Lipídeos: Estrutura e Funções

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↪ Os lipídeos são formados pela união de um álcool + 
ácido(s) graxos(s); 
 
 
 
 
 
↪ A grande maioria é apolar; 
↪ Os fosfolipídios são anfipáticos (parte polar e apolar); 
↪ Classe de biomoléculas mais diversa; 
↪ Composto rico em energia; 
↪ De origem animai e vegetal; 
↪ Cadeias longas e não ramificado. 
 
Funções 
↪ Fonte de energia secundária: Triglicerídeos; 
↪ Reserva energética corporal: Armazenamento dos 
triglicerídeos no tecido adiposo; 
↪ Composição da membrana biológica; 
↪ Isolante térmico: A camada de tecido adiposo é má 
condutora de calor, evitando a perda de calor para o 
meio ambiente. Isso é importante em animais 
endotérmicos de clima frio; 
↪ Isolante elétrico: As gorduras conduzem a eletricidade 
de maneira ruim, isso pode ser usado como vantagem 
para nossos neurônios, com uma estrutura chamada 
bainha de mielina; 
↪ Cofator enzimático; 
↪ Transporte de elétrons; 
↪ Agente emulsificante no trato digestivo: Sais biliares; 
↪ Mensageiros celulares; 
↪ Função hormonal: Hormônios esteroides (Testosterona, 
progesterona, estrogênio, cortisol e aldosterona). 
 
 
 
Ácidos graxos 
↪ São ácidos carboxílicos com grupos laterais de 
hidrocarbonetos de cadeia longa; 
 
 
 
 
 
↪ Raramente são encontrados livres na natureza, 
ocorrendo de preferência na forma esterificada, como 
os principais componentes dos vários lipídeos; 
↪ Nas plantas e nos animais superiores, os ácidos 
graxos predominantes são os das espécies C16 e C18. 
Exemplos: Ácidos palmítico, oleico, linoleico e esteárico; 
↪ Ácidos graxos com menos de 14 ou com mais de 
20 átomos de carbono são raros. A maioria dos ácidos 
graxos possui um número par de átomos de carbono, 
pois em geral são sintetizados pela concatenação de 
unidades C2; 
↪ Mais da metade dos resíduos de ácidos graxos dos 
lipídeos das plantas e dos animais são insaturados 
(possuem ligações duplas), sendo frequentemente poli-
insaturados (possuindo duas ou mais ligações duplas); 
↪ Os ácidos graxos bacterianos raramente são poli-
insaturados, mas são comumente ramificados, 
hidroxilados ou possuem anéis ciclopropano; 
↪ Ácidos graxos raros também ocorrem como 
componentes dos óleos e das ceras (ésteres de ácidos 
graxos com alcoóis de cadeia longa), produzidos por 
determinadas plantas. 
↪As propriedades físicas dos ácidos graxos variam 
com seu grau de instauração: 
↳A primeira ligação dupla de um ácido graxo insaturado 
em geral ocorre entre os átomos C9 e C10 contados a 
partir do grupo carboxílico; 
Ácido Graxo: 
↪ É um ácido carboxílico de cadeia 
carbônica longa; 
↪ Predominância de formas esterificadas. 
Classificação 
Lipídeos 
↳Nos ácidos graxos poli-insaturados, as ligações duplas 
tendem a ocorrer a cada três átomos de carbono em 
direção ao grupo metila terminal da molécula 
( CH CH CH2 CH CH ); 
↳ As ligações duplas quase nunca são conjugadas 
como em ( CH CH CH CH ); 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
↳ As ligações triplas raramente ocorrem, seja em 
ácidos graxos ou em outros compostos de origem 
biológica; 
↳ Duas importantes classes de ácidos graxos poli-
insaturados são indicadas por n-3 (ou ω -3) e n-6 (ou 
 ω -6); 
↳ Os ácidos graxos saturados são moléculas altamente 
flexíveis, podendo adotar uma ampla gama de 
conformações devido à rotação relativamente livre das 
ligações simples C C; 
↳ No entanto, sua conformação de energia mínima é 
totalmente estendida, pois essa conformação apresenta 
a menor quantidade de interferências estéricas entre os 
grupos mentilenos vizinhos; 
↳ O ponto de fusão dos ácidos graxos, como o da 
maioria das substâncias, aumenta com o aumento da 
massa molecular; 
↳ As ligações duplas dos ácidos graxos quase sempre 
possuem a configuração cis. Isso causa uma inclinação 
rígida de 30º à cadeia de hidrocarboneto dos ácidos 
graxos insaturados, o que interfere na eficiência do seu 
empilhamento; 
↳ A consequente redução das interações de van der 
Waals faz o ponto de fusão dos ácidos graxos diminuir 
com o aumento do grau de instauração; 
↳ A fluidez dos lipídeos aumenta com o aumento do 
grau de instauração dos resíduos dos seus ácidos 
graxos componentes. Esse fenômeno tem 
consequências importantes para as propriedades das 
membranas 
 
↪ As gorduras e os óleos encontrados nas plantas e 
nos animais são constituídos basicamente de misturas 
de triacilgliceróis (também conhecidos como 
triglicerídeos ou gorduras neutras); 
↪ São substâncias apolares e insolúveis em água, são 
triésteres de ácidos graxos de glicerol; 
 
↪ Os triacilgliceróis são substâncias de reserva de 
energia para os animais, sendo a classe mais abundante 
dos lipídeos animais, mesmo que não sejam 
componentes das membranas biológicas; 
↪ Os triacilgliceróis diferem entre si de acordo com a 
identidade dos seus três resíduos de ácidos graxos e o 
posicionamento destes na molécula de glicerol. Os 
chamados triacilgliceróis simples possuem um só tipo de 
resíduo de ácido graxo, sendo denominação 
fundamentada nessa composição; 
↪ As gorduras e os óleos (que diferem entre si 
somente pelo fato das gorduras serem sólidas e os 
óleos serem líquidos à temperatura ambiente) são 
misturas complexas de triacilgliceróis simples e mistos, 
cuja composição em ácidos graxos depende do 
organismo que os produz; 
 
 
Triacilglicerol 
 
 
 
 
 
 
 
 
↪ Os óleos vegetais em geral são mais ricos em 
resíduos de ácidos graxos insaturados do que as 
gorduras animais, o que se pode deduzir a partir dos 
baixos pontos de fusão dos óleos. 
↪ Os triacilgliceróis são eficientes reservas de energia: 
↳ As gorduras são formas altamente eficientes de 
armazenamento de energia metabólica. Isso é devido ao 
fato das gorduras serem menos oxidadas do que os 
carboidratos ou as proteínas e assim produzirem 
significativamente mais energia quando sofrem 
oxidação; 
↳ Por serem substâncias apolares, as gorduras são 
armazenadas de forma anidra. Por essa razão, as 
gorduras fornecem seis vezes mais energia metabólica 
do que a mesma massa de glicogênio hidratado; 
↳ Nos animais, os adipócitos são especializados na 
síntese e no armazenamento de triacilgliceróis; 
↳ O tecido adiposo é mais abundante na camada 
subcutânea e na cavidade abdominal; 
↳ A camada de gordura subcutânea também 
proporciona isolamento térmico, o que é 
particularmente importante nos animais aquáticos de 
sangue quente, como baleias, focas, gansos e pinguins. 
 
 
↪ Os glicerofosfolipídeos (ou fosfoglicerídeos) são os 
principais componentes lipídicos das membranas 
biológicas. São constituídos de sn-glicerol-3-fosfato 
esterificado por ácidos graxos nas posições C1 e C2 e 
por um grupo X no seu grupo fosforil; 
 
 
 
↪ Os glicerofosfolipídeos são moléculas anfifílicas com 
“caudas” alifáticas apolares e “cabeças” fosforil-X polares; 
↪ Os glicerofosfolipídeos mais simples, com X=H, são 
os ácidos fosfatídicos, eles estão presentes nas 
membranas biológicas somente em pequenas 
quantidades; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
↪ As “cabeças” dos glicerofosfolipídeos que ocorrem 
comumente nas membranas biológicas são derivadas 
de alcoóis polares; 
↪Os ácidos graxos saturados C16 e C18 em geral 
ocorrem na posição C1 dos glicerofosfolipídeos, e a 
posição C2 é ocupada frequentemente por um ácido 
graxo insaturado C16 ou C20; 
↪Os glicerofosfolipídeos também são denominados de 
acordo com a identidade desses resíduos de ácidos 
graxos. 
 Esfingolipídeos 
↪São também componentes importantes das 
membranas, são derivados dos aminoálcoois C18 
esfingosina e di-hidroesfingosina e de seu homólogos 
C16,C17,C19 e C20; 
↪ Os derivados de ácidos graxos N-acil da esfingosina 
são conhecidos como ceramidas e ocorrem somente 
em pequenas quantidades nos tecidos vegetais e 
animais, sendo, no entanto, os compostos precursores 
dos esfingolipídeos mais abundantes:1. Esfingomielinas, os esfingolipídeos mais comuns, são 
ceramidas cujo grupo polar pode ser tanto uma 
fosfocolina ou uma fosfoetanolamina, sendo, por isso, 
classificados também como esfiagofosfolipídeos. 
.Embora as esfingomielinas difiram quimicamente da 
Observações: 
→ Qual a diferença entre os óleos e as 
gorduras do ponto de vista bioquímico? 
↪ Óleos: Cadeias formadas por ácidos 
longos insaturados. 
↪ Gorduras: Cadeias formadas por ácidos 
longos saturados. 
Glicerofosfolipídeos 
fosfatidilcolina e da fosfatidiletanolamina, suas 
conformações e distribuição de cargas são muito 
semelhantes. A bainha de mielina, que reverte e isola 
eletricamente muitos axônios das células nervosas, é 
particularmente rica em esfingomielina. 
2. Cerebrosídeo, os esfingolipídeos mais simples 
(também denominados glicoesfingolipídeos), são 
ceramidas cujas cabeças polares consistem em um 
único resíduo de monossacarídeo. Os 
galactocerebrosídeos, que são mais frequentes nas 
membranas das células neuronais do cérebro, têm o 
grupo polar formado pela β-D-galactose. Os 
glicocerebrosídeos que possuem um resíduo de β-
D-glicose ocorrem nas membranas celulares de 
outros tecidos. Os cerebrosídeos, ao contrário dos 
fosfolipídeos,não possuem grupos fosfato, sendo por 
essa razão mais frequentemente compostos não 
iônicos..Os resíduos de galactose de alguns 
galactocerebrosídeos são, no entanto, sulfatados na 
posição C3,formando compostos iônicos conhecidos 
como sulfatídeos.Os esfingolipídeos mais complexos 
têm grupos polares não ramificados formados por 
até quatro resíduos de açúcar. 
3. Os gangliosídeos são os glicoesfingolipídeos mais 
complexos. São ceramidas ligadas a oligossacarídeos 
que incluem pelo menos um resíduo de ácido siálico. 
Os gangliosídeos são principalmente componentes 
das membranas plamáticas e constituem uma fração 
significativa (6%) dos lipídeos cerebrais. Outros 
tecidos também possuem gangliosídeos,mas em 
menor quantidade. Os gangliosídeos têm um 
significado médico e fisiológico considerável. Suas 
porções de carboidratos complexos, que se 
estendem além da superfície das membranas 
celulares, atuam como receptores específicos para 
determinados hormônios glicoproteicos hipofisários 
que regulam uma série de funções fisiológicas 
importantes. Os gangliosídeos são também 
receptores de certas toxinas proteicas bacterianas, 
como a toxina da cólera.. Existem evidências 
consideráveis mostrando que os gangliosídeos são 
determinantes específicos no reconhecimento 
célula-célula, provavelmente exercendo uma função 
importante no crescimento e na diferenciação dos 
tecidos e nas carcinogênese. Os distúrbios no 
metabolismo de gangliosídeos são responsáveis por 
várias doenças hereditárias de armazenamento de 
esfingolipídeos, como a doença de Tay-
Sachs,caracterizada por uma deterioção neurológica 
fatal. 
 
Colesterol 
↪Os esteroides, cuja maioria é de origem eucariótica 
são derivados do ciclopentanoperidrofenantreno. O 
amaldiçoado colesterol, o esteroide mais abundante nos 
animais, é também classificado como um esterol por 
causa do grupo OH na posição C3 e pela cadeia 
alifática lateral ramificada, com 8 a 10 carbonos, na 
posição C17; 
↪O colesterol é um componente fundamental das 
membranas plasmáticas dos animais, onde está 
presente de 30 a 40 mol %, ocorrendo em menor 
quantidade nas membranas das organelas subcelulares; 
↪Seu grupo polar OH confere-lhe um caráter anfifílico 
fraco, enquanto seu sistema de anéis fusionados lhe 
proporciona uma rigidez maior do que a dos outros 
lipídeos de membranas; 
↪Por isso, o colesterol é um determinante importante 
das propriedades das membranas. Ele é também 
abundante nas lipoproteínas do plasma sanguíneo, nas 
quais cerca 70% é esterificado por ácidos graxos de 
cadeia longa, formando ésteres de colesteril; 
↪O colesterol é o precursor metabólico dos hormônios 
esteroides, substâncias que regulam uma grande 
variedade de funções fisiológicas, entre as quais o 
desenvolvimento sexual e o metabolismo de 
carboidratos; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
↪As plantas possuem pouco colesterol. Os esteroides 
mais comuns encontrados nas suas membranas são o 
estigmasterol e o β - sitosterol, que diferem do 
colesterol somente por suas cadeias laterais alifáticas; 
 
 
 
Observação: 
→ O colesterol é usado no nosso 
organismo para sintetizar: 
 ↪Testosterona 
 ↪ Estrogênio 
 ↪ Progesterona 
 ↪ Cortisol 
 ↪Aldosterona 
 ↪ Vitamina D 
 ↪ Sais Biliares 
↪As leveduras e os fungos possuem outros esteroides 
de membrana, como o ergosterol, que apresenta uma 
ligação dupla entre C7 e C8. Os procariotos, com a 
exceção dos micoplasmas,praticamente não possuem 
esterol. 
 
Propriedades dos agregados lipídicos 
↪Os primeiros experimentos sobre as propriedades 
físicas dos lipídeos dos quais se tem registro foram 
realizados em 1774 pelo estadista e cientista norte-
americano Benjamin Franklin. Ao investigar o efeito 
calmante bem conhecido do óleo sobre as ondas; 
↪O efeito calmante do óleo sobre a água agitada é 
consequência de uma grande redução da tensão 
superficial da água; 
↪Um filme superficial oleoso tem a coesão 
intermolecular fraca característica dos hidrocarbonetos, 
ao invés das atrações intramoleculares fortes da água, 
responsáveis por sua tensão superficial, normamente 
muito grande. 
Micelas e bicamada 
↪Em soluções aquosas, as moléculas anfifílicas, como 
sabões e os detergentes, formam micelas. Esse arranjo 
molecular elimina contatos desfavoráveis entre a água e 
as caudas hidrofóbicas, ao mesmo tempo em que 
permite a solvatação das cabeças polares; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
↪A formação de uma micela é um processo 
cooperativo: o arranjo de algumas poucas moléculas 
anfifílicas só forma micelas quando suas concentrações 
ultrapassam uma determinada concentração micelar 
critica(cme).Acima da cme, praticamente todos os 
anfifílicos agregam-se formando micelas; 
↪O valor da cme depende da identidade dos anfifílicos 
e das condições da solução. 
Lipídeos com cauda única tendem a formar 
micelas 
↪O tamanho e a forma de uma micela podem ser 
presumidos a partir de considerações geométricas. Os 
lipídeos de cauda única; como os ânios dos sabões, 
formam micelas esferoidais ou elipsoidais devido à sua 
forma cônica; 
↪O número de moléculas em tais micelas depende do 
lipídeo anfifílico, mas para muitas substâncias está na 
ordem de várias centenas; 
↪Para um dado lipídeo anfifílico, esses números 
abarcam uma faixa estreita: um número pequeno 
exporia o cerne hidrofóbico da micela à água e um 
número grande conferia à micela um centro oco 
energeticamente desfavorável; 
↪Naturalmente, uma micela grande poderia achatar-se 
para eliminar esse centro oco, mas o resultante 
decréscimo de curvatura na superfície achatada 
também geraria espaços vazios. 
 
 
Glicerofosfolipídeos e esfingolipídeos tendem a 
formar bicamadas 
↪As duas caudas de hidrocarbonetos dos 
glicerofosfolipídeos e dos esfingolipídeos conferem a 
esses lipídeos uma forma quase cilíndrica; 
↪A exigência esférica para a organização de tais 
moléculas produz grandes micelas em forma de disco, 
as quais, na verdade, são lâminas bimoleculares 
estendidas; 
↪A existência de tais bicamadas lipídicas foi proposta, 
pela primeira vez, em 1925,por Evert Gorter e François 
Grendel,tendo como base as observações dos autores 
de que os lipídeos extraídos de eritrócitos cobriam o 
dobro da área correspondente à membrana plasmática 
quando estendidos em uma monocamada na interface 
ar-água. 
 
 
↪São compostas por proteínas associadas a uma 
matriz de bicamada lipídica; 
↪Sua fração lipídica consiste em misturas complexas 
que variam de acordo com a origem da membrana e, 
até certo ponto, com a dieta e com o meio no qual o 
organismo vive; 
↪As proteínas de membrana executam os processosdinâmicos associados ás membranas e, por isso, 
proteínas específicas ocorrem somente em 
determinadas membranas. 
Proteínas de membrana 
↪São classificadas de acordo com o seu grau de 
associação com as membranas: 
1. Proteínas integrais ou intrínsecas estão firmemente 
ligadas às membranas por interações hidrofóbicas. 
Algumas atravessam completamente a membrana, 
as chamadas proteínas transmembrana. A proteína 
transmembrana pode passar uma vez pela 
membrana ou, então, atravessá-la várias vezes. 
2. Proteínas periféricas ou extrínsecas são aquelas que 
não penetram na membrana plasmática, estando 
apenas conectadas a essa estrutura fracamente. 
 
Membrana do eritrócito 
↪A relativa simplicidade, a disponibilidade e a facilidade 
no seu isolamento tornaram a membrana do eritrócito 
à membrana biológica mais estudada e melhor 
compreendida; 
↪Por isso, ela é um modelo para as membranas mais 
complexas de outros tipos celulares; 
↪Um eritrócito madura de mamífero é desprovido de 
organelas e realizam poucos processos metabólicos, ele 
é essencialmente uma bolsa membranosa de 
hemoglobina; 
↪A membrana do eritrócito pode ser obtida por lise 
osmótica, que faz o conteúdo celular extravasar. As 
partículas membranosas resultantes são conhecidas 
como fantasmas de eritrócito, pois, ao retornarem ás 
condições fisiológicas, a membrana fecha-e novamente, 
formando partículas incolores que retêm sua forma 
original; 
↪A membrana dos eritrócitos contém uma variedade 
de proteínas. 
Montagem da membrana e 
direcionamento das proteínas 
↪Uma hipótese alternativa é que a montagem da 
membrana ocorre sobre um suporte de membranas 
preexistentes, ou seja, as membranas são geradas pela 
expansão de membranas velha e não pela geração de 
novas. 
Lipoproteínas 
↪Associação não covalente de lipídeos e proteínas; 
↪Cuja função é a de transportar triacilgliceróis e 
colesterol no plasma sanguíneo; 
↪ O fígado vai produzir algumas estruturas que podem 
ser solubilizadas no plasma, e dentro delas, os lipídios 
serão carregados; 
↪ Os lipídios, podendo lançar no plasma e solubilizar em 
água sem problemas; 
↪ Para "endereçar" corretamente as micelas, o fígado 
vai adicionar proteínas em suas superfícies; 
Membranas Biológicas 
↪ Estas proteínas são específicas para reconhecer os 
locais para onde às micelas devem levar o colesterol; 
↪ Micela (lipídio) + proteína = Lipoproteína!! 
 
 
 
 
 
 
Estrutura das lipoproteínas 
↪Os fosfolipídeos, os triacilgliceróis e o colesterol são 
muito pouco solúveis em solução aquosa; 
↪Por essa razão, eles são transportados pela circulação 
como componentes de lipoproteínas, que são partículas 
globulares semelhantes à micela consistindo em um 
núcleo apolar de triacilgliceróis e de ésteres de colesteril 
envolto por um revestimento anfifílico de proteínas, 
fosfolipídeos e colesterol; 
↪As lipoproteínas são classificadas em cinco categorias, 
com base em suas propriedades físicas e funcionais: 
1. Quilomícrons: Que transportam colesterol e 
triacilgliceróis exógenos (de origem externa, ou seja, 
da dieta) do intestino para os tecidos. 
2. Lipoproteínas de muito baixa densidade (VLDLs); 
Lipoproteínas de densidade intermediária (IDLs); 
Lipoproteínas de baixa densidade (LDLs). Constituem 
um grupo de partículas relacionadas que 
transportam colesterol e triacilgliceróis endógenos 
(produzido internamente) do fígado para os tecidos 
(o fígado sintetiza triacilgliceróis a partir do excesso 
de carboidratos). 
3. Lipoproteínas de alta densidade (HDLs) transportam 
colesterol endógeno dos tecidos para o fígado. 
 
↪ Quanto mais gorduras dentro das lipoproteínas a 
densidade baixa; 
↪ Quanto menos gorduras dentro das lipoproteínas a 
densidade aumenta; 
 
 
 
 
 
 
Metabolismo das gorduras 
↪Lipogênese: Produção de triglicerídeos nos adipócitos 
a partir da união de glicerol + ácidos graxos; 
↪ Lipólise: Hidrólise dos triglicerídeos nos adipócitos 
formando glicerol e ácidos graxos. 
↪ Estado bem alimentado: Produção de insulina; 
↪ Estado de jejum: Produção de glucagon; 
↪Estado bem alimentado: Insulina estimula a lipogênese! 
↪ Estado de jejum: Glucagon estimula a lipólise; 
↪O glicerol é enviado para o fígado realizar 
gliconeogênese; 
 ↪ Os ácidos graxos são usados no fígado e músculos 
para realizar Ciclo de Krebs.