Lipídeos: Ácidos Graxos, Triacilgliceróis e Lipídeos de Membrana

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Lipídeos
O que são lipídeos?
Os lipídios constituem uma classe de
moléculas quimicamente diferentes mas
tem a insolubilidade em água como
característica comum. Os ácidos graxos,
por exemplo, são importantes para a
formação dos lipídeos de membrana e de
gorduras de reserva conhecidos como
triacilgliceróis.
Ácidos graxos: tipos e nomenclatura
Os ácidos graxos ocorrem na forma livre
ou como componentes de lipídios mais
complexos.
Saturados: só ligações simples.
Insaturados: 1 a 5 ligações duplas com
geometria cis.
Monoinsaturados: ácido graxo com uma
única ligação dupla.
Poli-insaturados: ácido graxo com 2 ou
mais ligações duplas.
Nomenclatura:
Oficial da IUPAC: estabelece que o átomo
de C1 é o C da carboxila, e o átomo vizinho
ao C da carboxila, é considerado o
carbono alfa. E, temos ainda uma
nomenclatura que vai levar em
consideração caso o ácido graxo for
insaturado, a posição dessa ligação. No
exemplo acima (a), há um ácido graxo
insaturado com 18C. Nesse caso fica:
18:1(referente ao número de insaturações),
a posição dessa insaturação que vai entre
parênteses com a letra delta e a posição
onde o C insaturado se encontra (Δ9).
Depois disso, o nome oficial desse ácido
graxo: ácido cis-9-octadecenoico.
Ômega (alternativa): Nessa nomenclatura,
considera-se como C1 o carbono da
metila na extremidade oposta à carboxila,
e esse carbono é o C1 ou C ômega. As
posições das ligações duplas são sempre
referentes a esse carbono ômega.
Exemplo (b): verifica-se a ligação dupla
que está mais próxima ao C ômega, nesse
caso é uma ligação que está a distância
de 3C do C1. Nesse caso, temos um
Ômega 3.
Ácidos graxos essenciais
Classificação dos ácidos graxos baseada
no aspecto nutricional, ou seja, na
necessidade da presença deles na dieta
ou não.
São considerados ác. graxos essenciais
aqueles que o organismo não sintetiza e
que por essa razão devem estar
presentes na dieta. Esses ác. graxos são
da família ômega-3 e ômega-6.
No caso do ômega-3, os mais importantes
são o ác. alfa-linolênico. E na família
ômega-6 é o ác. linoleico.
Características dos ác. graxos
Em A: todos os ác. graxos apresentam um
grupo carboxil (polar - hidrofílico) e uma
cadeia hidrocarbonada apolar -
hidrofóbica.
Em B: ác. graxo monoinsaturado, ligação
dupla cis está representada em vermelho.
Ela confere uma dobra rígida na cadeia
hidrocarbonada.
Em C: agrupamento de várias moléculas
de ác. graxos saturados, que se
apresentam na forma estendida, os ác.
graxos em conjunto são estabilizados por
interações hidrofóbicas.
Em D: vários ác. graxos saturados e
insaturados, nesse caso, há um
agrupamento menos estável devido a
presença dos ác. graxos insaturados.
Triacilgliceróis: ésteres de ácidos graxos
do glicerol
Os ác. graxos podem esterificar as
moléculas do glicerol (álcool), formando
estruturas chamadas de triacilgliceróis,
também conhecidos como triglicerídeos.
São formados pela união de três ácidos
graxos com uma molécula de glicerol.
Triacilgliceróis: estrutura química
Apresentam ligação do tipo éster se
forma entre a carboxila do ácido graxo
com uma hidroxila do glicerol. A união de
tr~es ác. graxos para formar um
triacilglicerol é bastente conveniente nas
células que pretendem armazenar
grandes quantidades de energia em um
pequeno espaço.
Os adipócitos são células especializadas
em armazenar triacilgliceróis como
combustível de reserva.
Os triacilgliceróis mistos contêm três
ácidos graxos diferentes ligados à cadeia
do glicerol.
Triacilgliceróis: armazenados no tecido
adiposo
Nesta imagem, observa-se uma secção
transversal de tecido adiposo branco de
humanos, no qual cada célula contém
uma gotícula de gordura (branco) tão
grande que espreme o núcleo (corado
em vermelho) contra a membrana
plasmática.
Ceras: estrutura química
Ceras são ésteres de ácidos graxos de
cadeia longa com álcool de cadeia longa.
Elas têm uma característica bastante
hidrofóbica que confere essas moléculas
a impermeabilidade à água.
Lipídeos de membrana
Os lipídeos de membrana são anfipáticos,
ou seja, apresentam parte da molécula
hidrofóbica (cor rosa e amarela) e parte
hidrofílica (azul).
Os lipídeos de membrana são divididos
em 3 classes:
Fosfolipídeos: eles têm em comum o fato
de apresentarem fosfato na parte
hidrofílica da molécula.
Glicolipídeos: eles têm em comum o fato
de apresentarem carboidrato na parte
hidrofílica da molécula.
Lipídeos éter de arqueias: eles têm
estrutura química bem variável, os
representados na imagem, tem duas
cadeias de alquila longas com cada
extremidade com ligação éter com a
porção glicerol.
Glicerofosfolipídeos
São lipídios de membrana nos quais dois
ácidos graxos estão unidos por ligação
éster ao primeiro e ao segundo carbono do
glicerol e um grupo polar está unido por
ligação fosfodiéster ao terceiro carbono do
glicerol.
Precursor: ácido fosfatídico.
Alguns exemplos de glicerofosfolipídeos
no quadro acima.
Esfingolipídeos
Lipídeos de membrana compostos por
uma molécula de aminoálcool
(esfingosina), uma molécula de ácido
graxo de cadeia longa e um grupo polar
(em azul) unido por uma ligação
glicosídica (glicoesfingolipídeos) ou uma
ligação fosfodiéster (fosfoesfingolipídeos).
A ceramida é um precursor de todos os
esfingolipídeos.
Alguns exemplos de esfingolipídeos no
quadro acima.
Galactolipídeos
Lipídeos de membrana de cloroplastos
nos quais 1 ou 2 resíduos de açúcar, a
galactose, estão conectados por uma
ligação glicosídica ao carbono 3 de um
1,2-diacilglicerol.
Lipídeos éteres de arqueias
As arqueias vivem em condições
extremas de temperaturas elevadas, pH
baixo e alta força iônica. Portanto, os
lipídeos de arqueias são bastante
resistentes a essas condições extremas.
Eles são bastante diversificados, mas em
geral apresentam cadeias
hidrocarbonadas longas, as quais estão
ligadas a duas moléculas de glicerol por
ligação éter.
Como grupo polar, tem os carboidratos e
glicerolfosfato como no exemplo abaixo.
Eicosanóides
São as prostaglandinas, tromboxanos e os
leucotrienos produzidos a partir dos ác.
araquidônico.
Observa-se que a síntese de
prostaglandinas e tromboxanos podem
ser inibidas por ação de antiinflamatórios
não esteróides, como a aspirina e o
ibuprofeno, que bloqueiam a conversão
de ác. araquidônico em prostaglandinas e
tromboxanos, por inibirem a enzima
ciclooxigenase.
Esteróis
Lipídeos de membrana que contém o
núcleo esteróide, que consiste em 4 anéis
fusionados (3 anéis com 6C e 1 anel com
5C). Que são designados pelas letras
A,B,C,D.
O colesterol é o principal esterol nos
tecidos animais, adquirimos colesterol
apenas de fonte animal.
Molécula anfipática com grupo cabeça
polar (hidroxila no C3) e um corpo
hidrocarbonado apolar (núcleo esteróide e
cadeia hidrocarbonada apolar em C17).
Regula a fluidez da membrana.
Esteróides derivados do colesterol
Os esteróides são derivados oxidados dos
esteróis. Eles têm o núcleo esteróide, mas
não a cadeia alquila ligada ao anel D.
Estrutura de vários hormônios que
pertencem a essa classificação.
Hormônios sexuais:
Hormônios sintetizados no córtex da gl.
suprarrenal. O cortisol é um
glicocorticóide que regula o metabolismo
de carboidratos. A aldosterona é um
mineralocorticóide que regula a
reabsorção de sódio nos rins.
A prednisona e prednisolona são
esteróides sintéticos que apresentam
ação antiinflamatória.
O brassinolídeo, representado abaixo, é
um regulador do crescimento em plantas.
Ácidos biliares são produzidos a partir do
colesterol
O colesterol é importante para várias
funções, como a síntese dos hormônios
sexuais, glico e mineralocorticóides,
síntese de vitamina D.
Ele também é importante para a produção
dos ácidos biliares, que por sua vez são
essenciais para a digestão dos lipídeos da
dieta, eles se misturam aos lipídeos
formando pequenas gotículas que são
chamadas de micelas, que facilitam a
absorção de monoglicerídeos e ác. graxos
pelas células da mucosa do ID.
Compostos isoprenóides
São derivados do isopreno.
Dentro dessa classificação, tem-se a
vitamina E e K, que são vitaminas
lipossolúveis. Temos a ubiquinona que é
um transportadorde elétrons na
mitocôndria, também conhecida como
coenzimaQ. Plastoquinona que é
transportadora de elétrons em
cloroplastos.
Tem também a molécula do dolicol que é
um transportador de açúcar.
Modelo do mosaico fluido para a
estrutura da membrana plasmática
Em vermelho está destacado os lipídeos
que constituem a membrana:
glicolipídeos, fosfolipídeos, colesterol
(esterol), esfingolipídeos.
As porções hidrofóbicas em cada
monocamada interagem entre si.
Os grupos polares hidrofílicos interagem
com a água em cada superfície da
bicamada.
O colesterol contribui para a fluidez da
membrana.
As proteínas integrais são mantidas por
interações hidrofóbicas com os lipídeos
da bicamada e as cadeias laterais dos
resíduos de aminoácidos apolares.
Tanto as proteínas quanto os lipídeos são
livres para se moverem lateralmente na
bicamada lipídica.
Composição lipídica da membrana
plasmática e membranas de organelas
de hepatócito de rato
Observa-se que de forma geral, os
fosfolipídeos são os principais
componentes da membrana, também há
um alto conteúdo de colesterol,
principalmente na membrana plasmática
do hepatócito de rato. Os esfingolipídeos
dependendo do tipo de organela, eles
podem estar presentes em concentrações
relativamente elevadas também.