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Lipídeos e Vitaminas Lipossolúveis Lipídeos biológicos Grupo de biomoléculas quimicamente variadas. 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 Funções dos Lipídeos Li p íd eo s Sinalizadores -- Hormônios esteróides Prostagandinas, prostaciclinas Armazenamento de energia – Tecido adiposo (triglicérides) Estrutural – Biomembranas •Fosfolipídios •Colesterol Cêras Pigmentos – Pigmento das células da retina Retinal Prostaciclina I2 All-trans-retinal Triglicéride Adipócito Fosfolipídio Membranas Pigmento responsável pela percepção da luz nas células do olho Mediador da inflamação ác. esteárico Ácidos graxos ácidos graxos SATURADOS Mistura de ácidos graxos SATURADOS e INSATURADOS C ad ei a d e H id ro ca rb o n et o Carboxila O “empacotamento” dos ácidos graxos depende do grau de saturação. Os ácidos graxos saturados tem uma conformação totalmente estendida. A ligação dupla causa uma dobra na cauda de hidrocarboneto dos ác. graxos insaturados. A presença de uma ou mais ligações duplas interfere com o “empacotamento”, e resulta em agregados menos estáveis (gorduras mais fluidas, com menor ponto de fusão). ác. oléico consistência de cera líquido oleoso 12:0 14:0 16:0 18:0 20:0 OH O OH O OH O OH O OH O OH O CH3(CH2)10COOH CH3(CH2)12COOH CH3(CH2)14COOH CH3(CH2)16COOH CH3(CH2)18COOH CH3(CH2)22COOH Solubilidade a 30oC (mg/g de solvente) ÁGUA BENZENO n-dodecanóico n-tetradecanóico n-hexadecanóico n-octadecanóico n-Eicosanóico n-tetracosanóico Láurico Mirístico Palmítico Esteárico Araquídico Lignocérico 44.2 53.9 63.1 69.6 76.5 86.0 0,063 0,024 0,0083 0,0034 2.600 874 348 124 24:0 Estrutura * / Nome Sistemático†/ Nome comum Ácido... Fórmula molecular Esqueleto carbônico Ponto de fusão(oC) Alguns ácidos graxos de ocorrência natural Alguns ácidos graxos de ocorrência natural 16:1(D9) 18:1(D9) 18:2(D9,12) 18:3(D9,12,15) 20:4(D5,8,11,14) O OH O OH O OH O OH O OH Estrutura * / Nome Sistemático†/ Nome comum Ácido... CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH CH3(CH2)4CH=CHCH2CH= CH(CH2)7COOH CH3CH2CH=CHCH2CH= CHCH2CH=CH(CH2) 7COOH CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2) 3COOH cis-9-Hexadecenoic palmitoléico cis-9-octadecenóico Oléico cis, cis-9 ,12-octadecadienóico Linolênico cis, cis, cis-9, 12,15 –octadecadienóico a-Linolênico cis, cis, cis, cis-5-,8,11,14 Icosatetraenóico araquidônico Fórmula molecular Esqueleto carbônico Ponto de fusão(oC) 1–0.5 13.4 1–5 -11 -49.5 * Note que a numeração dos átomos de carbono começa no carbono da carboxila. •Resultado da esterificação de 3 ácidos graxos de cadeia longa em uma molécula de glicerol. •Molécula apolar. Triacilglicerol Glicerol 1-Estearoil , 2-linoleoil, 3-palmitoil glicerol: um triacilglicerol misto Nos vertebrados, os adipócitos, armazenam grandes quantidades de triacilgliceróis. Na vida diária, encontramos triacilgliceróis na forma de “banha”. Funções: •Armazenamento de energia •Isolamento térmico Um favo de mel, construído de cera de abelha, é firme a 25oC e totalmente impermeável à água. O O Ceras Lápis de cera Uma cera é o éster de 1 ácido graxo de cadeia longa com 1 álcool de cadeia longa. Tem papel estrutural e protetor. Funciona como repelente de água. O OH OH+ H2O ácido palmítico (C16) Ác. graxo 1-triacontanol (C30) Álcool Triacontanoilpalmitato, o principal componente de “cera de abelha” (ácido palmítico + álcool triacontanol). Lipídeos Estruturais em Membranas Fosfolipídeos (glicerofosfolipídeos) Á ci d o s gr ax o s Glicerol Fosfato Glicerofosfolipideo O O O O O P O O O R Radical Substituinte Ác. Fosfatidico H H * NH 3 + O O O * Fosfatilserina Serina NH 3 + O *Fosfatidiletanolamina Etanolamina N + O * CH 3 CH 3 CH 3 Fosfatidilcolina Colina O OH * OH Fosfatidilglicerol Glicerol P O O O O P O O O O OH OH OH * Fosfatidilinositol Fosfoinositol esfingosina NH 2 OH Esfingolipídios Derivados da esfingosina (um amino álcool de cadeia longa). Quando um ácido graxo se liga ao NH2 em C-2, o composto formado se chama ceramida. Não contêm glicerol . Ceramida é “pai estrutural” (precursor) de todos os esfingolipídeos. O N OH ceramida ác . g ra xo OH OH OH Glicerol Esfingolipídeos: d determinantes dos grupos sanguíneos (ABO) esfingosnina ác. graxo Açúcares formando um oligossacarídeo ramificado. (“Árvore”) Antígeno B Antígeno A Antígeno O AÇÚCARES: Glc – glicose Gal – galactose GalNAc – N-acetil-galactosamina Fuc - fucose Lipídeos presentes nas superfícies das hemácias: Esteróis e Colesterol Esteróis são lipídeos estruturais presentes nas membranas da maioria das células eucarióticas. Seu núcleo é composto por quatro anéis fundidos, três com seis carbonos e um com cinco. Colesterol, é o principal esterol nos tecidos animais, é anfipático, com uma cabeça polar (o grupo hidroxila em C-3) e um corpo de hidrocarbonetos apolar. OH Colesterol Núcleo esteróide taurocolato (um sal biliar) Os sais biliares são derivados polares do colesterol que agem como detergentes no intestino, emulsificando as gorduras da dieta para torná-las mais facilmente acessíveis às lipases digestivas. Sintetizados no figado. Armazenados na vesícula biliar. Secretados no duodeno. Reabsorvidos no intestino (circulação enterohepática). Os sais biliares são derivados do colesterol 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 Vitamina D Vitaminas: Compostos essenciais para a saúde dos seres humanos e outros vertebrados, porém a maioria 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-dehidrocolesterol em uma reação fotoquímica (luz UV). A vitamina D3 não é ativa, mas é convertida por enzimas no fígado e rim a 1,25-diidroxicolecalciferol (ativa), 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 defeituosados ossos (raquitismo). 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 e exposição moderada ao sol. Vitamina A1 seus precursores e derivados b-caroteno Vitamina A1 11-cis-retinal (Pigmento visual) all-trans-retinal Ponto de clivagem Luz visível Oxidação do álcool a aldeído A “isomerização” do retinal (passagem de cis para trans) é a reação química que dispara a resposta das células da retina ao estimulo luminoso. É o primeiro evento da visão. Outras 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. Vitaminas E e K e as Quinonas Vitamina E: um antioxidante Vitamina K1: um cofator da coagulação do sangue (filoquinona) Warfarina: um anticoagulante (inibidor de vit. K1) Ubiquinona (coenzima Q): um transportador de elétrons na mitocôndria anel aromático substituído Looooooooooooooonga cadeia lateral Hidrofóbicos. Associam-se com: •membranas celulares •depósitos de lipídios •lipoproteínas
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