Lipídeos: Estrutura e Funções

Prévia do material em texto

Lipídeos 
Lipídeos 
São um grupo de compostos quimicamente diversos 
Insolubilidade em água
As funções são diversas como sua química
Gorduras e óleos: armazenamento de energia; fosfolipídios e esteróis: elemento estrutural da membrana; outro lipídios: cofatores enzimáticos, transportadores de elétrons, pigmentos fotossensíveis, agentes emulsificantes no trato digestivo e muito mais.......
Lipídeos de armazenamento
Gorduras e óleos: armazenamento de energia dos organismos vivos
São derivados de ácidos graxos
Ácidos graxos
Derivados de hidrocarbonetos com estado de oxidação baixo como os combustíveis fósseis
A oxidação a CO2 e H2O é altamente exergônica 
Ácidos graxos 
São ácidos carboxílicos com cadeias hidrocarbonadas 
4 a 36 carbonos 
Cadeias totalmente saturada ou uma ou mais duplas ligações 
Não ramificadas
Alguns tem anéis de três carbonos, grupo hidroxil ou ramificações de grupo metil
Nomenclatura de ácidos graxos
a- Nomenclatura Padrão 
b-Ácidos graxos poli-insaturado
Informações importantes 
Na maioria dos ácidos graxos insaturados as ligações duplas estão na configuração cis. 
Ácidos graxos trans são produzidos na fermentação no rúmen de animais leiteiros (laticínios e carne) 
Precisamos de ácidos graxos 3 
A partir dele sintetizamos 6
1:1 e 4:1 (maior está associado a doenças cardiovasculares e AVC)
Propriedades físicas 
Determinadas pelo comprimento e pelo grau de instauração da cadeia hidrocarbonadas 
Mais longa e menos insaturada, menos solubilidade
Caudas longas e saturadas: consistência de cera 
Caudas longas e insaturadas: oleosos 
Triacilgliceróis 
Lipídios mais simples 
São três ácidos graxos cada um ligação éster com o mesmo glicerol
Triacilgliceróis simples
Triacilgliceróis mistos 
Apolares, hidrofóbicas e insolúveis em água 
Triacilgliceróis
Armazenamento de energia
Gotículas no citosol 
Vertebrados: no adipócito 
Vegetais: óleo na semente
Lipases 
Disponibiliza através de hidrólise
Ácidos graxos 
Informações importantes
Polissacarídeos X Triacilgliceróis 
Amido e glicogênio X ácidos graxos 
Carbonos dos ácidos graxos: mais reduzidos e libera 2x mais energia
Triacilgliceróis: hidrofóbicos X polissacarídeos: 2g de água por g de polissacarídeo 
15 a 20 kg de Triacilgliceróis: meses X glicogênio: menos que o necessário para 1 dia (fonte rápida)
Isolamento térmico
Foca, pinguin, urso e 
Cachalote (órgão do espermacete)
10
Hidrogenação X Gordura trans
Alimentos ricos em lipídeos: rançosos
Aldeídos e ácidos carboxílicos de maior volatilidade
Hidrogenação parcial
Validade dos óleos vegetais de cozinha e estabilidade a altas temperaturas
Converte ligações cis em trans
Ácidos graxos trans (“gordura trans”)
Doenças cardiovasculares
 nível do triacilglicerol e LDL (ruim) e  HDL (bom)
5 a 10 g ac. graxo trans na porção de batata no EUA
Ceras:
reservas de energia e impermeabilizantes
Éster de ácido graxos de cadeia longa com álcool de cadeia longa 
Plâncton: combustível metabólico 
Glândulas da pele de vertebrados: proteger pele e pêlo
Glândula uropigiana 
Folhas vegetais: impede evaporação de água e contra parasitas
Lipídeos de membrana
Tipos sanguíneos: glicoesfingolipídeos 
Colesterol 
Presente nas células animais
Fungos: ergosterol
Plantas: stigmasterol
Funções biológicas
Precursor de hormônios esteroides 
Precursor de ácidos biliares
Degradação de lipídeos 
Lipídeos como sinalizadores, cofatores e pigmentos 
Fosfatidilinositol
Eicosanoides 
Hormônios esteroides
Sinais voláteis das plantas
Vitaminas 
Pigmentos naturais
Fosfatidilinositol 
Localizado na face citosólica 
Reservatório de moléculas mensageiras em resposta a sinais extracelulares
Eicosanoides: Hormônios parácrinos 
Derivados de ácidos graxos
Prostaglandina 
Estimula contração do músculo liso no útero durante menstruação e parto
Afetam o ciclo de sono-vigília
Elevam temperatura corporal (febre), causam inflamação e dor
Tromboxano
Produzido por plaquetas
Formação do coágulo e redução do fluxo sanguíneo no coágulo
Aspirina impede sua síntese
Leucotrienos 
 Produção excessiva causa ataques de asma (prednisona)
Hormônios esteroides: hormônios sexuais masculino e feminino
Transportados na corrente sanguínea até órgão-alvo
Ligam-se a receptores altamente específicos no núcleo e causam mudanças na expressão gênica
Afinidade alta: concentrações muito baixas
Fármacos esteroides 
Prednisona e prednisolona
Inibe síntese de leucotrienos, prostaglandinas e tromboxanos
Aplicação médica: asma, artrite reumatoide 
Brassinolídeo: regulador do crescimento do caule e orientação das fibrilas de celulose
Vitaminas 
Compostos essenciais a saúde homem e outros vertebrados
Adquiridos pela dieta
Divididas em 2 grupos
Lipossolúveis (A, D, K, E)
Hidrossolúveis 
Vitamina D
Reação fotoquímica pelo componente UV da luz solar
Vitamina D3 não é biologicamente ativa
 no fígado e no rim é convertida a 1,25- diihidrocolecalciferol 
Deficiência de vitamina D
Formação defeituosa dos ossos
Raquitimismo
7-deidrocolesterol
Vitamina A (Retinol)
Hormônio e pigmento fotossensível do olho dos vertebrados
Ácido retinóico: regulação expressão gênica do tecido epitelial
Retinal: é pigmento que inicia a resposta dos bastonetes e dos cones levando sinal para o cérebro 
Fígado, ovos, leite integral e manteiga
-caroteno: pode ser convertido enzimaticamente a vitamina A
Deficiência de vitamina A
Secura da pele, olhos e membranas mucosas
Desenvolvimento e crescimento retardado
Cegueira noturna
Vitamina E
Nome coletivo de grupo de lipídeos chamados de tocoferol
São antioxidantes biológicos
Reagem com as formas mais reativas de O e outros radicais livres, protegendo ácidos graxos insaturados e lipídeos da membrana de danos oxidativos: fragilidade celular
Fonte: ovos, óleos vegetais e germe de trigo
Deficiência: rara, fragilidade das hemácias
Em animais de laboratório: pela escamosa, fraqueza muscular e esterilidade
Vitamina K
Cofator da coagulação sanguínea
Quebra das ligações peptídicas do fibrinogênio – fibrina: proteína insolúvel 
Deficiência: retardo na coagulação
Warfarina: ratos e humanos 
Fonte: folhas de plantas verdes
Catabolismo dos ácidos graxos
Digestão, mobilização e transporte de gorduras
Obtenção de ácidos graxos
Três fontes:
Gorduras consumidas na dieta
Gorduras armazenadas como gotículas de lipídeos 
Gordura sintetizada em um órgão e exportado para outro (fígado)
Triacilgliceróis fornecem metade da energia: fígado, coração e músculo esquelético
Hibernantes e aves migratórias
Absorção no intestino delgado
Quilomícron: agregados de triglicerídeos, colesterol e proteínas específicas  lipoproteínas
Lipídeos e proteínas formam partículas de diferentes densidades 
VLDL E VHDL 
EXCESSO DE GORDURA NA DIETA 
Remanescentes de quilomícron (poucos triglicerídeos, colesterol e apolipoproteínas) fígado  oxidados para produção de energia ou precursores de corpos cetônicos 
Excesso de triglicerídeos  fígado  triacilgliceróis  empacotado em VLDL  sangue  tecido adiposo  triglicerídeos retirados  adipócitos 
Gotícula de lipídeo revestida de perilipina
Quando os níveis de glicose estimulam liberação do glucagon...... 
Mobilização dos triglicerídeos armazenados 
Entrada do ácido graxo na mitocôndria 
As enzimas da oxidação de ácidos graxos ativados estão na matriz mitocondrial: circuito da carnitina
1
2
3
A partir de 14 carbonos
Oxidação de ácidos graxos 
Estágio 1 - A cadeia hidrocarbonada de ácidos graxos é oxidada de 2 em 2 C, à partir da extremidade acetil, liberando acetil-CoA: β-oxidação de ácidos graxos
Estágio 2 – Os grupos acetil são oxidados a CO2 através das reações do ciclo de Krebs.
Estágio 3 – elétrons derivados de reações de oxidação nos estágios 1 e 2 são transportados para o O2 via cadeia transportadora de elétrons mitocondrial, liberando energia para síntese de ATP através do processo da fosforilação oxidativa. 
Cadeia Transportadora De Elétrons
Ciclo De Krebs
 Oxidação 
Ácidos graxos saturados com n° par de carbono
1- Desidrogenação:dupla ligação
2- Água é adicionada a dupla ligação
3- Desidrogenação
4- Reação com Acetil-CoA
Atividade avaliada 
Calcular o rendimento energético da  oxidação para:
Fila 1: ácido láurico (lauril – CoA)
Fila 2: ácido miristíco (miristoil – CoA)
Fila 3: ácido esteárico (estearoil-CoA)
Fila 4: ácido araquídico (araquidonil-CoA)
FADH2: 1,5 ATP
NADH2: 2,5 ATP
Oxidação de ácido graxo monoinsaturado
Requer a enzima enoil- CoA-isomerase
Reposicionar a dupla ligação 
Converte cis em trans
Oxidação de ácido graxo poli-insaturado
Requer a enzima enoil- CoA-isomerase
2,4-dienoil-CoA-redutase (converte uma molécula cis e trans em trans)
Oxidação de ácidos graxos de número ímpar 
Comum em plantas e organismos marinhos
Ruminantes produzem propionato
Inibidor de mofo em pães e cereais
3 reações extras
Passagem no último ciclo tem 5 C: acetil CoA e propionil CoA
Regulação da síntese e degradação de ácidos graxos
Ácidos graxos só são degradados na falta de glicose 
 carboidrato Malonil-CoA: síntese de ácidos graxos 
 oxidação nos peroxissomos/ glioxissomos
FADH2 doa elétrons para O2 
H2O2 e catalase
Oxida ácidos graxos de cadeias muito longas (26:0)
Adrenoleucodistrofia ligada ao X
Síndrome de Zellweger
Não tem peroxissomo 
Corpos cetônicos 
Informações importantes
Acetil-CoA formada no fígado após  oxidação
Ciclo do ácido cítrico
Corpos cetônicos (acetona, acetoacetato e  hidroxibutirato)
Corpos cetônicos
São solúveis no sangue e urina
Acetona é exalada
Outros: em tecidos extra-hepáticos (mus. Esquelético e cardíaco) são convertidos a Acetil-CoA e oxidados no Ciclo do ácido cítrico
Cérebro pode se adaptar ao uso de acetoacetato e  hidroxibutirato em condições de pouca glicose
Formação dos corpos cetônicos 
No fígado
2 acetil-CoA acetoacetato
Acetona pequena quantidade em pessoas saudáveis
Diabetes não tratada: odor no hálito
 hidroxibutirato
Em tecido extra-hepáticos 
Gera Acetil-CoA
São combustíveis em outros tecidos 
No fígado não
Formação dos corpos cetônicos 
Corpos cetônicos no diabetes e jejum prolongado
No jejum
Gliconeogênese acaba com intermediários do ciclo do ácido cítrico
Acetil CoA para produção do corpos cetônicos
No diabetes
Pouca insulina: pouco glicose na célula (tanto para combustível ou reserva)
Aumenta corpos cetônicos: acidose (coma e morte)
Cetose: sangue e urina 
Dieta de baixas calorias
http://estudanteempdf.blogspot.com.br/2015/10/principios-de-bioquimica-lehninger-4.html