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LIPÍDIOLIPÍDIOSS
Prof Moisés Marinho Cavalcante
FONTES DE LIPÍDEOS
Óleos;Gorduras;Coco; Girassol, soja e milho; Margarinas;
Substâncias caracterizadas pela sua baixa solubilidade em água e alta solubilidade em solventes orgânicos. Suas propriedades físicas refletem a natureza hidrofóbica das suas estruturas químicas.
São um grupo heterogêneo de substâncias, amplamente distribuídas em animais e vegetais, cuja característica comum é ser insolúvel ou pouco solúvel em água e solúvel em solventes orgânicos, apresentando, portanto, escassa polaridade.
DEFINIÇÃO
Importância Biológica Membranas celulares (fosfolipídios e glicolipídios) Reserva energética (acilgliceróis) Hormonal (esteróides) Impermebilizante (ceras) Anti-oxidante (Vitaminas A e E) Isolante térmico (acilgliceróis) Digestiva (sais biliares)
NECESSIDADES DE LIPÍDIOS
Cada grama de gordura 9 kcal
Fonte de ácidos graxos essenciais
Maior reserva energética
Máximo 30% do V.C.T
FUNÇÕES
Reserva de energia e combustível celular Membranas celulares (fosfolipídios e glicolipídios) Isolamento e proteção de órgãos
Impermeabilizante (ceras) Isolante térmico
Hormonal (esteróides) Anti-oxidante (Vitaminas A e E) Digestiva (sais biliares)
Funções na Dieta
Fonte de combustível;
Suprimento de nutrientes essenciais;
Saciedade e palatabilidade alimentar.
Fonte energética;
Isolamento térmico;
Proteção de órgãos vitais;
Impulso de transmissão nervosa;
Metabolismo celular;
Funções no organismo
Lípideos de Ocorrência Biológica:
• Ácidos Graxos• Eicosanóides• Acilgliceróis• Ceras•Fosfolipídios•Glicolipídios• Isoprenóides (Terpenos e Esteróides)
ÁCIDOS GRAXOS
São ácidos caboxílicos de cadeia longa, saturados ou insaturados que possuem número par de carbonos uma vez que são sintetizados a partir da acetil CoA
Reações Químicas
Esterificação: 1, 2 ou 3 Ácidos Graxos + Glicerol (Mono, Di ou Tri) Acilglicerol
Saponificação: Ácido Graxo + Base Sal (Sabão)
Hidrogenação: Ácido Graxo Insaturado + H2 Ácido Graxo Saturado
Ácido Graxo + 2H2 Álcool Graxo + H2O
FUNÇÕESFUNÇÕES
Os ácidos graxos são as biomoléculas mais calóricas, apesar de os carboidratos serem bem mais eficazes na
produção de energia.
O metabolismo energético dos lipídios acontece, portanto, secundariamente ao dos carboidratos, o que torna os lipídios que contém ácidos graxos, notadamente os tri-acil-gliceróis (trigligerídeos) as principais biomoléculas de reserva energética. De fato, a própria absorção dos lipídeos se dá de forma a favorecer esta função.
Todos os ácidos graxos saturados são sintetizados no organismo a partir da acetil-CoA, entretanto os ácidos graxos poli-insaturados são exclusivos dos vegetais,
sendo que o ácido linoléico (18: 2) e o linolênico (18:3) são considerados essenciais aos seres humanos
por serem precurssores dos eicosanóides e serem responsáveis pela fluidez da membrana.
O ácido araquidônico (20:4) torna-se essencial quando há a carência dietética do ácido linoléico, que é
utilizado em sua síntese.
Os lipídios com ácidos graxos em sua composição são saponificáveis, pois reagem com bases formando
sabões. São as biomoléculas mais energéticas, fornecendo acetil-coA para o Ciclo de Krebs
1) Glicerídeos compostos por 1 a 3 moléculas de ácidos graxos estereficado ao glicerol, formando mono,
di ou tri-acil-gliceróis (mono, di ou triglicerídeos).2) Ceras ácidos graxos de 16 a 30C e álcool mono-
hidroxilíco de 18 a 30C.3) Fosfolipídeos ácidos graxos + fosfato
4) Esfingolipídeos ácido graxo + esfingosina5) Glicolipídeos ácido graxo + glicerol + açúcar
Os lipídios que não contêm ácidos graxos:As vitaminas lipossolúveis e o colesterol são os principais representantes destes lipídios que não são energéticos mas desempenham
funções fundamentais no metabolismo.1) Terpenos possuem unidades isoprenóides como unidades básicas. As vitaminas E e K são os representantes mais importantes,
além de vários óleos aromáticos de vegetais.2) Esteróides o núcleo ciclo-pentano-per-hidro-fenantreno é a estrutura básica. O colesterol(e seus derivados) e a vitamina D são os
mais importantes representantes deste grupo.3) Carotenóides um tipo de terpeno, geralmente álcool. A vitamina A é o representante mais importante deste tipo de lipídio.
4) Próstaglandinas, tromboxanas e leucotrienose leucotrienos são eicosanóides derivados do ácido
aracdônico.
Óleos e Gorduras
TRIACILGLICERÓISSão ésteres formados por uma molécula de glicerol que é
um álcool, ligado a três moléculas de ácidos graxos. Nos humanos são armazenados nos adipócitos, células
que compõe o tecido adiposo.Função Reserva de energia
As gorduras são sólidas na temperatura ambiente,
esão compostas por triacilgliceróis contendo uma grande proporção de ácido graxo saturado ou insaturado com duplas
ligações trans.
Os óleos são líquidos a temperatura ambiente e são compostos por triacilgliceróis
contendo uma grande proporção de ácido graxo mono e/ou poliinsaturado.
FÓSFOLÍPIDES Compõe a bicamada de todas as membranas biológicas. Atuam como agentes emulsificantes e estão presentes na bile, e fazem parte da monocamada externa das lipoproteínas.
ESTERÓIS Principal esterol de origem animal, cujo metabolismo é bastante relevante do ponto de vista nutricional = COLESTEROL
COLESTEROL
Importante para a vida: Estrutura do corpo humano (células) Crescimento Reprodução Produção de vit D
LDL em níveis elevados pode aderir à parede das artérias dificultando a passagem do sangue e entupir as artérias e
causando a aterosclerose.
HDL é o colesterol que ajuda remover o LDL-C do organismo. Seu excesso protege as artérias do coração
mas sua falta também é ruim para o organismo.
DIGESTÃO DOS LIPÍDEOS
BOCA - Lipase lingual – pouca ação
ESTÔMAGO - lipase gástrica – inibida pelo pH ácido
DUODENO –sais biliares + ação das lipases pancreática e intestinal – onde efetivamente inicia-se a digestão de lipídios.
LIPOPROTEÍNAS
As lipoproteínas são complexos macromoleculares sintetizados no fígado e no intestino delgado, que transportam o colesterol e os triglicerídeos através da corrente sangüínea. São classificadas segundo características físico-químicas.
Lipoproteínas de Alta Densidade – HDLLipoproteínas de Baixa Densidade - LDLLipoproteínas de Muito Baixa Densidade - VLDLQuilomícrons
FUNÇÕES BÁSICAS DAS LIPOPROTEÍNAS SÃO:
Transporte de lipídeos exógenos (dieta)
Transporte de lipídeos endógenos:
Do fígado para a periferia: VLDL, LDL Transporte Reverso (periferia para o fígado): HDL
O transporte de lipídeos exógenos é feito pelos quilomícrons, e corresponde ao transporte de lipídeos da dieta que foram absorvidos no intestino delgado e serão
encaminhados ao panículo adiposo (gorduras) e ao fígado (colesterol, que só atinge o fígado quando os
remanescentes de quilomícrons são degradados).
São ácidos monocarboxílicos, que se classificam de acordo com a sua cadeia
lateral, com o seu número de carbonos e a necessidade na dieta alimentar.
Os Ácidos Graxos
Grau de saturação da cadeia lateral: - saturados - insaturados monoinsaturados polinsaturados Tipo de cadeia lateral: - linear - ramificada - cíclica - hidroxilada
Número de carbonos
Necessidade na dieta : - essenciais - não essenciais
Os Ácidos GraxosClassificação
-par-ímpar-cadeia curta (2-8C)-cadeia média (8-14C)-cadeia longa (>14C)
Grupo Carboxila( Região Polar)
Cadeia hidrocarbonada(Região Apolar)
Saturado Insaturado
Cadeia hidrocarbonada(Região Apolar)
Grupo Carboxila(Região Polar)
Os Ácidos GraxosClassificação
Ácidos Graxos Saturados e Insaturados
Os Ácidos Graxos
CH3 CH3 CH3 CH3
H3C-CH-(CH2) 3- CH-(CH2) 3- CH-(CH2) 3- CH-CH2-COOH
O ácido fitânico é um ácido graxo ramificado que se acumula na Doença de Rafsum
Exemplo de Ácido Graxo Ramificado
Os Ácidos GraxosClassificação
H3C-(CH2)21-CH-COOH
OH
O ácido cerebrônico é um ácido graxo hidroxilado encontrado no cérebro
Exemplo de Ácido Graxo Hidroxilado
Os Ácidos GraxosClassificação
3HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-HC
-OOC-2HC- 2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-HC
C-1
C-2
C-3
C-18
C-9
Região Polar
RegiãoApolar
Numeração dos carbonos a partir de C1
C-10
Os Ácidos Graxos
3HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-HC
-OOC-2HC- 2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-HC
(C-18)
Região Polar
RegiãoApolar
C-1
Numeração dos carbonos a partir do último carbono
Os Ácidos Graxos
18:1 (9)ou
18:1 (9)ou
18:1-9
ou18:1;9
Número de carbonos Número de ligas duplas
Posição da liga dupla
Notação SimplificadaOs Ácidos Graxos
• A partir do C1(carboxila)
18:0
Notação SimplificadaOs Ácidos Graxos
• A partir do C (último carbono)
18:1 Número de carbonosNúmero de ligas duplas
Posição da liga dupla
Os ácidos graxos essenciais pertencem às séries Linoléica (9,12) e Linolênica (9,12,15)
Série linoléica
Série linolênica
Os Ácidos GraxosAspectos Nutricionais
Exemplo Saturados(g)
Monoinsaturados(g)
Polinsaturados(g)
Óleo decôco
13 0,7 0,3
Óleo deoliva
1,9 10,3 1,3
Óleo decanola
1 8,2 4,1
Óleo degirassol
1,3 1,7 10,4
Banha 5,1 5,9 1,51
Composição Lipídica de Alguns Alimentos(Campbell, M.K. Bioquímica, 2000)
Os Ácidos GraxosAspectos Nutricionais
Nutrição X Doença Cardiovascular• Ácidos Graxos Saturados: os ácidos láurico, mirístico e palmítico elevam o colesterol LDL.• Ácidos Graxos 6: reduzem o colesterol LDL e o HDL.• Ácidos Graxos -3: reduzem os triacilgliceróis plasmáticos e reduzem o risco de formação de trombos. • Ácidos Graxos Monoinsaturados: reduzem o colesterol LDL sem afetar o colesterol HDL.
Os Ácidos GraxosAspectos Nutricionais
• Físicas: 1. Isomeria geométrica 2. Solubilidade 3. Pontos de fusão e ebulição
• Químicas: Associadas à carboxila 1. caráter ácido 2. detergência 3. formação de ésteres Associadas à cadeia carbonada 1. oxidação 2. hidrogenação 3. halogenação
Os Ácidos GraxosPropriedades
1. Isomeria Geométrica
Ácido Esteárico
Ácido Graxo CisÁcido Oléico
Ácido Graxo TransÁcido Elaídico
Ácido Graxo CisÁcido Linolênico
Os Ácidos GraxosPropriedades Físicas
Número de Carbonos
Solu
bilid
ade
2. Solubilidade dos Lipídios em Solução Aquosa
Os Ácidos GraxosPropriedades Físicas
Ácidos Graxos Saturados
Mistura de Ácidos Graxos Saturados e Inasturados
3. Pontos de Fusão e Ebulição
Maior interação entre as
moléculas
Menor interação entre as
moléculas
Os Ácidos GraxosPropriedades Físicas
Nome Nº de Carbonos Ponto de Fusão(°C)
Láurico 12 43,9
Mirístico 14 54,1
Palmítico 16 62,7
Esteárico 18 69,9
Araquídico 20 75,4
Pontos de Fusão de Ácidos Graxos Saturados( Blanco,A. Química Biológica,1991)
Os Ácidos GraxosPropriedades Físicas
Pontos de Fusão de Ácidos Graxos Insaturados( Blanco,A. Química Biológica,1991)
Nome Nº deCarbonos
Nº de LigasDuplas
Ponto deFusão (°C)
Palmitoléico 16 1 0,5
Oléico 18 1 13,4
Linoléico 18 2 -5,0
Linolênico 18 3 -10,0
Araquidônico 20 4 -49,5
Os Ácidos GraxosPropriedades Físicas
Os Eicosanóides• São derivados cíclicos de certos ácidos graxos, sendo o ácido araquidônico o maior precursor.
• Compreendem as prostaglandinas, as tromboxanas e os leucotrienos.
Síntese de prostaglandinas a partir do ácido araquidônico
Os EicosanóidesProstaglandinas
Principais Funções
• Controle da pressão arterial;• Estimulação da contração da musculatura lisa;• Indução da resposta inflamatória;• Inibição da agregação plaquetária;
Os EicosanóidesProstaglandinas
Síntese das tromboxanas TXA2 e TXB2 a partir de da prostaglandina PGH2
Os EicosanóidesTromboxanas
Principais Funções
• Estimulação da contração da musculatura lisa;• Indução da agregação plaquetária;
Os EicosanóidesTromboxanas
TXA2
Ácidos Graxos -3
Ácido Araquidônico
TXA3
• Menos trombogênica • Menor risco de arteriosclerose
Os EicosanóidesTromboxanas
Principais Funções
Síntese a partir de um derivado do ácido araquidônico
A maior parte dos leucotrienos é
produzida pela via 5-lipoxigenase(presente nos
basófilos, leucócitos polimorfonucleares,
macrófagos e mastócitos).
Os EicosanóidesLeucotrienos
Principais Funções• Estimulação da contração da musculatura lisa;• Indução da resposta alérgica;• Indução da resposta inflamatória.
Inibidores da síntese de leucotrienos (como a
prednisona) são usados no tratamento da Asma
Os EicosanóidesLeucotrienos
ProstaglandinasTromboxanas
AspirinaAcetaminofen
IbuprofenMeclafenamato
Ácido Araquidônico
Leucotrienos
Lipídio de membranaCorticosteróides
Principais Funções
Os EicosanóidesLeucotrienos
Os Isoprenóides• Os Isoprenóides são sintetizados a partir da
condensação de múltiplas unidades de isopreno.
• Compreendem os terpenos e os esteróides
Isopreno
Os TerpenosSão hidrocarbonetos acíclicos ou que
que apresentam uma porção cíclica na molécula
O -Caroteno é Precursor da Vitamina A
Os EsteróidesSão derivados cíclicos do isopreno, sendo o Ciclopentanoperidrofenantreno a estrutura
fundamental dos esteróides
O Colesterol é o esterol precursor dos demais esteróides
Liga dupla Anel B
OH em C3
Esteróides:
•Os esteróis - esteróides com função alcoólica - são a principal subclasse dos esteróides.
•Destes, o principal exemplo é o colesterol
•O colesterol é um esteróide importante na estrutura das membranas biológicas, e atua como precursor na biossíntese dos esteróides biologicamente ativos, como os hormônios esteróides e os ácidos e sais biliares
•O excesso de colesterol no sangue é um dos principais fatores de risco para o desenvolvimento de doenças arteriais coronarianas, principalmente o infarto agudo do miocárdio.
O Colesterol estabiliza o arranjo linear dos ácidos graxos saturados das membranas, por interações de
van der waals
Doenças coronárias
HDL:
LDL:
Os Isoprenóides• Os Isoprenóides são sintetizados a partir da
condensação de múltiplas unidades de isopreno
• Compreendem os terpenos e os esteróides
Os TerpenosSão hidrocarbonetos acíclicos ou que
que apresentam uma porção cíclica na molécula
Os Isoprenóides
O -Caroteno é Precursor da Vitamina A Os Terpenos
Os Isoprenóides
Os TerpenosOs Isoprenóides
Ações do -caroteno e seus derivados
Ações do -caroteno e seus derivados• -caroteno: age como antioxidante, combatendo a ação dos radicais livres.
• Retinil Fosfato: doador de resíduos glicose para síntese de glicoproteínas necessárias para a regulação do crescimento e da secreção de muco
• Retinol e Ácido Retinóico: agem como hormônios promovendo a síntese de proteínas envolvidas na regulação do crescimento e da
diferenciação celulares.
• Retinal: associa-se à proteína opsina, participando do ciclo da visão.
Os TerpenosOs Isoprenóides
Deficiência de Vitamina A• Hiperqueratinose folicular (desidrat. e queratinização da pele).
• Anemia pela falta transferrina (proteína que transporta ferro)
• Suscetibilidade às infecções e ao câncer (queratinização do epitélio respiratório, gastrointestinal e genitourinário e prejuízo na imunidade pela deficiência na ação antioxidante).
• Cegueira noturna (queratinização da córnea) e xeroftalmia (ressecamento da conjuntiva e córnea).
Os TerpenosOs Isoprenóides
• Dose diária recomendada1000 ER para homens 800 ER para mulheres
1 ER (equivalente de retinol) = 1mg de retinol ou 6mg de -caroteno ou
12mg de outros caroteóides
• Toxicidade: Na hipervitaminose A o indivíduo pode apresentar pele seca e pruriginosa, fígado aumentado, cirrose, tumor cerebral, malformações congênitas (feto)
Necessidades de Vitamina AOs Terpenos
Os Isoprenóides
A Vitamina E é um Importante Anti-oxidanteA forma ativa da vitamina E é o -tocoferol
Os TerpenosOs Isoprenóides
A ingestão de ácidos graxos insaturados deve ser casada com a ingestão de
vitamina E
Vitamina E X Doenças Cardiovasculares
Os TerpenosOs Isoprenóides
• Dose Diária Recomendada de a-tocoferol :10 mg para homens 8 mg para mulheres
(maior com a ingestão de ácidos graxos polinsaturados)
• Deficiência: surgimento de membranas anormais
• Toxicidade: é a menos tóxica
Necessidades de Vitamina EOs Terpenos
Os Isoprenóides
A Vitamina K tem origem na palavra alemã Koagulation
Os TerpenosOs Isoprenóides
A Vitamina K participa na coagulação sangüínea
Protrombina ativa
Pré-protrombina
Os TerpenosOs Isoprenóides
• Deficiência: É produzida pelas bactérias intestinais. Antibióticos podem causar deficiência, levando a um aumento no tempo de coagulação (hipertrombinemia).
• Toxicidade: Anemia hemolíticaIcterícia (lactente)
Os TerpenosOs Isoprenóides
Vitamina K
A Ubiquinona é um transportador de elétrons na mitocôndria
Os TerpenosOs Isoprenóides
Os EsteróidesSão derivados cíclicos do isopreno, sendo o ciclopentanoperidrofenantreno a estrutura
fundamental dos esteróides
Os Isoprenóides
OH em C3
Liga dupla Anel B
O colesterol é o esterol precursor dos demais esteróides
Os IsoprenóidesOs Esteróides
Esterificado com Ácido Graxo
No organismo, o colesterol pode apresenta-se na forma esterificada
Os IsoprenóidesOs Esteróides
O Colesterol é transportado para os tecidos pelas lipoproteínas plasmáticas
Os IsoprenóidesOs Esteróides
Idade Homens(mg/dL)
Mulheres(mg/dL)
10-19 132-183 131-198
20-29 126-223 132-217
30-39 152-248 141-233
40-49 161-258 156-256
50-59 168-260 171-278
60-69 170-275 186-286
Valores de Referência para Colesterol Total Plasmático
(Motta, V. Bioquímica Clínica, 1989)
Os IsoprenóidesOs Esteróides
Hipercolesterolemia(genética ou secundária)
Doença Cardiovascular
Os IsoprenóidesOs Esteróides
O Colesterol estabiliza o arranjo linear dos ácidos graxos saturados das membranas, por interações de van der
waals
Os IsoprenóidesOs Esteróides
OH em C7
Os Ácidos Biliares são derivados do colesterol que atuam na digestão de lipídios
OH emC3
OH em C12
Carboxila na cadeia
lateral
Os IsoprenóidesOs Esteróides
Os Hormônios Esteróides desempenham diversas funções
Cadeia curta
Grupo oxo
Liga dupla C4-C5
Os IsoprenóidesOs Esteróides
Vitamina D3 ou colecalciferol
Os IsoprenóidesOs Esteróides
Síntese da forma ativa da Vitamina D3
1,25-dihidroxicolecalciferol
regula o metabolismo do cálcio e do fósforo junto
com o PTH (paratohormônio)
Os IsoprenóidesOs Esteróides
• Nas células intestinais, estimula a síntese da proteína responsável pela absorção do cálcio, a calbinden.
• Junto com o PTH, promove a reabsorção óssea de cálcio (desmineralização) e inibem a excreção de cálcio pelos rins
Ações do 1,25-dihidroxicolecalciferol (calcitriol)
Os IsoprenóidesOs Esteróides
Deficiência de Vitamina D3
• Raquitismo (em crianças): deficiência na mineralização óssea causando a formação de ossos moles e flexíveis • Osteomalacia (em adultos): desmineralização de ossos pré- existentes, reduzindo o tamanho ósseo e tornando-o mais suscetível a fraturas.
Os IsoprenóidesOs Esteróides
• Dose Diária Recomendada: 5 mg de colecalciferol
• Toxicidade: Pode causar perda de apetite, náuseas, sede, estupor e hipercalcemia que leva à deposição de cálcio nos tecidos (calcificação metástica) e à hipercalcinúria.
Necessidades de Vitamina D3
Os IsoprenóidesOs Esteróides
Os AcilgliceróisSão ésteres de ácidos graxos com o
álcool glicerolGl
icero
l
Ácidos graxosÁcidos graxosÁcidos graxos
Estrutura do glicerol
Nº de Carbonos
Os Acilgliceróis
1-Monoacilglicerol 2-Monoacilglicerol
Os Acilgliceróis
Triacilglicerol Diacilglicerol
Os Acilgliceróis
• Homoglicerídios: Formado por 3 ácidos graxos iguais.Ex: triesteroilglicerol (3 ácidos esteáricos)
• Heteroglicerídios:Formado por 3 ácidos graxos diferentes.Ex: 1,3-palmitoil-2-oleil-glicerol (2 palmitato + 1 oleato)
Classificação dos TriacilgliceróisOs Acilgliceróis
• Reserva Energética
• Isolamento Térmico • Proteção Mecânica
Funções dos TriacilgliceróisOs Acilgliceróis
Alguns valores de referência para triacilgliceróis(Motta,V. Bioquímica Clínica, 1989)
Idade Homens(mg/dL)
Mulheres(mg/dL)
10-19 37-125 44-112
20-29 50-171 42-137
30-39 57-250 45-170
40-49 69-218 51-180
50-59 75-210 58-229
60-69 65-227 66-221227
Os Acilgliceróis
HipertrigliceridemiasPodem ter causa:• Genética: hiperlipidemias• Secundária: diabetes, obesidade, alcoolismo, terapia por estrogênios, enfermidade hepática, pancreatite e estresse
Risco para doença cardiovascular
Funções dos TriacilgliceróisOs Acilgliceróis
As Ceras
Ácido graxode cadeia longa
São ésteres de ácidos graxos de cadeia longa com álcoois de cadeia longa.
Possuem função de proteção e lubrificação.
Álcool decadeia longa