O documento resume as principais características e funções dos lipídeos biológicos. Apresenta os diferentes tipos de lipídeos como ácidos graxos, triacilgliceróis, fosfolipídeos, esteróis e colesterol. Explica como a estrutura desses compostos determina suas propriedades físicas e funções estruturais e metabólicas.
2. Lipídios biológicos
Grupo quimicamente diverso
HO
R
de compostos O
Característica comum –>
P
–> insolubilidade em água. N O O
O O
O
O O
O O
OH
Ác. Palmítico (ác. graxo)
All-trans-retinal
Ceramida
HO Fosfolipideo
β-caroteno colesterol (esfingolipídio)
3. Funções dos Lipídeos
Armazenamento de energia –
Tecido adiposo
Triacil glicerol
Triacilglicerol Adipócito
Estrutural –
Biomembranas
Lipídeos
•Fosfolipídios
•Colesterol
Cêras
Fosfolipídio Membranas
Pigmentos – Pigmento
Pigmento das responsável
células da retina pela percepção
Retinal da luz nas
All-trans-retinal
células do olho
Sinalizadores --
Hormônos esterioides
Prostagandinas, prostaciclinas
Prostaciclina I2 Mediador da inflamação
4. Ácidos graxos
Carboxila O “empacotamento” dos
ácidos graxos depende do grau
de saturação.
Hidrocarboneto
Os ácidos graxos saturados
tem uma conformação
Cadeia de
totalmente estendida
A ligação dupla em
conformação cis causa uma
dobra na cauda de
ác. esteárico ác. oléico hidrocarboneto dos ác. graxos
insaturados
A presença de uma ou mais
ligações duplas cis
interfere com o
empacotamento e resulta em
agregados menos estáveis.
(maior fluidez, menor ponto de
fusão)
consistência
ácidos graxos Mistura de ácidos graxos líquido
de cera
saturados saturados e insaturados oleoso
5. Alguns ácidos graxos de ocorrência natural
Esqueleto Estrutura * / Ponto de Solubilidade a 30oC Fórmula molecular
carbônico Nome Sistemático†/ fusão(oC) (mg/g de solvente)
Nome comum Água Benzeno
Ácido... O
12:0 CH3(CH2)10COOH 44.2 0,063 2.600
n-dodecanóico OH
Láurico
O
14:0 CH3(CH2)12COOH 53.9 0,024 874
n-tetradecanóico OH
Mirístico
O
16:0 CH3(CH2)14COOH 63.1 0,0083 348
n-hexadecanóico OH
Palmítico
O
18:0 CH3(CH2)16COOH 69.6 0,0034 124
n-octadecanóico OH
Esteárico
O
20:0 CH3(CH2)18COOH
n-Eicosanóico
76.5
OH
Araquídico
O
24:0 CH3(CH2)22COOH 86.0 OH
n-tetracosanóico
Lignocérico
6. Alguns ácidos graxos de ocorrência natural
Esqueleto Estrutura * / Ponto de Fórmula molecular
carbônico Nome Sistemático†/ fusão(oC)
Nome comum
Ácido... O
OH
16:1(∆9) CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH
cis-9-Hexadecenoic 1–0.5
palmitoléico
O
18:1(∆9) CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH OH
cis-9-octadecenóico 13.4
Oléico
18:2(∆9,12) CH3(CH2)4CH=CHCH2CH= CH(CH2)7COOH
cis, cis-9 ,12-octadecadienóico 1–5
O
Linolênico OH
18:3(∆9,12,15) CH3CH2CH=CHCH2CH= CHCH2CH=CH(CH2) 7COOH O
cis, cis, cis-9, 12,15 –octadecadienóico
α-Linolênico
-11 OH
20:4(∆5,8,11,14) CH (CH ) CH=CHCH CH=CHCH CH=CHCH CH=CH(CH ) COOH
3 2 4 2 2 2 2 3 O
cis, cis, cis, cis-5-,8,11,14 Icosatetraenóico
araquidônico -49.5 OH
* Todos os ácidos são mostrados na sua forma não ionizada. Em pH 7, todos os ácidos graxos livres tem um carboxilato
ionizado. Note que a numeração dos átomos de carbono começa no carbono carboxílico.
7. Triacilgliceróis.
É o resultado da esterificação de 3
ácidos graxos de cadeia longa em
Glicerol uma molécula de glicerol
Molécula apolar Na vida diária a encontramos
Sem carga elétrica triacilgliceróis na forma de banha
Funções:
Armazenamento de energia
Isolamento térmico
Nos vertebrados,
os adipócitos,
armazenam
grandes
quantidades de
1-Stearoil , 2-linoleoil, 3-palmitoil triacilgliceróis
glicerol um triacilglicerol misto
8. Composição de ácidos graxos de três
gorduras da dieta
Os pontos de fusão -- e seu
C16 e C18 C16 e C18 C4 a C14
saturados insaturados saturados estado físico na temperatura
ambiente (25oC) -- são uma
conseqüência direta da sua
composição em ácidos graxos.
ácidos graxos (% do total)
O azeite tem uma alta proporção
de ácidos graxos insaturados de
cadeia longa (C16 e C18), é líquido a
25 C.
A manteiga é um sólido macio à
temperatura ambiente. Tem maior
proporção de ácidos graxos de
cadeia longa (C16 e C18)
A gordura da carne, com uma
proporção ainda maior de ácidos
graxos saturados de cadeia longa, é
um sólido rígido.
Azeite de oliva Manteiga Gordura da carne
(líquido) (sólido macio) (sólido rígido)
9. Ceras
Uma cera é o éster de um ácido graxo de cadeia longa com um álcool de cadeia longa
Tem um papel estrutural
Funcionam como repelentes de água O
OH +
ácido palmítico (C16) 1-triacontanol (C30)
H2O
O
O
Triacontanoilpalmitate, o principal componente de cera de abelha,
é um éster do ácido palmítico com o álcool triacontanol.
Um favo de mel,
construído de cera de
abelha, é firme a
25oC e totalmente
impermeável à água
11. Glicerofosfolipídeos
Derivados do ácido fosfatídico
Substituinte H O
O
R *
Ác. Fosfatidico
NH3+
Fosfatila |Serina
Serina O
Fosfato O Aminoácido (+,-) OH O
H O P
P O O P
O O * O O O
O O
NH3+ CH3
Glicerol + O O
O O O N CH3 O
O O
O
O O CH3 O O
*
Fosfatidil Etanolamina O
Etanolamina Fosfatidil Colina
Amina (+)
* Colina
Ácidos graxos
Amina quaternária (+)
OH
OH O O
O O
P O
O O P
O O
* OH Fosfatidil Inositol
Fosfatidil Glicerol Fosfoinositol
HO
Glicerol OH Fosfopoliol (4-)
Poliol (0)
*
Glicerofosfolipideo Cardiolipina
12. Fator de ativação
de plaquetas
É uma potente molécula Também exerce uma variedade de efeitos no:
sinalizadora •fígado,
Liberado por basófilos (leucócitos) •músculo liso,
Estimula as plaquetas a se •coração,
agregarem e a liberarem serotonina •útero e
(um vasoconstritor) •tecidos do pulmão
desempenha um papel importante
na inflamação e resposta alérgica.
Éter (de álcool longo)
Basófilo
éster (acetil)
colina
Fator de ativação de plaquetas
13. Esfingolipídios
HO HO
HO
HO
OH H2N N
Glicerol O
Derivados da esfingosina
Esfingosina – um amino álcool de cadeia longa
Carbonos C-1, C-2 e C-3 da molécula de esfingosina
são estruturalmente similares aos três carbonos do glicerol
nos glicerofosfolípidos
ác. graxo
Quando um ácido graxo se liga à amida ao NH2 em C-2, o
composto formado se chama ceramida (estruturalmente
semelhante a um diacilglicerol)
Ao contrário dos glicerofosfolípidos não contêm glicerol.
Ceramida é “pai estrutural” de todos os esfingolipídeos
esfingosina ceramida
14. Esfingolipídios (cont.)
R Nome do Fórmula de R Nome do R
Esfingolipídio
O
Ceramida
N
O Esfingomielina Fosfocolina
Glicolipídios neutros
Glicosilcerebrosideos Glicose
Lactosilceramida Di-, tri-, ou
(globosídeo) tetrassacarídeos
Gangliosídeo GM2 Oligossacarídeos
Complexos
15. Glicoesfingolipídeos são
determinantes dos grupos sanguíneos.
esfingosnina
ác. graxo Antígeno O Açúcares formando um
oligossacarídeo
ramificado. “Árvore”
Lipídeos presentes nas superfícies das
hemácias
Antígeno A
Antígeno B ACÚCARES
Glc – glicose
Gal – galactose
GalNAc – N-acetil-galactosamina
Fuc - fucose
17. Esteróis e Colesterol
Esteróis são lipídios estruturais presentes nas
membranas da maioria das células eucarióticas.
Seu núcleo é composto por quatro anéis
fundidos, três com seis carbonos e um com cinco Núcleo esteróide
O núcleo esteróide é quase planar e é
relativamente rígido, os anéis fundidos
não permitiem a rotação entre as igações C—C.
Colesterol, é o principal esterol nos tecidos
animais, é anfipático, com uma cabeça polar (o
grupo hidroxila em C-3) e um corpo de HO
hidrocarbonetos apolar Colesterol
O núcleo esteróide é quase tão longo quanto
OH
um ácido graxo de 16 carbonos
O
C-16
18. Os sais biliares são derivados do
colesterol
taurina
Os sais biliares são derivados polares do
colesterol que agem como detergentes no
taurocolato
intestino, emulsificando as
(um sal biliar)
gorduras da dieta para torná-los mais
facilmente acessíveis às lipases digestivos
Sintetizados no figado
Armazenados na vesícula biliar
Secretados no duodeno
Reabsorvidos no intestino (circulação
enterohepática)
19. Eicosanóides levam mensagens para
as células vizinhas
Eicosanóides são hormônios
parácrinos envolvidos na:
Reprodução
inflamação araquidonil
febre e dor
formação de coágulos
regulação da pressão arterial Fosfolipase A2
secreção de ácido gástrico
outros...
ác. araquidônico
ANE
ANE
Tromboxano A2
Leucotrieno A4
Prostaglandina E1
(PGE1) ANE -- Antiinflamatórios não
esteroidais (ex.: aspirina)
20. Hormônios Esteróides
Hormônios Sexuais Hormônios
Corticoesteróides
Glicocorticóide
Testosterona, o hormônio Estradiol, um dos hormônios
sexual masculino, sexuais femininos, produzido
produzido nos testículos. nos ovários e placenta. Cortisol sintetizado no
córtex adrenal, regula o
metabolismo da glicose
Antiinflamatórios esteroidais Mineralocorticóide
Aldosterona sintetizado no
Prednisolona e prednisona são esteróides sintéticos córtex da glândula adrenal,
utilizados como agentes antiinflamatórios. regula a excreção de sais
21. Vitamina D
luz UV
2 passos (na pele) 1 passo (fígado)
7-Dehidrocolesterol 1 passo (rim)
Colecalciferol (vitamina D3) 1,25-Diidroxicolecalciferol
(1,25-diidroxivitamina D3)
A vitamina D3 (colecalciferol), é normalmente
formada na pele a partir de 7-dehydrocholesterol em
Vitaminas: uma reação fotoquímica (luz UV)
Compostos essenciais para a A vitamina D3 não ativa, mas é convertida por
saúde dos seres humanos e enzimas no fígado e rim a 1,25-diidroxicolecalciferol,
outros vertebrados mas não um hormônio que regula a absorção de cálcio no
pode ser sintetizada por intestino sua excreção no rim e sua fixação nos ossos.
estes animais e, portanto tem Deficiência de vitamina D leva à formação
que ser obtidos na dieta. defeituosa dos ossos (raquitismo).
22. Raquitismo
Vitamina D previne o raquitismo, uma doença,
que já foi comum em locais de clima frio, onde
roupas pesadas bloqueiam a luz solar necessária
para a produção de vitamina D3 na pele.
O quadro de raquitismo pode ser
dramaticamente revertido pela
administração de vitamina D
Menino de 2,5 anos O mesmo menino após
com raquitismo grave. 14 meses de tratamento
com vitamina D
23. Uma das principais
Vitamina A1 conseqüências da
deficiência em vitamina
A é a cegueira noturna
seus precursores e derivados
Luz
visível
Oxidação
do álcool
a aldeído
Ponto de
clivagem
11-cis-retinal
Vitamina A1 all-trans-retinal
(Pigmento visual)
Fontes de vitamina A A isomerização do retinal é a reação
óleos de fígado de peixe química que dispara a resposta das
fígado células da retina ao estimulo luminoso.
ovos É o primeiro evento da visão
leite integral
β-caroteno manteiga
24. Vitaminas E e K e as Quinonas são
Cofatores Oxirredução
Isopreno anel aromático Looooooooooonga cadeia lateral isoprenóide
substituído
Vitamina E: um
antioxidante
Vitamina K1: um
cofactor da
coagulação do sangue
(filoquinona)
Warfarina: um hidrofóbicos
anticoagulante associam-se com:
•membranas celulares
Ubiquinona •depósitos de lipídios
(coenzima Q): um •lipoproteínas
transportador de
elétrons na
mitocôndria