Lipídios: Estrutura e Reações Químicas

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 Os lipídios constituem uma classe de compostos de estruturas
altamente diversificadas, cuja única característica comum é sua alta
solubilidade em solventes orgânicos e baixa solubilidade em água.
 Os lipídeos diferem grandemente tanto em suas estruturas como
em suas funções:
 são componentes não-protéicos das membranas biológicas (fosfolipídeos)
 precursores de compostos essenciais (hormônios)
 agentes emulsificantes no trato intestinal
 vitaminas (A, D, E, K)
 fonte e transporte de combustível metabólico,
 além de componentes de biossinalização intra e intercelulares
Introdução
 Os lipídeos são freqüentemente classificados nos seguintes
grupos:
1. Ácidos graxos
2. Acilgliceróis Triacilgliceróis
3. Ceras
4. Fosfolipídeos (glicerofosfolipídeos)
5. Esfingolipídeos (contêm moléculas de aminoálcool)
6. Isoprenóides (moléculas formadas por unidades repetidas de
isopreno, um hidrocarboneto ramificado de 5 carbonos)
constituem os esteróides, vitaminas lipídicas e terpenos.
1. Ácidos graxos
 São ácidos monocarboxílicos de longa cadeias de
hidrocarbonetos acíclicas, não-polares, sem ramificações e, em
geral, número par de átomos de carbono, mais comumente com
12-20 carbonos.
 São provenientes da hidrólise das gorduras animais, óleos
vegetais ou fosfodiacilgliceróis das membranas biológicas.
1. Classificação dos Ácidos Graxos
 Grau de saturação da cadeia lateral:
 saturados
 insaturados
 Tipo de cadeia lateral
 Número de carbonos
 Necessidade na dieta: i) essenciais ii) não essenciais
Além das gorduras provenientes da dieta, o homem pode sintetizar a maiorias
dos ácidos graxos, mas é incapaz de sintetizar o ácido linoléico e o ácido
linolênico.
par
Ímpar
cadeia curta (2-8C)
cadeia média (8-14C)
cadeia longa (>14C)
monoinsaturados
polinsaturados
linear
ramificada
cíclica
hidroxilada
1. Ácidos graxos
1. Ácidos Graxos
 Os ácidos graxos mais abundantes no animais e plantas:
 Quase todos tem número par de átomos de carbono, entre 12 e
20, em cadeia não ramificada.
 Os três mais abundantes são os ácidos palmítico (16:0), esteárico
(18:0) e oléico (18:1)
 Na maioria dos ácidos graxos insaturados, os isômeros cis
predominam; o isômero trans é raro
 Os ácidos graxos insaturados têm ponto de fusão baixo em
relação aos saturados com o mesmo númerp de carbonos, quanto
maior o grau de insaturação menor o ponto de fusão.
1. NOMENCLATURA DOS ÁCIDOS GRAXOS
A nomenclatura dos ácidos graxos é feita
simplesmente pela substituição do sufixo O do
hidrocarboneto com o mesmo número de carbonos na
cadeia, pelo sufixo ÓICO.
1. NOMENCLATURA DOS ÁCIDOS GRAXOS
• Insaturações, ramificações ou substituições na cadeia são
indicadas de modo análogo ao empregado aos hidrocarbonetos
e, neste caso, a posição das substituições ou insaturações são
indicadas a partir do carbono do grupo carboxílicos que recebe
sempre o número 1.
1. NOMENCLATURA DOS ÁCIDOS GRAXOS
 No caso de ácidos insaturados, a posição das duplas ligações deve também
ser indicada, sendo apenas numerado o átomo de carbono de número mais
baixo, de cada par de átomos que fazem parte da ligação insaturada.
 Além da posição, deve também ser indicada a configuração cis-trans das
insaturações.
1. PROPRIEDADES FÍSICAS DOS ÁCIDOS GRAXOS
 Os pontos de fusão dos ácidos graxos elevam com o
aumento do comprimento da cadeia hidrocarbonada. Os
ácidos graxos saturados com dez ou mais átomos de
carbono são sólidos em temperatura ambiente. Todos os
insaturados são líquidos nesta temperatura.
PROPRIEDADES FÍSICAS DOS ÁCIDOS GRAXOS
REAÇÕES QUÍMICAS
Reação de saponificação
Reação de neutralização
Reação de hidrogenação
Reação de interesterificação
Reação de halogenação
Rancidez
REAÇÃO DE SAPONIFICAÇÃO
 A reação de saponificação é qualquer reação de um éster com uma base
para produzir um álcool e o sal alcalino de um ácido carboxílico. Neste
caso, a reação consiste na desesterificação do triglicerídio, na presença de
solução concentrada de álcali forte (NaOH ou KOH) sob aquecimento,
liberando sais de ácidos graxos e glicerol.
Triacilglicerol 1,2,3-Propanetriol Sabão de 
(Triglicerídeo) (glicerol, glicerina) sódio
Aquecimento
Gorduras animais e óleos vegetais
REAÇÃO DE NEUTRALIZAÇÃO
 A reação consiste na neutralização do grupamento carboxílico do
ácido graxo na presença da base forte. A titulação é feita com NaOH
ou KOH, que neutraliza os ácidos graxos livres no meio.
 As reações de saponificação e de neutralização servem de base para
importantes determinações analíticas, as quais têm por objetivo
informar sobre o comportamento dos óleos e gorduras em certas
aplicações alimentícias, como, por exemplo, estabelecer o grau de
deterioração e a estabilidade, verificar se as propriedades dos óleos
estão de acordo com as especificações e identificar possíveis fraudes
e adulterações.
REAÇÃO DE HIDROGENAÇÃO
 A adição de hidrogênio (H2) às duplas ligações dos ácidos graxos 
insaturados, livres ou combinados, é chamada reação de 
hidrogenação.
REAÇÃO DE INTERESTERIFICAÇÃO
 Como o auxílio de catalisadores como zinco, cádmio, seus
compostos, ou compostos de metais alcalinos ou de metais alcalinos
terrosos, é possível mudar a composição de triglicerídios. Esse
processo é muito usado industrialmente para a obtenção de gorduras
hidrogenadas, com composição similar às de ocorrência natural em
alimentos.
REAÇÃO DE HALOGENAÇÃO
 As duplas ligações presentes nos ácidos graxos insaturados reagem
com halogênio (cloro e bromo), para formar compostos de adição,
mesmo que tais ácidos graxos estejam combinados como nas
gorduras.
RANCIDEZ 
 As ligações ésteres dos lipídios estão sujeitas à hidrólise
enzimática, estresse térmico ou ação química, os quais liberam
para o meio os ácidos graxos dos triglicerídios, que podem ser
desejáveis ou indesejáveis à qualidade do alimento.
 A rancidez oxidativa é a principal responsável pela deterioração
de alimentos ricos em lipídios, porque resulta em alterações
indesejáveis de cor, sabor, aroma e consistência do alimento.
 A oxidação lipídica envolve uma série extremamente complexa
de reações químicas que ocorre entre o oxigênio atmosférica e
os ácidos graxos insaturados dos lipídios. Essa reação ocorre em
três estágios: iniciação, propagação e terminação.
São ésteres de ácidos graxos com o glicerol.
A porção ácido graxo presente nos ésteres lipídicos é
designado de grupo acila.
2. ACILGLICERÓIS (Glicerídeos)
1-Monoacilglicerol 2-Monoacilglicerol
Triacilglicerol Diacilglicerol
2. ACILGLICERÓIS (Glicerídeos)
Dependendo do número de grupos hidroxila do glicerol
esterificados com ácidos graxo, os acilgliceróis são denominados:
monoacilgliceróis, diacilgliceróis e triacilgliceróis ou mono-, di- e
triglicerídeos.
2. NOMENCLATURA DOS ACILGLICERÓIS
 A nomenclatura dos acilgliceróis deve indicar a posição e a natureza de
cada ácido graxo esterificado. Podem ser utilizadas as seguintes
designações:
 (posição do ácido graxo na molécula) ácido graxo com substituição do sufixo
ico por il (1-estearil, 2-oleil, 3-palmitil glicerol).
 ou omitindo-se o termo glicerol e denominando os ácidos graxos localizados
nas posições 1 e 2 pela substituição do prefixo ico por o e o ácido graxo
localizado na posição 3 pela substituição do sufixo ico por ina (1-estearo, 2-
oelo, 3-palmitina).
 Os triacilgliceróis são os mais importantes acilgliceróis por serem
os componentes principais dos óleos e gorduras.
 Nas plantas, os triglicerídeos constituem uma importante reserva
de energia em frutas e sementes. Essas moléculas contêm
consideráveis quantidades de ácidos graxos insaturados e são
chamados de óleos vegetais.
 Em animais, os triglicerídeos (gorduras) têm vários papéis.
 são as principais formas de armazenamento e transporte de ác.
graxos (fonte de energia).
 Isolamento térmico (pobre condutora de calor)
2. Triacilgliceróis (Triglicerídeos)
 Classificação dos Triacilgliceróis:
 Homoglicerídios: formado por3 ácidos graxos iguais. Ex: 
triesteroilglicerol (3 ácidos esteáricos)
 Heteroglicerídios: formado por 3 ácidos graxos diferentes. Ex: 1,3-
palmitoil-2-oleil-glicerol (2 palmitato + 1 oleato)
 A distribuição de ácidos graxos nos triacilgliceróis pode se dar ao
acaso, nas posições um e três, que são idênticas, mas não na
posição dois, que é a mais impedida estericamente.
 A orientação das substituições nas diferentes posições é
determinada pelo comprimento da cadeia e pelas insaturações dos
ácidos graxos. Na maioria dos casos, cadeias curtas e
insaturações dirigem o ácido para a posição dois.
2. Triacilgliceróis (Triglicerídeos)
3. CERAS
 As ceras são ésteres derivados de ácidos graxos de cadeia longa e
álcoois de cadeia longa.
 Diferentemente de gorduras e óleos há somente uma ligação éster
em cada molécula.
 As ceras em geral são mais duras e quebradiças, menos
gordurosas do que as gorduras, mais resistentes à hidrólise e à
decomposição, portanto servem de fator de proteção, ex.: as folhas
e caules de regiões áridas, possuem uma camada de cera que as
protegem contra agentes externos e evitam a evaporação
excessiva de água (ex., cera da carnaúba).
 As ceras são utilizadas para polimentos, cosméticos, velas, etc.
3. CERAS
4. Fosfolipídeos
 São os principais componentes lipídicos estruturais das
membranas. A membrana de plantas e animais possuem ~40-50%
de fosfoacilgliceróis e 50-60% de proteínas.
 São moléculas anfifílica. Apesar das diferenças estruturais, todos
os fosfolipídeos são constituídos de “cauda” apolares alifáticas de
ácidos graxos e “cabeças” polares que contêm fosfato e outros
grupos carregados ou polares.
 Quando em concentrações apropriadas, as fosfolipídeos
suspensos em água se organizam em estruturas ordenadas na
forma de micelas ou bicamadas lipídicas.
 Existem dois tipos de fosfolipídeos:
 Glicerofosfolípideos ou fosfoglicerídeos glicerol
 Esfingomielinas esfingosina (aminoálcool)
Glicerofosfolipídeos ou Fosfoglicerídeos
 Os fosfoacilgliceróis são derivados de ácido fosfatídico, a molécula
onde o glicerol esta esterificado com duas moléculas de ácidos
graxos e uma de ácido fosfórico.
glicerol
4. Glicerofosfolipídeos ou fosfoglicerídeos
 São moléculas que contêm um glicerol, 2 ácidos graxos, um fosfato 
e um álcool. 
fosfatidilserina fosfatidilcolina (Lecitinas)
fosfatidiletanolamina fosfatidilinositol
5. Esfingolipídeos
 Os esfingolipídeos são o segundo maior componente lipídico das
membranas animais e vegetais.
 As moléculas de esfingolipídios contêm um aminoálcool de
cadeia longa esfingosina.
 Podem ser:
Esfingomielina
Glicoesfingolipídeos (ou Glicolipídeos)
Esfingosina (aminoálcool de cadeia longa )
5. Esfingomielinas
Esfingosina
(aminoálcool de cadeia longa)
Esfingomielina
Grupo acila
O grupo hidroxila 
é esterificado ao 
grupo fosfórico da 
fosfocolina
A esfingomielina é encontrada na maioria das membranas 
plasmáticas das células animais. 
5. Glicopídeos (ou Glicoesfingolipídeos)
 São lipídeos que contêm açúcares. Semelhante a esfingomielina, os
glicolipídeos em células de animais são derivados da esfingosina.
 Nesse compostos, mono-, di- ou oligossacarídeos estão lidados por
uma ligação O-glicosídica.
Cerebrosídeo
(encontrado nas células das membranas do cérebro)
Glicose 
ou 
Galactose
Grupo acila
Lipídios de 
armazenamento 
(neutros)
Lipídios de membrana (polares)
Triacilgliceróis
Fosfolipídios
Glicerofosfolipídios Esfingomielinas Glicolipídios
Ácidos graxos
Ácidos graxos
Ácidos graxos
Ácidos graxos
Ácidos graxos Ácidos graxos Ácidos graxos
G
lic
er
o
l
G
lic
er
o
l
E
sf
in
g
o
si
n
a
E
sf
in
g
o
si
n
a
Álcool Colina
Mono- ou 
oligossacaríde
o
PO4- PO4-
Esfingolipídios
6. Isoprenóides
Os isoprenóides são um vasto grupo de biomoléculas que 
contém umidades estruturais repetidas de 5 carbonos 
conhecidas como unidades de isoprenos.
Os isoprenóides consistem de:
 Terpenos  são um enorme grupo de substancias 
encontradas em óleos essenciais das plantas.
 Esteróides  são derivados do anel hidrocarbonado 
do colesterol
6. Terpenos
 São classificados de acordo com o número de resíduos de isopreno que contém.
 Monoterpenos: contêm duas unidades de isopreno (10 C). Ex. Geraniol (óleo 
de gerânio).
 Sesquiterpenos: contêm 3 unidades de isopreno (15C). Ex. Farnesene (óleo 
de citronela)
 Diterpeno: contêm 4 unidade de isopreno. Ex. Fitol
 Triterpeno: contêm 5 unidades de isopreno. Ex. Caratenóide (pigmento 
laranja)
 Politerpenos: são moléculas de elevado peso molecular com centenas ou 
milhares de unidades de isopreno. Ex. Borracha natural com 3.000-6.000 
unidades de isopreno.
6. Terpenos
Fitol (contituinte 
da clorofila)
Isopreno
Geraniol Citrinelal Metol
6. Esteróides
 São complexos derivados de triterpenos encontrados em células
eucariontes e em algumas bactérias.
 Cada esteróide é composto por 4 anéis não-planares, 3 com 6
carbonos e 1 com 5.
 Distinguem-se os esteróides pela localização de ligações duplas
carbono-carbono e vários substituintes (ex. grupos hidroxil,
carbonil e alquila).
 Ex. de esteróide Colesterol
6. Colesterol
 Nos animais, o colesterol, além de ser um componente essencial das
membranas biológica, é um precursor na biossíntese de todos os hormônios
esteróides, vitamina De sais biliares.
Colesterol
Progesteronas Estradiol
Cortisol Testosterona
Constituintes da Membrana Plasmática
 Lipídios (bicamada) de membrana – anfipáticos
 Proteínas
 Carboidratos: glicoproteínas ou glicolipídios
Face externa
Face interna
glicolipídio
Cadeias de 
ácidos graxos 
não-polares
Cabeças polares 
dos lipídios de 
membrana
Proteína 
periférica
Proteína integral 
(hélice única 
transmembrana
colesterol
Proteína periférica 
covalentemente 
ligada ao lipídio
Proteína integral 
(hélices múltiplas 
transmembrana
Cadeias de 
oligossacarídeo 
da glicoproteína
Bicamada 
lipídica