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Lipídeos 1 e Nutriente orgânico insolúvel em água. e Possuem uma característica em comum: são insolúveis em água. e Possuem diversas funções biológicas que são atreladas a sua estrutura química. Entre elas temos: armazenamento de energia, estruturais das membranas biológicas, cofatores enzimáticos, pigmentos fotossensíveis, âncoras hidrofóbicas para proteínas, agentes emulsificantes e hormônios e mensageiros intracelulares. Lipídeos de armazenamento (triglicerídeos); Lipídeos estruturais em membranas (glicerofosfolipídeos e esfingolipídeos); Lipídeos como sinalizadores e vitaminas (hormônios esteróidais, eicosanóides); Lipídeos de armazenamento e Gorduras e óleos usados como forma de armazenamento são derivados de ácidos graxos (derivados de hidrocarbonetos com baixo estado de oxidação – exergônica); e Triglicerídeos são armazenados no tecido adiposo. Quando em excesso gera obesidade; e Muito calóricos → gera energia; ác idos graxos a Base estrutural dos lipídeos; a Solubilidade depende do tamanho da cadeia; a Podem ser cadeias insaturadas e saturadas com um comprimento de 4 a 36 C; Nomenclatura de ácidos graxos 2 A nomenclatura simplificada para ácidos graxos não ramificados específica o número de carbonos na cadeia e o número de ligações duplas. As posições das ligações duplos são designadas por ∆. Já em relação a nomenclatura dos carbonos o carbono 1 é o carbono da carboxila. a Número par discar bônus resulta do modo como esses carbonos são sintetizados. a As ligações duplas dos ácidos graxos poli- insaturados quase nunca são conjugadas. a Em quase todos os ácidos graxos insaturados ocorrem naturalmente as ligações duplas in configuração cis. ácidos graxos trans são produzidos pela fermentação no rúmen. O papel fisiológico dos ácidos graxos está mais relacionado com à posição da primeira ligação dupla próxima à extremidade da cadeia com o grupo metila. Por isso tem-se uma nomenclatura alternativa para esses ácidos graxos; O carbono do grupo metila é chamado de carbono ω e recebe o número de C-1 A posição das ligações duplas é indicada em relação ao carbono ômega; Nesse caso, ácido graxos com ligação dupla entre C-3 e C-4 são chamados de ácidos graxos ômega 3. Aqueles com ligações dupla entre C-6 e C-7 são ácidos ômega 6. Ácidos graxos essenciais: Obtidos pela ingestão (ômega 3 e ômega 6). Se instalam na membrana celular pois é usada por ela para produzir mediadores neuronais. Ácidos graxos não essenciais: ômega 9 – produzido a partir do ômega 3 e 6. Propr iedades físic as dos ác idos graxos ALA (ômega 3 α-linolênico) Necessário para o corpo, porém é incapaz de sintetizá-la, devendo ser obtida na dieta. Com ele são sintetizados o ácido eicosapentaenoico (EPA) e o ácido docosaexanoico. (DHA). Um desequilíbrio nos AGPI ômega 3 e ômega 6 está associado aos ricos de doenças cardiovasculares. 3 e São determinadas pelo comprimento e pelo grau de insaturação da cadeia hidrocarbonadas. e A cadeia hidrocarbonada a polar é responsável pela baixa solubilidade em água. e Quanto mais longa for a cadeia acila do ácido graxo e quanto menos ligações duplas ela tiver mais baixa solubilidade em água. e O grupo ácido carboxílico é polar portanto é o responsável pela leve solubilidade. e A temperatura ambiente usar ácidos graxos saturados de 12 a 24 carbonos tem consistência de cera. Já os ácidos graxos insaturados de mesmo cumprimento são líquidos oleosos. e Essa diferença se deve pelo grau de empacotamento das moléculas. Quando está saturado a rotação livre em torno da ligação o que gera flexibilidade a cadeia. Já quando está insaturados uma ligação cis força à uma dobra na cadeia hidrocarbonada, resultando assim, em interações mais fracas (menos energia para desorganizá-los, tendo pontos de fusão mais baixos que os ácidos graxos saturados de mesmo comprimento. e Devido ausência do grupo carboxila lato carregado esses ácidos graxos são ainda menos solúveis em água. e Ao aquecer um óleo insaturado ele quebra as ligações e fica sólido. Essa Gordura tem risco de se acumular e causar uma aterosclerose. Ao expor uma gordura solida em uma temperatura de fusão ela muda sua concepção química se torna liquida. Longa cadeia Ligações duplas Solubilidade em água Ácido carboxílica Polar Cadeia hidrocarbonada Apolar Lipídeos 1 Forças de Van der Walls Mais estável (interação hidrofóbica Menos estáveis (cis) Interações mais fracas (não se agrupam) Ligação dupla cis (dobra na cadeia 2 a Ácidos graxos saturados possuem livre rotação o que aumenta as interações entre as cadeias. Por isso elas tem a capacidade de se acumular. a As saturadas são estocadas mais. a Quanto mais insaturação o óleo tem + fluido ele é, e mais saudável. número de insaturações → menos energia para desordem = ↓ o PF ↑ número de interações ↑ energia liberada na quebra das ligações. A intenção do empacotamento depende do grau de saturação da molécula. ➔ Lipídeos derivados dos ácidos graxos: e Triacilgliceróris (gorduras e óleos); e Esfingolipídeos; e Fosfolipídeos; e Ceras ➔ Lipídeos sem ácidos graxos: e Esteróis. Triacilglicerídeos Também chamados de triacilglicerídeos ou gorduras neutras, são os lipídeos mais simples a partir dos ácidos graxos. São compostos por três ácidos graxos cada um com uma ligação estér com o glicerol. Para dar nome a esses compostos o nome e a posição do ácido graxo devem ser especificados. São estereis de ácidos graxos e glicerol. São moléculas apolares, hidrofóbicas, essencialmente insolúveis em água. F ormaç ão de um tr iac ilglic e r íde o 2 e Serve como depósitos de combustível metabólico no citosol aquoso; e Armazenado nos adipócitos como gotículas de gordura, e como óleos nas sementes (fornece energia para a germinação) e Em seres humanos estão presentes no tecido adiposo – adipócitos- sob a pele, cavidade abdominal, e glândulas mamárias. e Lipases: enzimas que catalisam a hidrólise dos triacilgliceróis armazenados, liberando ácidos graxos para os locais em que ele é necessário. Ocorre a esterificação do ácido graxo. Sai H do glicerol e OH do ácido graxo (H2O)→ molécula anidra. Hidroxilas polares do glicerol se ligam aos carboxilatos polares dos ác. Graxos por uma ligação estér. Isso dá a molécula de triacilglicerol as seguintes características: Apolares, hidrofóbicas e insolúveis em água. 2 e Seu uso é vantajoso para o armazenamento de energia em comparação a polissacarídeos devido a maior energia liberada na sua oxidação e, além disso, o organismo não precisa carregar o peso da água já que o triacilgliceróis são hidrofóbicos; e Em alguns animais os triacilglicerídeos armazenados servem tanto de estoque de energia quanto de isolamento contra baixas temperaturas Hidrogenação parcial Óleos vegetais (milho e azeite) possuem grande parte de triacilgliceróis com ácidos graxos insaturados → líquidos a temperatura ambiente. Gordura em carne bovina → muitos ácidos graxos saturados → sólidos brancos. Quando alimentos ricos em lipídeos são expostos ao oxigênio eles ficam rançosos. Isso ocorre por conta de uma reação de clivagem oxidativa das ligações duplas em ácidos graxos insaturados, produzindo aldeídos e ác. Carboxílicos (maior volatilidade). Óleos vegetais são preparados por hidrogenação parcial: a Converte ligações duplas cis dos ácidos graxos em ligações simples; Aumenta o ponto de fusão do óleos → sólidos a temperatura ambiente (margarina); Algumas lig.Cis podem se transformar em trans → gordura trans → maior incidência de doenças cardiovasculares. Esses ácidos graxos trans aumentam o trigliceróis e colesterol LDL no sangue e diminui o HDL. Além disso, podem aumentar a resposta inflamatória do corpo. Ceras e Servem como reservas de energia e impermeabilizantes à água; e Ésteres de ácidos graxos saturados e insaturados de cadeia longa com álcoois de cadeia longa; e Pontos de fusão são mais altos que os triacilgliceróis (60 a 100 °C); e Armazenamento de combustível para plâncton; e Presente em glândulas da pele que secretam cera para proteção dos pelos, em aves nas glândulas uropigiais, em folhas recobertas com ceras para evitar a evaporação; Lipídeos 1 Lipídeos estruturais de membrana e Membranas biológicas é uma dupla camada de lipídeos que atuam como barreira de moléculas polares e íons. e Lipídeos de membrana são anfipáticos (hidrofóbico + hidrofílica) e formam uma bicamada lipídica com seu empacotamento → função estrutural da membrana; e Existem 5 tipos de lipídeos de membrana. Glicerofosfolipídeos e Também chamados de fosfoglicerídeos, são lipídeos de membrana derivados do ácido fosfatídico; e Geralmente possuem um ácido graxo insaturado C18 ou C20; e Dois ácidos graxos unidos por ligação éster ao primeiro e ao segundo carbono do glicerol + um grupo fortemente carregado ligado por ligação fosfodiéster ao terceiro carbono; e A ligação de um fosfato a uma extremidade o converte em um composto quiral (molécula pró-quiral); Fosfolipídeos Esfingolipídeos Glicerofosfolipídeo s 2 e Cabeça polar da molécula muda de acordo com cada glicerofosfolipídeos; esse grupo que forma a cabeça polar está unido ao glicerol por uma ligação fosfodiéster, no qual o grupo fosfato tem carga negativa e pH neutro; e Essas cargas da cabeça polar contribuem para as propriedades da superfície de membrana; e Cada derivado é denominado de acordo com o grupo álcool que forma a cabeça polar, com o prefixo “fosfatidil”; lipídeos de é te r e Presentes em alguns tecidos de animais e organismos unicelulares; e Alguns glicerofosfolipídeos tem ácidos graxos em ligação éter nos quais uma das cadeias de acila está ligada ao glicerol em ligação éter em vez de éster. e Essa cadeia éter pode ser saturada → lipídeos de éter de alquila; e Plasmalogênios: ligação dupla entre C- 1 e C-2. (fosfolipídeos do coração); e Possuem resistência às fosfolipases que clivam ácidos graxos com ligação éster de lipídeos de membrana; Fator ativador de plaquetas É um sinalizador molecular liberado por leucócitos chamados de basófilos e estimula a agregação de plaquetas e liberação de serotonina (vasoconstritor) das plaquetas. Desempenha também papel na inflamação e resposta alérgica. Galactolipídeos e Sulfolipídeos; e Predomina nas células vegetais; e Um ou dois resíduos de galactose estão conectados por uma ligação glicosídica ao C-3 de um 1,2- diacilglicerol; 3 e Presente nas membranas dos tilacoisdes dos cloroplastos; e Lipídeos de membrana mais abundantes da biosfera; e As membranas das plantas também contêm sulfolipídeos → um resíduo de glicose sulfonado está unido a um diacilglicerol em ligação glicosídica. Archeobactérias a Contém lipídeos de membrana únicos; a Essas bactérias vivem em condições extremas (altas temperaturas, pH baixo, força iônica alta) tem lipídeos de membrana contendo compostos hidrocarbonados de cadeia longa (32 C) ramificados, unidos (ligação de éter) em ambas as extremidades por um glicerol; a Apresentam o dobro do comprimento de fosfolipídeos e esfingolipídeos, podendo atravessar a largura total da membrana; a Na extremidade apresenta um grupo polar de glicerol liga a fosfato ou resíduos de açúcar; Monossacarídeo ligado por ligação glicosídica com o glicerol Ligação glicosídica Lipídeos 1 Esfingolipídeos a Derivados da esfingosina (aminoálcool) de cadeia longa; a Compostos por uma molécula de esfingosina, uma de ácido graxo de cadeia longa e um grupo polar unido ligado por ligação glicosídica; a Possuem uma cabeça polar e duas caudas apolares, porém, não contém glicerol; a A principal função dos esfingolipídeos é atuar como sitio de reconhecimento na superfície celular. a Os fosfolipídeos e os esfingolipideos são degradados no lisossomo; Há 3 subclasses de esfingolipideos todas derivadas de ceramidas mas com cabeças diferentes: e Esfingomielinas; e Glicolipídeos neutros; e Gangliosídeos; Esfingomie linas Onde vai diferenciar os outros esfingolipídeos Quando um ácido graxo é unido ao NH2 (LIGAÇÃO AMIDA) forma-se uma CERAMIDA (precursor estrutural de todos os esfingolipídeos). Carbonos análogos aos 3C dos glicerol nos glicerofosfolipídeos 2 a Contém fosfocolina ou fosfoestanolamina (grupo polar – sem carga), podendo assim, serem classificadas como fosfolipídeos. a São proeminentes na mielina, bainha membranosa que envolve e isola os axônios dos neurônios. a Unidade que confere similaridade entre as esfingomielinas e os glicerofosfolipídeos. a Erros inatos do metabolismo (esfingolipidose) → acarreta problemas neurológicos. G lic oe sfingolipíde os a Presentes na face externa da membrana, possuem cabeças polares com um ou + açucares conectados ao -OH no C-1 da ceramida; a Não possuem fosfato; a A porção de carboidrato é responsável pela determinação dos grupos sanguíneos a Cerebrosídeos → um açúcar ligado à ceramida, presentes na membrana das células em tecido neural; a Globosídeos → possuem 2 ou + açucares; G angliosídeos a Oligossacarídeos formando a cabeça polar; a Resíduos de ácidos siálico nas suas terminações → carga negativa; a Concentrados na superfície externa das células, onde apresentam pontos de reconhecimento para moléculas extracelulares; a A formação de tumores induz a síntese de um novo conjunto de gangliosídeos. Concentrações muito baixas induzem a diferenciação de células tumorais neuronais em cultura; e A síndrome de Guillain-Barré é uma doença autoimune grave, na qual o organismo produz anti- corpos contra seus próprios gangliosídeos, incluindo aqueles nos neurônios. A inflamação resultante causa lesões no SNP levando à paralisia temporária. e A toxina da cólera penetra em células sensíveis após ligar-se a gangliosídeos das células da superfície do intestino. D egradaç ão e Degradação é feita no lisossomo. e As fosfolipases do tipo A removem um dos dois ácidos graxos, produzindo um lisofosfolipídeo. 3 e As lisofosfolipases removem o ácido graxo restante. e Os gangliosídeos são degradados por um conjunto de enzimas lisossômicas que catalisam a remoção gradual das unidades de açúcar, produzindo finalmente uma ceramida. e Um defeito genético em qualquer uma dessas enzimas hidrolíticas leva ao acúmulo de gangliosídeos na célula, com graves consequências médicas. Esteróis a Lipídeos estruturais presentes nas membranas da maioria das células eucarióticas; a Principal característica é o núcleo esteroide (consiste em quatro anéis fusionados, 3 deles com seis carbonos e um com cinco); a Núcleo rígido por conta dos anéis fusionados que não permitem a rotação em torno das ligações C-C; a Os esteróis dos eucariotos são sintetizados a partir de subunidades de isopreno simples de cinco carbonos; a Stigmasterol → plantas; a Erfosterol → fungos; a São sinalizadores biológicos potentes que regulam a expressão gênica; a Ácidos biliares são derivados polares do colesterol; Cole ste r ol Principal esterol dos tecidos animais, é anfipático,com uma cabeça polar (-OH) e um corpo hidrocarbonado apolar (núcleo esteroide e cadeia lateral hidrocarbonada). 4 É sintetizado pelo fígado. Hipercolesteromia familiar: existe um fator genético que altera a dinâmica de algumas enzimas que fazem com que o fígado produza muito colesterol. O tratamento é feito com a sinvastatina, que age no fígado inibindo outras enzimas que produzem colesterol em excesso. Muito colesterol e lipídeo no sangue → hipercolesteromia hormônios anab olizante s Da mesma forma que os hormônios anabolizantes aumentam a massa muscular causando a hipertrofia dos músculos, ele também causa o aumento da massa do musculo cardíaco e da parede dos vasos sanguíneos, aumentando os riscos de um AVC. Hormônios esteróides São oxidados dos esteróis que carregam mensagens entre os tecidos. Movem-se através do da corrente sanguínea em carreadores proteicos até os tecidos alvos onde ao entrar nas células, promovem mudanças gênicas, portanto, no metabolismo. Principais hormônios esteroides: hormônios sexuais masculinos e femininos, cortisol e aldosterona. Lipídeos biologicamente ativos São lipídeos que desempenham papeis diferentes do armazenamento ou de membrana. Sendo assim, eles possuem papéis ativos no tráfego metabólico como metabólitos e mensageiros; outros são sinalizadores (hormônios no sangue); mensageiros intracelulares (hormônio ou fator de crescimento); cofatores enzimáticos em reações de transferências de elétrons (cloroplastos ou mitocôndrias); transferência de açúcar na glicolisação; lipídeos que atuam como pigmentos fotossensíveis; lipídeos voláteis em plantas que passam pelo ar (sinalizador- comunicação). 5 F osfatidilinositóis Fosfatidilinositóis e derivados de esfingosina atuam para regular a estrutura celular e o metabolismo. Na face citoplasmática interna servem como reservatório de moléculas mensageiras que são liberadas dentro da célula em resposta a sinais extracelulares como Hormônio vasopressina e a fosfolipase C). Esfingolipídeos e fosfolipídeos de membrana também servem como mensageiros intracelulares. Eic osanoide s São hormônios parácrinos (atuam somente próximo do ponto de síntese de hormônio) que tem uma variedade de efeitos significativos nos tecidos dos vertebrados: Função reprodutiva; Inflamação (em excesso) na febre e na dor; Formação de coágulos sanguíneos; Regulação da pressão sanguínea; Secreção do ácido gástrico; Favorece a amnorréia na anoxerica; São derivados do ácido araquidônico 20:4(∆5,8,11,14 (EPA; 20:5(∆5,8,11,14,17)) e do ácido eicosapentaenoico. Os anti-infla-matórios não esteroidais (AINEs), como o ácido acetilsalicílico e o ibuprofeno, bloqueiam a formação de prostaglandinas e tromboxanos a partir do araquidonato pela inibição da enzima cicloxigenase. Prostaglandinas (PGs) Contém um anel de 5 carbonos que se origina da cadeia do ácido Araquidônico. A PGE2 e outras prostaglandinas da série 2 são sintetizadas a partir do araquidonato; 2 prostaglandinas da série 3 são derivadas do EPA. Existem dois grupos definidos: a PGE- solúvel em éter; a PGF- solúvel em tampão fosfato. Cada grupo desse possui vários subtipos como PGE1. Funções: estimulam a contração da musculatura lisa do útero, afetam o fluxo sanguíneo de órgãos específicos, ciclo do sono-vigília, sensibilidade de alguns tecidos a certos hormônios como (epinefrina, glucagon) e aumentam a temperatura do corpo (febre) e por isso estão relacionadas com o processo de inflamação e dor. Tromboxanos (LT) Anel de seis membros que contém éter. São produzidos por plaquetas (trombócitos) e atuam na formação de coágulos e na redução do sangramento nesse local (vasoconstritores na circulação sistêmica e vasodilatadores na circulação pulmonar). Os anti-inflamatórias não esteroides inibem a COX que catalisa um dos passos para a rota do araquidônico e seus derivados. Leucotrienos Inicialmente encontrados em leucócitos, contém 3 ligações duplas conjugadas. São sinalizadores biológicos (exemplo: leucotrieno D4 induz a contração da musculatura lisa das vias aéreas do pulmão). A alta produção de leucotrienos → ataque de asma devido a forte contração da musculatura do pulmão. Com o fármaco prednisona, um dos alvos é interferir na síntese de leucotrienos. Também presentes no choque anafilático onde ocorre a contração da musculatura lisa do pulmão devido a reação alérgica. Lipoximas (LT) São eicosanoides lineares com diversos grupos hidroxila ao longo da cadeia. São agentes anti-inflamatórios. Sua síntese é estimulada por doses baixas de ácido acetilsalicílico diariamente (cardiovasculares).
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