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LIPÍDEOS E LIPOPROTEÍNAS ESTRUTURA E FUNÇÃO PROF. DR. PAULO URBANO ¨ 1) Definir um lipídeo e pontuar a suas funções biológicas. ¨ 2) Conceituar um ácido graxo ¨ 3) Entender a participação dos lipídeos anfipáticos na formação das membranas biológicas. ¨ 4) Analisar o transporte de lipídeos na corrente sanguínea, detalhando os tipos de lipoproteínas plasmáticas. OBJETIVOS INTRODUÇÃO ¨ Os lipídeos (lipos, em grego, significa gordura) ¨ estrutura variada – Não são polímero de nada ¨ Orgânicos (carbono) ¨ Apolares (não tem troca de cargas – Hidrofóbico) ¨ alta solubilidade em solventes orgânicos à Cloroformio ¨ praticamente insolúveis em água à Muitos carbonos e Hidrogênios e poucas moléculas de Oxigênio INTRODUÇÃO ¨ Essas moléculas exercem diversas funções biológicas, tais como: A) composição das membranas biológicas; B) isolamento térmico (animais com camadas grossas de gordura), C) sustentação e forma do corpo, D) características organolépticas de alimentos (pigmentos – carotenóides) E) síntese de vitaminas e hormônios sexuais. F) reserva de energia – Gorduras e óleos 1. Os alimentos contém três tipos de nutriente: ¨ carboidratos (comum em pães e massas) ¨ proteínas (abundante nas carnes) ¨ triglicerídeos (óleos e gordura). Integração Ao fim da digestão, o alimento é quebrado em ¨ glicose (vinda dos carboidratos), ¨ aminoácidos (que formam as proteínas) ¨ ácidos graxos e glicerol (proveniente dos triglicerídeos) Lipídios Integração Lipídiosà animais e vegetais. ¨ Constituem substratos importantes para a síntese de biomoléculas essenciais ao funcionamento dos organismos. ¨ Constituintes fundamentais das membranas biológicas. ¨ Muitos lipídios são anfipáticos, ou seja, apresentam uma porção polar (hidrofílica) e uma porção apolar (hidrofóbica) na mesma molécula. Quimicamente falando... ¨ Junção de lipídios - Ésteres ¨ (OH) álcool + (OH-C=O) ácido graxo à com longa cadeia de carbonos ¨ Glicerol + ácido graxo = Lipídio ¨ TAMBEM Perde de água R Glicerol ¨ Composto orgânico pertencente ao grupo dos ALCÓOIS à função orgânica à apresenta grupo hidroxila (OH) ligado a um carbono saturado (apresenta somente ligações simples). Ácido Graxo ¨ Terminação OH - C = O - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - ... Ácido carboxílico ¨ Longa cadeia de Carbono Mais carbono possui na substancia à Mais APOLAR ela deve ser R glicerol + Tri acil = Paulo Roberto Triacilglicerol ¨ Álcool + 3 ácidos graxos ¨ MUITO Apolar (MAIS C à MAIS apolar) ¨ Entra na corrente sanguínea e não se dissolve à Acumula nas veias e artérias Classificação ¨ Glicerídeos à Gorduras e óleos ¨ Fosfolipídios à Membranas celulares Cauda hidrofóbica e Hidrofílica ¨ Esteróides à derivados de isopropenos Colesterol, Sais biliares, Hormônios sexuais • Carotenóides à pigmentos de plantas Beta-caroteno – cor laranja, vit. A; • Cerídeos à Impermeabilizante, reserva de energia em plantas, protegem contra ressecamento; favos de mel; cera da carnaúba Simples Complexos Glicerídeos - Gordura ¨ Deposita no adipócito à Guarda mais energia em pouco espaço (melhor que carboidratos à Glicogênio à associação de monómeros de glicose à fígado e músculos) Se não houver carboidrato suficiente para produzir energia para o organismo, serão usadas as gorduras para tal finalidade, o que pode resultar numa queima incompleta da gordura à Isolante térmico FONTE DE ENERGIA ¨ O carboidrato é a principal fonte de energia no metabolismo aeróbico. ¨ Na falta ou deficiência de carboidratos o organismo pode usar sua reserva de gordura para serem degradados até acetil-CoA à ciclo de Krebs nas mitocôndrias CELULITE Gorduras Saturadas x Insaturadas ¨ Carbonos – ligações simples ¨ Facilita o agrupamento ¨ Solido em temp. ambiente ¨ Gordura à Animais ¨ Facilidade de agrupar nos vasos sanguíneos - PIOR • Carbonos = dupla ligação • Agrupamento difícil • Líquida / óleo • óleos vegetais e de peixe ¨ Pesquisa publicada - 2005 - Journal of the American Medical Association à a substituição de carboidratos por gorduras insaturadas na alimentação não só serviu para aumentar as taxas do colesterol bom (HDL) no organismo como também diminuiu a pressão arterial e os níveis de triglicerídeos Gordura Insaturada Gordura Insaturada ¨ Esse tipo de gordura eleva o nível de lipoproteínas de alta densidade no sangue ("colesterol bom" ou HDL) que são responsáveis por tirar colesterol do sangue. ¨ Reduz as chances de acúmulo de gordura e obstrução dos vasos sanguíneos pela formação de placas. ¨ Redução dos níveis de triglicerídeos e do “colesterol ruim” (ou LDL) no sangue Ligações CIS x TRANS ¨ A isomeria geométrica cis-trans ocorre quando um par de isômeros apresenta a mesma fórmula molecular, mas são diferentes em suas fórmulas estruturais. CIS à Indicando átomos iguais de um mesmo lado em relação aos carbonos da dupla. TRANS à Indicando que os átomos estão em posições transversais ou opostas em relação aos carbonos da dupla. GORDURA TRANS ¨ Muda a estrutura da gordura BENEFÍCIOS ¨ Conserva o alimento mais tempo ¨ ”Bolacha fica mais resistente, não fica mole” GORDURA TRANS – Malefícios 1. Contribuem para o aumento do colesterol LDL 2. Espessamento das artérias e consequentes problemas cardiovasculares 3. Aumento da probabilidade de desenvolver câncer, diabetes, obesidade 4. Esteatose hepática (acúmulo de gordura nas células do fígado, também chamada de Infiltração gordurosa do fígado) 5. Hipertensão arterial GORDURA TRANS ¨ Reaproveitamento de óleo – produção de G-Trans ¨ ”Gordura da vó” ¨ Fabrica de sabão – adiciona sal (base) na gordura – SAPONIFICAÇÃO ¨ Não são produzidas pelo corpo humano ¨ Encontradas em pequenas quantidades em alimentos de origem animal como leite e gordura de ruminantes como vaca e carneiro, elas estão geralmente presentes em produtos industrializados. GORDURA TRANS ¨ Também são conhecidas como gorduras hidrogenadas, pois são resultantes de um processo chamado de hidrogenação à Adição de átomos de hidrogênio nos locais das ligações duplas, eliminando-as. ¨ Ação parcial à Há a conservação de algumas duplas ligações da molécula original, mas a configuração original cis acaba sendo mudada para trans no processo. GORDURA TRANS Hidrogenada ¨ Transformação óleo vegetal em gordura sólida ¨ Adição de hidrogênio na molécula ¨ Forma a gordura trans à Sem rompimento total da ligação dupla – Ligação ”cis” se transforma em ”trans” Fosfolipídios – Membrana celular ¨ Moléculas feitas de glicerol ligados a duas longas cadeias de ácidos graxos e um grupo fosfato (PO4-3). ¨ Moléculas anfipáticas, isto quer dizer, elas têm uma parte apolar (a longa cadeia de ácidos graxos) e uma parte polar (relacionada ao grupo fosfato). ¨ Os fosfolipídios são as principais moléculas que formam a membrana plasmática. MEMBRANA – Anfipática Constituída por uma dupla camada fosfolipídica organizada de modo a que as cabeças hidrofílicas (fosfatos polares – Amigo da água) fiquem viradas para o lado exterior da membrana e as caudas hidrofóbicas (ácidos graxos apolares) para o interior. BOLHA DE SABÃO Membrana Fosfolipídios ¨ Hidrofílico - ácido fosfórico (fosfato) e uma molécula nitrogenada (Cabeça POLAR) ¨ Hidrofóbico - ácidos graxos (Calda APOLAR) ¨ contêm apenas ácidos graxos unidos a uma molécula de glicerol. Colesterol os animais têm um componente adicional da membrana que ajuda a manter a fluidez. O colesterol , outro tipo de lipídio que está incorporado entre os fosfolipídios da membrana, ajuda a minimizar os efeitos da temperatura na fluidez. Em temperaturas baixas, o colesterol aumenta sua fluidez evitando que os fosfolipídios fiquem firmemente juntos , enquanto em altas temperaturas, ele reduz a fluidez. Esteróides ¨ Grupo complexo de hormônios e enzimas Compostos lipossolúveis, derivados de triterpenos tetracíclicosà estrutura em comum de hidrocarbonetos com 17 átomos de carbono ligados em quatro estruturas cíclicas ¨ Sais biliares, os hormônios sexuais [estrógeno, progesterona (fem) e testosterona (masc)], ¨ pro-Vitamina D à D3 à Calciferol (Absorção de cálcio) ¨ Sol em contato com o colesterol transforma em Vit.D Colesterol ¨ Não existe bom e ruim!!! ¨ HDL à Lipoproteína de alta densidade à Leva p/ o Fígado ¨ LDL – "Logo Deus Leva” à Lipoproteína de baixa densidadeà deposita vasos ¨ VLDL à Lipoproteína de baixíssima densidade à Transporta Triglicerídeos para tecidos periféricos à armazenamento ou fonte de energia Colesterol Sais Biliares ¨ Ácido orgânico encontrado na bile sendo secretado pelo fígado no intestino delgado. Sua função é dissolver as gorduras ¨ Emulsificação de gordura ¨ Fígado à Produção ¨ Vesícula à Armazenamento Carotenóides ¨ Pigmento da cenoura - alaranjada ¨ Vitamina A à Beta-caroteno ¨ Vitaminas lipossolúveis Cerídeos ¨ Impermeabilização das estruturas ¨ Plantas – Folhas e Frutos ¨ Não perder água – não desidratar ¨ Carnaúba (muito exposta ao sol) – Moveis e Carro Cosméticos / Dermocosméticos micelar Cerídeos ¨ Favo de Mel - Colmeia ¨ Lembrando que... Mel = açúcar = carboidrato ¨ Cera de ouvido – Proteção contra microorganismos METABOLISMO ¨ Pensando agora no metabolismo ¨ Energeticamente falando... à Gordura (demora para digerir e absorver) à MAIS energético à Carboidratos à 1a. fonte – MAIS fácil para quebrar Absorção ¨ O alimento entra na boca – enzimas digestivas já começam a atuar. ¨ Dentes já quebram as macromoléculas ¨ No estômago continua o processo de digestão até as moléculas ficarem cada vez menores ¨ Diferentes enzimas atuando em diferentes locais – alta especificidade ¨ Passagem para o intestino 2. O intestino delgado absorve os nutrientes para joga ́-los na corrente sanguínea. Ao entrar no fígado, os triglicerídeos voltam a ser ácidos graxos. La ́ dentro, são reprocessados para formar lipoproteínas que voltam ao sangue para abastecer as células do corpo. 3. Se sobram triglicerídeos à São absorvidos pelo tecido adiposo por meio das lipoproteínas. Esse tecido aparece sob a pele (gordura subcutânea), ao redor dos órgãos (gordura visceral), na medula óssea e no tecido do peito ¨ A lipoproteína consiste em um conjunto composto por proteínas e lipídeos, organizados de modo a facilitar o transporte dos lipídeos pelo plasma sanguíneo ¨ Os lipídeos são moléculas de gorduras, altamente calóricos, possuindo o dobro de calorias dos carboidratos 4. A glicose, principal fonte de energia do corpo, é usada pelas células ou armazenada como glicogênio no fígado e nos músculos. ¨ Se for ingerida em excesso, porem, pode ser processada pelo fígado para gerar mais triglicerídeos, que serão estocados, ou seja, gordura. Ø A gordura subcutânea se acumula em coxas, quadril e braço. Ø A visceral – que aumenta o risco de doença cardiovascular – é estocada na barriga ¨ 5. Os aminoácidos viajam pela corrente sanguínea e são usados pelas células de todo o corpo para sintetizar proteínas e usa ́-las para reconstituir varias estruturas, como o tecido muscular. ¨ O excesso e ́ eliminado pelos rins em forma de ureia, na urina ¨ Energia como ultima opção RESUMO ¨ Os compostos de carbono extraídos de células e tecidos por solventes orgânicos não polares – como éter, clorofórmio e benzeno – são chamados lipídios. ¨ Em virtude de serem definidos por sua solubilidade nesses solventes, e não pela estrutura química, o grupo dos lipídios compreende substancias com moléculas muito diferentes. RESUMO ¨ De acordo com suas funções principais, os lipídios celulares podem ser divididos em duas categorias: ¨ Lipídios de reserva nutritiva ¨ Lipídios estruturais à Papel relevante na manutenção da estrutura das membranas celulares, e armazenamento - vitaminas (por exemplo, A,D, E e K). ¨ Os hormônios esteroides, entre os quais os da adrenal, ovário e testículo, e o 1,25- di-hidroxicolecalciferol (substancia ativa formada no organismo dos mamíferos a partir da “vitamina” D) são lipídios informacionais (transportam informações).
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