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Introdução e Metabolismo dos lipídeos Faculdade IBGM/IBS PROFESSORA: DANIELA AQUINO Lipídeos Grupo heterogêneo de compostos, que apresentam propriedades comuns de baixa solubilidade em água e alta solubilidade em solventes apolares. São constituintes importantes da dieta Possuem papéis essenciais na nutrição e na saúde O conhecimento da bioquímica dos lipídeos é necessário para a compreensão de muitas patologias, com a aterosclerose. Funções dos lipídeos: Reserva de energia; Componentes das membranas celulares, juntamente com as proteínas; Combustível celular; cofatores enzimáticos; Transportadores de elétrons; Funções especializadas como hormônios e vitaminas; Pigmentos que absorvem energia; Sinalização intra e intercelulares. 1- Lipídeos simples: São ésteres de ácidos graxos com vários álcoois. a) Gorduras: São ésteres de ácidos graxos com o glicerol. A gordura no estado líquido é chamada de óleo. b) Ceras: São ésteres de ácidos graxos com álcoois monohidroxílicos de pesos moleculares mais elevados. Classificação 2- Lipídeos compostos: São ésteres de ácidos contendo outros grupos além de um álcool e de um ácido. a) Fosfolipídeos: São lipídeos que contêm, além de ácidos graxos e um álcool, um resíduo de ácido fosfórico. Podem ter outros substituintes: b) Glicolipídeos: São lipídeos que contêm um ácido graxo, esfingosina e carboidrato. c) Outros lipídeos complexos: São os sulfolipídeos, aminolipídeos e lipoproteínas. 3- Precursores e derivados de lipídeos: Incluem os ácidos graxos, aldeídos graxos e corpos cetônicos, hidrocarbonetos, vitaminas lipossolúveis e hormônios. 4- Lipídeos neutros: colesterol, ésteres de colesterol, que são desprovidos de carga. Classificação Os ácidos graxos ocorrem no organismos principalmente como ésteres em óleos e gorduras naturais. Os ácidos graxos presentes nas gorduras naturais contêm um número uniforme de átomos de carbono. Ácidos graxos A cadeia pode ser: Saturada Não contêm ligações duplas Insaturada Contêm uma ou Mais ligações duplas Além das gorduras provenientes da dieta, o homem pode sintetizar a maioria dos ácidos graxos. É incapaz de sintetizar o ácido linoleico e linolênico Indivíduos com dietas pobres em ácidos graxos Dermatites, demora na cura de ferimentos, alopecia, redução de plaquetas Os ácidos graxos essenciais são os ácidos graxos poli- insaturados, pertencentes à família ômega-3 ou ômega-6, que não podem ser produzidos pelos humanos, sendo ingeridos pela dieta. Grupo Carboxila ( Região Polar) Cadeia hidrocarboneto (Região Apolar) Ácido Graxo Saturado Ácido Graxo Insaturado Cadeia hidrocarboneto (Região Apolar) Grupo Carboxila (Região Polar) Ácidos graxos São ácidos carboxílicos com cadeias de hidrocarboneto variando de 4 a 36 átomos de carbono ( C4 a C36). ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS NOME COMUM NÚMERO DE ÁTOMOS DE C OCORRÊNCIA Láurico 12 Óleo de coco, manteiga Mirístico 14 Noz-moscada, manteiga, óleo de coco Palmítico 16 Comum em todas as gorduras animais e vegetais Possuem uma ou mais duplas ligações sendo mono ou poliinsaturados; São geralmente líquidos à temperatura ambiente; Os óleos de origem vegetal são ricos em Ácidos Graxos insaturados; Exemplos : Ácido Oléico - CH3 - (CH2)7 - HC = CH - (CH2)7 – COOH ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS Triacilgliceróis (Triglicerídeos) São triésteres de ácidos graxos e glicerol, sendo também chamados de "Gorduras Neutras“ ou triglicerídeos. Função: Reserva de energia, e são armazenados nas células do tecido adiposo, principalmente. + H O C O R1 H O C O R1 H O C O R1 C O CH O C O H H H H H H H H + C O CH O C O H H H H R1 O C R2 O C R3 O C + 3 H O H Glicerol Ácido carboxílico Triacilglicerol (óleo ou gordura) água + + Triacilgliceróis -Lipases: enzimas que catalizam a hidrólise dos triacilgliceróis armazenados liberando ácidos graxos. Vantagem no emprego do triacilgliceróis como combustivéis: 1- átomos de carbono dos ácidos graxos são mais reduzidos que aqueles dos açúcares; 2- os triacilgliceróis são hidrofóbicos. Esteróides São lipídeos que não possuem ácidos graxos em sua estrutura. São derivados do ciclopentanoperidrofenantreno, um composto que consiste de quatro anéis não-planares fusionados. Colesterol Colesterol: Esteróide mais importante que possui um grupamento OH na posição C3. Esse grupamento polar OH confere-lhe um fraco caráter anfipático. Esteróides derivados do colesterol São associações entre proteínas e lipídios encontradas na corrente sanguínea. Função: transportar os lipídios no plasma e regular o seu metabolismo. Lipoproteínas A fração lipídica das lipoproteínas é muito variável, e permite a classificação das mesmas em 5 grupos, de acordo com suas densidades e mobilidade eletroforética: · Quilomícron: é a lipoproteína menos densa, transportadora de triacilglicerol exógeno na corrente sanguínea. · VLDL (Very loa Density Lipoprotein): "Lipoproteína de Densidade Muito Baixa", transporta triacilglicerol endógeno. · IDL : "Lipoproteína de Densidade Intermediária", é formada na transformação de VLDL em LDL. - LDL (Low Density Lipoprotein): "Lipoproteína de Densidade Baixa", é a principal transportadora de colesterol; seus níveis aumentados no sangue aumentam o risco de infarto agudo do miocárdio. - HDL (High Density Lipoprotein): "Lipoproteína de Densidade Alta"; atua retirando o colesterol da circulação. Seus níveis aumentados no sangue estão associados a uma diminuição do risco de infarto agudo do miocárdio. Por essa razão é considerado uma lipoproteína de proteção contra a aterosclerose coronariana, sendo denominado, vulgarmente, como o bom-colesterol. Membranas celulares Lipídeos (25% a 50%) Proteínas (50% a 75%) Funções das membranas: - Separam as células do ambiente externo; - Transporte de substâncias específicas para dentro e fora das células; Componentes Bicamada lipídica As membranas biológicas contêm: - Fosfolípideos; - Glicolipídeos e - esteróides (colesterol) Apesar da diversidade da composição das membranas, certos atributos são comuns: - A espessura da maioria das membranas é de 6 nm a 10nm; - É constituída de lipídeos, proteínas, glicoproteínas e glicolipídeos; - Proteínas específicas mediam distintas funções das membranas; - As membranas são associações não-covalentes. Os lipídeos das membranas são responsáveis por várias características: 1- Fluidez da membrana: É principalmente determinada pela percentagem de ácidos graxos insaturados; 2- Permeabilidade seletiva: Regulação no movimento dessas substâncias para dentro e fora das células; 3- Capacidade de auto selar: Quando rompidas são imedita e espontaneamente reconstituídas; 4- Assimetria: os componentes lipídicos das duas lâminas da bicamada são diferentes. Funções das membranas - Principais funções: -Transporte: Membranas são barreiras semipermeáveis ao fluxo de substancias para dentro e fora das células e organelas. - Ligação: Com hormônios e outras biomoléculas -Podem ser: Passivo: Substâncias movem-se a favor do seu gradiente de concentração. Ativo: Substâncias movem-se contra seu gradiente de concentração. Metabolismo dos lipídeos Lipídeos Os acilgliceróis constituem a maior parte dos lipídeos do organismo. Os triacilgliceróis representam os principais lipídeos nos depósitosde gordura do corpo de nos alimentos Os fosfolipídeos são os principais componentes lipídicos das membranas celulares A HIDRÓLISE INICIA O CATABOLISMO DOS TRIACILGLICERÓIS Os triacilgliceróis devem ser hidrolisados por uma lipase e seus constituintes , ácidos graxos e glicerol Grande parte dessa hidrólise (lipólise) ocorre no tecido adiposo Com liberação de ácidos graxos livres no plasma, onde são encontrados em combinação com albumina sérica Isso é seguido pela captura de ácidos graxos livres Pelos tecidos, onde eles são oxidados Para obter energia Triacilgliceróis são formados a partir do glicerol-3-fosfato glicerol-3-fosfato participa também da glicólise Estabelecendo uma importante conexão entre o metabolismo dos carboidratos e lipídeos DIGESTÃO DOS LIPÍDEOS A digestão dos lipídios inicia no estômago, embora seja no intestino delgado, o local onde os sais biliares emulsificam as gorduras formando micelas, para facilitar a ação das enzimas lipases; As lipases então hidrolisam as ligações éster dos lipídios, liberando ácidos graxos que atravessam então a mucosa intestinal, sendo convertidos em triacilgliceróis Os triacilgliceróis, juntamente com o colesterol são incorporados às proteínas transportadoras, as apolipoproteínas, formando os quilomícrons Os quilomícrons se movem pela corrente sanguínea até chegar aos tecidos e órgãos que metabolizam lipídios, sendo novamente hidrolisados e penetrando nas células. O principal órgão que metaboliza os lipídios é o fígado O fígado exporta lipídios metabolizados para outros tecidos como o cérebro na forma de corpos cetônicos A gordura absorvida a partir da dieta e os lipídeos sintetizados pelo fígado e pelo tecido adiposo devem ser transportados entre tecidos e órgãos Utilização e armazenamento TRANSPORTE E ARMAZENAMENTO DE LIPÍDEOS Os lipídeos são transportados no plasma como lipoproteínas As anormalidades no metabolismo das lipoproteínas causam doenças Outras condições que afetam o transporte de lipídeos são, em sua maioria, causadas, principalmente por defeitos hereditários, alguns do quais provocam Hipercolesterolemia e aterosclerose. Triacilgliceróis (16%) Fosfolipídeos (30%) Colesterol (14%) Ésteres de colesterol (36%) Ácidos graxos livres (4%) As quatro principais classes de lipídeos estão presentes nas lipoproteínas Os ácidos graxos livres constituem a fração metabolicamente mais ativa dos lipídeos plasmáticos Os ácidos graxos livres são rapidamente metabolizados Surgem no plasma a partir da degradação do TG do tecido adiposo ou como resultado da ação da lipase lipoproteica sobre os triacilgliceróis plasmáticos Os AGL são removidos do sangue de forma rápida e são oxidados Cumprindo 25 a 50% das necessidades energéticas quando em inanição, formando triacilgliceróis Na inanição os lipídeos da circulação ou dos tecidos também são oxidados, particularmente nas células cardíacas e do músculo esquelético O fígado desempenha um papel central no transporte e no metabolismo de lipídeos Facilita a digestão e absorção dos lipídeos pela produção da bile, que contém colesterol e sais biliares. Sintetiza e oxida ácidos graxos e também sintetiza triacilgliceróis e fosfolipídeos. Converte ácidos graxos em corpos cetônicos. Desempenha função integral na síntese e no metabolismo das lipoproteínas. O tecido adiposo é o principal local de armazenamento de triacilglicerol no corpo Esses dois processos consistem em vias diferentes Os triacilgliceróis são armazenados no tecido adiposo em grandes gotas lipídicas Estão continuamente passando por lipólise (hidrólise) e resterificação O equilíbrio entre esses dois processos determina a magnitude do reservatório de AGL no tecido adiposo O papel do tecido adiposo como órgão endócrino: • Secreção de hormônios: leptina, adiponectina Leptina Regula a homeostate energética, estimulando o consumo de energia Se a leptina estiver ausente, a ingestão de alimento pode ser descontrolada, causando obesidade Adiponectina Modula o metabolismo de glicose e lipídeos no músculo e no fígado Aumenta a sensibilidade dos tecidos à insulina O papel hormonal na mobilização de gordura: A taxa de liberação de AGL do tecido adiposo É afetada por muitos hormônios que influenciam a taxa de lipólise INSULINA A insulina inibe a liberação de AGL do tecido adiposo Resultada em queda dos níveis plasmáticos de ácidos graxos livres A insulina também aumenta a lipogênese Outros hormônios promovem a lipólise: Outros hormônios aceleram a liberação de AGL do tecido adiposo e causam elevação plasmática de ácidos graxos livres ao aumentar a taxa de lipólise das reservas de triacilglicerol EPINEFRINA NOREPINEFRINA GLUCAGON HORMÔNIO DO CRESCIMENTO HORMÔNIO ADENOCORTICOTRÓFICO (ACTH) HORMÔNIOS CIRCULANTES DO MELANÓCITO
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