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Engenharia Ambiental Profª: Msc. Jordana D. dos Santos 1 Bioquímica Campo Mourão, Junho de 2019. Lipídeos CAP. 11 até pg. 206 Lipídeos • São biomoléculas orgânicas insolúveis na água que podem ser extraídas de células e tecidos por solventes não polares; • Possuem várias funções biológicas importantes: 1. Reserva de energia. 2. Componente estrutural das membranas biológicas. 3. Armazenamento e transporte de combustível metabólico. Gotículas de gordura em uma célula adiposa animal Célula vegetal: estruturas mais escuras são proteínas rodeadas por estoques de óleos. gorduras naturais a 25C Á c id o s g ra x o s ( % d o t o ta l) Óleo de oliva, líquido Manteiga, sólido (macio) Gordura bovina, sólido Classificação dos Lipídeos • Baseia-se nas estruturas de seus esqueletos: Ácidos graxos ◼ Unidades fundamentais da maioria dos lipídios; ◼ Ácidos orgânicos de cadeia longa: 4 -24 átomos de C H - C - ( C )n - C - OH - H - H - H - H = O Grupo carboxila Cauda hidrocarbonada Grupo metila Ácido oléico [18:1(9)] Ponto de fusão: 13,4C Ácidos graxos comuns Ácidos graxos • Os ácidos graxos diferem um do outro pelo comprimento da cadeia; • Os mas comuns entre os ácidos graxos são o palmitico (C16) e o ácido esteárico (C18); • Os ácidos graxos insaturados predominam nas plantas e animais que vivem a baixas temperaturas; • As bactérias contêm ácidos graxos ,ais simples e em menor variedade Ácidos graxos essências • Os ácidos graxos necessários na dieta dos mamíferos são chamados de ácidos graxos essências; • O ácido graxo essenciais mais abundantes nos mamíferos é o acido linoleico, que não podem ser sintetizados pelos mamíferos mas precisam ser obtidos de fontes vegetais onde são mais abundantes; • As hortaliças com folhas de coloração verde-escura, os cereais e as leguminosas são exemplos de ótimas fontes destes ácidos graxos. São precursores necessários na biossíntese das prostagladinas (funções hormonais e regulatórias) • Sendo encontrado no agrião, na couve, no espinafre, no brócolis e na alface. • Entre os cereais e leguminosas, a aveia, o arroz, o feijão, a ervilha e a soja são ótimas fontes deste ácido. • Os óleos vegetais também contêm bons teores de ácido alfa- linolênico, • Assim como os alimentos de origem animal como peixes e aves. Ácidos graxos essências • São fundamentais para manter as membranas celulares com funcionamento normal; • Além de serem importantes para a manutenção das funções cerebrais e a transmissão dos impulsos nervosos; • Estes ácidos graxos também atuam na transferência do oxigênio atmosférico para o plasma sanguíneo, na síntese da hemoglobina e da divisão celular. Ácidos graxos essências Propriedades Físicas e químicas dos ácidos graxos Ácidos Graxos Saturação: ❖Saturados: sem ligações duplas ❖Insaturados: com ligações duplas ➢Monoinsaturado: 1 ligação dupla ➢Poliinsaturado: >1 ligação dupla A ligação dupla é o ponto de insaturação Quanto maior o número de ligações duplas, menor o ponto de fusão. Ácidos graxos saturados ◼Sólidos em temperatura ambiente e têm, principalmente, origem animal ◼manteiga, gordura, banha, bacon ◼pele de aves, leite integral Ácidos graxos insaturados Os ácidos graxos insaturados tem menor ponto de fusão que os ácidos graxos saturados. Ácidos graxos insaturados Ácidos graxos monoinsaturados ◼ Somente uma ligação dupla ◼ Líquido em temperatura ambiente ◼ Óleos de oliva, canola e amendoim ◼ Outras fontes: abacate e sementes de gergelim Ácidos graxos poliinsaturados ◼ Duas ou mais ligações duplas ◼ Líquido em temperatura ambiente ◼ Óleos vegetais (girassol, milho, soja, algodão), óleos de peixe e em oleaginosas (castanha, amêndoa) Ácidos graxos insaturados • Os lipídios com ácidos graxos em sua composição são saponificáveis, pois reagem com bases formando sabões. São as biomoléculas mais energéticas Triacilgliceróis (triglicerídeos) Glicerol Ácido graxo Ácido graxo Ácido graxo ◼ Triacilglicerol, ou triacilglicerídeos – gorduras e óleos; ◼ 3 ácidos graxos + glicerol (álcool) Triacilgliceróis (triglicerídeos) • São a família mais abundante dos lipídeos e os principais componentes de deposito ou armazenamento destas células em animais e vegetais; • Os que estão sólidos à temperatura ambiente são chamados de gorduras; • E os que estão líquidos de óleos; Triacilgliceróis (triglicerídeos) • Isolamento térmico; Triacilgliceróis (triglicerídeos) Triacilgliceróis (triglicerídeos) • O ponto de fusão dos triacilgliceróis em geral aumenta com o número e o comprimento de ácidos graxos saturados componentes; • Todos os triacilgliceróis são insolúveis em água; • Os acil-gliceróis são solúveis em éter, clorofórmio, benzeno e etanol quente, e tem densidade menor que a da água. Propriedades Físicas e químicas • Os alcilgliceróis sofrem hidrólise quando fervidos com ácidos ou bases, ou pela ação das lipases. • A hidrolise com álcali denominada saponificação, produz uma mistura de sabões e glicerol. Propriedades Físicas e químicas Se for utilizada uma base composta por Sódio(Na), o sabão formado será chamado de sabão duro. Se no lugar de sódio tiver Potássio(K), o sabão passará a ser chamado de sabão mole (detergente líquido). Os diacil e o monoacilgliceróis são amplamente Utilizados na indústria alimentícia, sendo completamente digeríveis; Emulsificantes e agentes estabilizantes em diversos produtos como cremes, margarinas, maionese, sorvetes, bolos, chocolates, caramelos e gomas de mascaR. Propriedades Físicas e químicas Fosfolipídeos • A segunda classe dos lipídeos complexos consiste, nos fosfolípideos, são componentes das membranas celulares: • molécula anfifílica (anfipática): caudas não polares e cabeças polares • solúveis na maioria dos solventes não polares e são melhor extraídos de células e tecidos com misturas de clorofórmio e metanol • todos possuem pH=7,0. Os grupos da cabeça não têm carga mas são bastante polares Fosfolipideos Esfingolípideos ◼ Lipídios de membrana com duas caudas apolares, cabeça polar, mas ausência de glicerol; ◼ Três principais subclasses: ❖ Esfingomielinas: bainha de mielina ❖ Cerebrosídios: membrana das células nervosas ❖ Gangliosídios: ligam-se a neurotransmissores durante a transmissão do impulso nervoso (receptores de membrana). CERAS O principal componente da cera das abelhas é um éster do ácido palmítico com um álcool. Construído com cera de abelhas um favo de mel é firme a 25ºC e completamente impermeável à água. ✓ Certas glândulas da pele dos vertebrados secretam ceras para proteger o cabelo e a pele e mantê-los flexíveis, lubrificados e à prova d’água; ✓ Pássaros aquáticos e plantas; ✓ Aplicações na indústria farmacêutica de cosméticos. Lipídeos sem ácidos graxos (ESTEROÍDES) • Os lipídeos descritos até agora contém ácidos graxos como blocos construtivos, que podem ser liberados por hidrólise alcalina. • Os lipídeos sem ácidos graxos ocorrem em quantidades muito menores ; ◼ Colesterol – mais abundante e produzido no fígado; ◼ Alto teor em carne vermelha e em gema de ovo; ◼ Participa da formação de membranas celulares; ◼ Precursor dos hormônios sexuais masculino (testosterona) e feminino (estrógeno); ◼ Precursor dos sais biliares e da vitamina D; ◼ No sangue humano, o colesterol é transportado associado a lipoproteínas. Lipídeos sem ácidos graxos (ESTEROÍDES) • O Colesterol ocorre raramente em plantas superiores e são denominados fitoesteróisentre eles: • Estigmasterol: presentes em maior quantidade e de maior ocorrência em vegetais, • Sitosterol: é encontrado em níveis elevados em todos os diferentes tipos de manga. • Micoesterois: fungos e levedos Lipídeos sem ácidos graxos (ESTEROÍDES) • Os derivados de fitoesteróis são responsáveis por importantes processos biológicos nas plantas como participação na fluidez e permeabilidade da membrana celular, divisão celular, alongamento das células, polaridade celular, biossíntese de celulose, formação da parede celular e padrões embrionários, atuando como molécula de sinalização independente de brassinosteroide ou por modulação de enzimas ligadas a membrana. Lipídeos sem ácidos graxos (ESTEROÍDES) • Estudos diversos indicam que o consumo diário de fitoesterois e fitoestanois diminui a absorção intestinal do colesterol, levando à redução do colesterol LDL em até 15%, sem alterar o colesterol HDL (lipoproteína de alta densidade) que é benéfico ao organismo dos mamíferos e, consequentemente, reduz o risco de arteriosclerose ; • O estigmasterol tem potencial atividade anti-inflamatória, patenteado para utilização para prevenção e tratamento de doenças do sistema nervoso do tipo amiloidose, como o mal de Alzheimer; • Atividade anticancerígena de derivados do estigmasterol, sitosterol e colesterol frente a quatro linhagens de carcinoma. Lipídeos sem ácidos graxos (ESTEROÍDES) • Os fitoesterois estão presentes principalmente em sementes, nozes, cereais e grãos de diversas classes de vegetais, concentrados principalmente em óleos e sementes, como reservas para o crescimento de brotos e células (Otaegui-Arrazola et al, 2010) Lipídeos sem ácidos graxos (ESTEROÍDES) Lipídeos sem ácidos graxos (ESTEROÍDES) TRABALHANDO COM LIPÍDEOS • Como os lipídeos são insolúveis em água sua extração e seu fracionamento requerem solventes orgânicos; • Em geral misturas complexas de lipídeos são separadas por diferenças de polaridade ou na solubilidade em solventes apolares; • Os lipídeos neutros (triacilgliceróis, ceras, pigmentos, etc.) são extraídos com éter etílico, clorofórmio ou benzeno, pois não permitem agregação causada pela iteração hidrofóbica. • Os lipídeos de membrana são melhor extraídos por solventes orgânicos polares como etanol, metanol pois enfraquecem as ligações de hidrogênio e as iterações eletroestáticas entre membrana e proteínas. TRABALHANDO COM LIPÍDEOS
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