em 3 carbonos, separadas por um grupo metileno. A nomenclatura contempla o comprimento da cadeia e o número de insaturações. Por exemplo, o ácido palmítico, saturado e com 16 carbonos, é abreviado em 16:0; o ácido oléico, com 18 carbonos e uma insaturação, em 18:1. A localização da dupla ligação é indicada por um número superescrito a seguir na letra delta (Δ). Nos monoinsaturados, geralmente a dupla é entre C9-C10 (Δ9), nos poliinsaturados são geralmente Δ12 e Δ15 ( o ácido araquidônico foge essa generalização). É preciso saber (decorar) dois ácidos graxos saturados: ÁCIDO PALMÍTICO: 16C ÁCIDO ESTEÁRICO: 18C Larissa Furbino – Medicina Estrutura de Lipídeos Monitoria 2012 2 Pontos de fusão são influenciados pelo comprimento da cadeia e pela quantidade de insaturações. Em geral, ácidos graxos saturados tendem a ser consistentes, enquanto os insaturados são oleosos. Isso porque nas cadeias saturadas, os carbonos interagem uns com os outros por forças de van der Waals, enquanto nas cadeias insaturadas a dupla ligação provoca uma curvatura na cadeia e os ácidos graxos não podem se agrupar de forma tão compacta, conseqüentemente, as interações são mais fracas. Assim, ácidos graxos insaturados possuem menor ponto de fusão que ácidos graxos saturados de mesmo número de carbonos. • Índice de Iodo (gramas de Iodo/100g de gordura) É obtido através da titulação do grau de insaturação de uma gordura ou óleo dividindo-se a quantidade gasta de iodo, em gramas, para titular cada 100 gramas do lipídio. Indica o grau de insaturação de uma amostra de óleo ou gordura. Ex.: + I2 Há consumo de 1 mol de I2 (254g) para cada insaturação na cadeia. Então, para o ácido graxo C18 Δ9 : 1º) calcular a massa molar do ácido graxo: Como a fórmula geral é CnH2nO2 mas há uma insaturação, devemos subtrair 2H, então será: CnH2n-2O2. Substituindo valores: 12gx18 + 1gx34 + 16gx2 = 282g. 2º) Fazer regra de três: você consome 1 mol de I2 (porque tem 1 insaturação) para cada mol do ácido graxo (282g), como cada mol de I2 tem 254g: I I Larissa Furbino – Medicina Estrutura de Lipídeos Monitoria 2012 3 254g I2 ------- 282g ác.graxo Xg I2---------- 100g ác. graxo X= 90g de Iodo/100g de gordura. Importante: O índice de Iodo não faz distinção entre ligações cis/trans, porém é óbvio que o índice de Iodo é diretamente proporcional ao grau de insaturação da gordura, portanto, quanto maior o índice de Iodo, mais saudável o alimento (esse valor vem indicado na embalagem). • Índice de saponificação (mg de KOH/g de gordura) É obtido através da titulação do óleo ou gordura pelo hidróxido de potássio, dividindo-se a quantidade de KOH gasto, em miligramas, por cada grama de lipídio. Indica o tamanho médio da cadeia carbônica dos ácidos graxos que constituem a amostra do lipídeo. Ex.: ác. butírico (4C): + KOH + H2O KOH=56g/mol ác. butírico=88g/mol Logo: 56000mg de KOH--------88g de gordura Xmg----------- 1g X= 636 mg de KOH/g de gordura O-K+ Butirato de Potássio (sabão) Larissa Furbino – Medicina Estrutura de Lipídeos Monitoria 2012 4 Dessa tabela, você deve saber (decorar) os insaturados linoleico e oleico. • Considerações I) Ácidos graxos de cadeia curta: 4 a 8C cadeia média: 14C cadeia longa: 16,18 ou mais II) A maioria dos ácidos graxos que estão na corrente sanguínea (embora muito pouca quantidade esteja presente) estão associados à albumina e na forma esterificada. • Glicerol e Triacilgliceróis (triglicerídeos) O glicerol é um álcool de 3C, a forma reduzida da diidroxiacetona (metabolismo da glicose). Associado ao ácido graxo, podem ser formados mono, di, ou triacilgliceróis (triglicerídeos). A reação ocorre entre a(s) hidroxila(s) do glicerol e o H da carboxila do ácido graxo. Larissa Furbino – Medicina Estrutura de Lipídeos Monitoria 2012 5 Se a reação for entre o glicerol e ác. esteárico + ác. butírico + ác. palmítico, o nome será: 1-estearil-2-butiril-3-palmitirilglicerol. O grande papel dos triglicerídeos é reserva energética, nos adipócitos. Eles podem ser: - simples (quando o mesmoo ácido graxo esterifica as três posições do glicerol). Ex.: tripalmitina. - mistos • Glicerofosfolipídeos São componentes de membrana, polares (grupo álcool + grupo fosfato); um álcool polar está ligado em C3 do glicerol por meio de ligação fosfodiéster; geralmente em C1 há um ác. graxo saturado e em C2 insaturado, com 16 ou 18C. • Esfingolipídeos Também componentes de membrana, em que o aminoálcool esfingosina substitui o glicerol. Uma molécula de ác. graxo de cadeia longa, um álcool que forma a cabeça polar alcoólica mais ác. fosfórico em ligação diéster formam esse lipídeo. OBS: C1,C2,C3 da molécula de esfingosina possuem os grupos funcionais – OH,-NH2,-OH (homólogos às três hidroxilas); subclasses: esfingomielinas, glicolipídeos neutros e ganglosídios. • Cêras São ésteres de ácidos graxos de cadeia longa com álcool de cadeia longa; P.F geralmente maior que dos triglicerídeos; hidrofóbicas de consistência firme; principal reserva do plâncton marinho; secretadas pelas glândulas da pele de vertebrados; ceras biológicas: lanolina, carnaúba,etc (com importância na produção de pomadas, cremes...). Larissa Furbino – Medicina Estrutura de Lipídeos Monitoria 2012 6 • Colesterol É o mais importante esterol dos tecidos animais, sendo uma molécula anfipática, um grupo-cabeça polar (o grupo hidroxila em C3) e uma cadeia apolar ( o núcleo esteróide e uma cadeia lateral hidrocarbonada em C17). Os esteróis de todas as espécies são sintetizados a partir de subunidades simples de isopreno (5C), assim como ocorre com as vitaminas lipossolúveis (A, D, E, K). Esteróis servem de precursores de vários produtos biológicos com atividades específicas, como hormônios esteróides (os sexuais masculinos e femininos, os do córtex adrenal, cortisol e aldosterona), além de serem constituintes de membrana. Os ácidos biliares são derivados polares do colesterol, que agem como emulsificantes de gordura nointestino. O colesterol livre é o que está nas membranas, pois é o que se comporta como molécula anfipática. Larissa Furbino – Medicina Estrutura de Lipídeos Monitoria 2012 7 OBS: As vitaminas lipossolúveis - Vitamina A (retinol): é essencial para a visão; não ocorre em vegetais, mas as plantas têm carotenóides que podem ser convertidos enzimaticamente; carência:olhos secos, cegueira noturna, retardo. - Vitammina D: carência causa raquitismo/osteomalácia síntese: 7-desidrocolesterol pré- vitamina D3 (colecalciferol) Depois enzimas hepáticas e renais a convertem em 1,25-diidroxicolecalciferol (a forma ativa, vitamina D3), que regula a absorção de Cálcio no intestino e o equilíbrio entre a liberação e deposição de Cálcio e Fósforo nos ossos. - Vitamina E: nome coletivo para os tocoferóis (anel aromático substituído e cadeia lateral longa); previnem danos oxidativos aos lipídeos das membranas. - Vitamina K (filoquinona): age na formação da protrombina; carência: retardo na coagulação. LUZ U.V Larissa Furbino – Medicina Estrutura de Lipídeos Monitoria 2012 8 • Lipoproteínas plasmáticas Como os lipídeos são insolúveis em meio aquoso, são transportados pelo sistema circulatório em agregados moleculares hidrossolúveis. Os lipídeos apolares se associam a lipídeos anfipáticos e proteínas, formando as lipoproteínas plasmáticas. Os ácidos graxos são mobilizados ligados à albumina sérica e apenas uma pequena fração é transportada pelas lipoproteínas na forma de ésteres de colesterol. Nas lipoproteínas plasmáticas, o núcleo central é formado de lipídeos apolares – ésteres de colesterol e TAG- circundado por uma monocamada de lipídeos anfipáticos – fosfolipídeos e colesterol – à qual estão associadas moléculas de proteína. Essas proteínas são conjuntamente chamadas de apoliproteínas, e classificadas em A,B,C,etc. Elas contribuem para a solubilização de lipídeos no plasma e constituem os sítios de reconhecimento que permitem a ligação das lipoproteínas a receptores específicos nos tecidos. As lipoproteínas são classificadas segundo a sua densidade, que é invesamente proporcional ao seu teor de lipídeos. A composição dessas partículas sofre modificações contínuas devido à troca de moléculas de lipídeos e apolipoproteínas. As lipoproteínas diferem entre si quanto à proporção entre os lipídeos transportados e quanto ao tipo de apolipoproteína associada à monocamada periférica: Larissa Furbino – Medicina Estrutura de Lipídeos Monitoria 2012 9 - Quilomícrons: são sintetizados na mucosa intestinal a partir dos lipídeos da dieta, que desta forma, são transportados aos tecidos. São ricos em TAG. - VLDL: têm origem hepática, transportam TAG e colesterol para outros tecidos, originam as IDL e as LDL, ricas em colesterol, predominantemente na forma de ésteres de colesterol. - LDL: são as principais fonte de colesterol para os tecidos, exceto fígado e intestinos; penetram nas células através de endocitose. - HDL: têm função oposta à das LDL, atuando na remoção de colesterol dos tecidos para o fígado. Larissa Furbino – Medicina Estrutura de Lipídeos Monitoria 2012 10 Larissa Furbino – Medicina Estrutura de Lipídeos Monitoria 2012 11
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