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Lípidos Os lípidos (contrariamente aos carbohidratos que constituem uma família de compostos relativamente homogénea) são um grupo de compostos muito heterogéneo, cujas estruturas são muito diferentes e que foram agrupados devido á sua insolubilidade na água e solubilidade em solventes orgânicos (éter, acetona, misturas clorofórmio-alcoóis, etc). Estes critérios de solubilidade não são absolutos : também se têm definido os lípidos como compostos que possuem na sua composição química uma cadeia alifática (-CH 2 -) de pelo menos 8 átomos de carbono. Constitui uma excepção a esta regra o ácido butírico (C4) Exemplos: • Gorduras • Óleos • Vitaminas • Hormonas • Membranas celulares • Ceras LÍPIDOS 1

Lípidos - w3.ualg.ptw3.ualg.pt/~jvarela/bc/bloco1/bib/bl1_005_lipid.pdf · Tripalmitina - Sólida - C18:0 Trioleína ... •Contêm 4 anéis fundidos na sua estrutura, três com

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  • Lpidos

    Os lpidos (contrariamente aos carbohidratos que constituem uma famlia de compostos relativamente homognea) so um grupo de compostos muito heterogneo, cujas estruturas so muito diferentes e que foram agrupados devido sua insolubilidade na gua e solubilidade em solventes orgnicos (ter, acetona, misturas clorofrmio-alcois, etc).

    Estes critrios de solubilidade no so absolutos: tambm se tm definido os lpidos como compostos que possuem na sua composio qumica uma cadeia aliftica (-CH2-) de pelo menos 8 tomos de carbono. Constitui uma excepo a esta regra o cido butrico (C4)

    Exemplos:

    Gorduras leos Vitaminas Hormonas Membranas celulares Ceras

    LPIDOS 1

  • Funes principais dos lpidos:

    Principal forma de armazenamento de carbono e energia metablica.

    Componentes das membranas

    Percursores de substncias importantes como hormonas e vitaminas

    Isolamento (choques trmicos e fsicos)

    Proteco contra desidratao e infeces

    A Classificao dos lpidos adoptada aqui baseada nas suas caractersticas estruturais

    LPIDOS 2

  • Lpidos

    LPIDOS 3

    cidos gordos

    Triacilgliceris

    Glicerofosfolpidos

    Esfingolpidos

    Ceras

    Hidrocarbonetos

    Esterides

    Saturados

    Insaturados

    Hidroxilados

    Ramificados

    Glicridos

    Glicerofosfolpidos

    Glicosildiglicridos

    Colesterol

    Hormonas esterides

    Vitamina D

    Outros lpidos

    Vitaminas A, E, K

    Esfingofosfolpidos

    Esfingoglicolpidos

  • LPIDOS 4

    cidos gordos

    So cidos monocarboxlicos com uma longa cadeia linear carbonada com um nmero par de tomos de carbono (entre 4 e 36).

    Podem ser saturados ou insaturados e por vezes hidroxilados e ramificados.

    So constituintes de vrios tipos de lpidos e encontram-se na maioria dos casos na forma esterificada (ligaes ster) com lcoois.

    cidos gordos saturados

    Todos os tomos de carbono da cadeia esto saturados com tomos de hidrognio ou seja no contm ligaes duplas.

    Frmula geral CH3(CH2)n COOH sendo n = nmero par

    Molculas altamente flexveis que podem assumir uma grande variedade de conformaes devido rotao relativamente livre em torno das suas ligaes simples C-C.

    A conformao mais estvel que implica menor impedimento estereoqumico a conformao totalmente distendida.

    1

  • cidos gordos insaturados

    Podem ser mono-insaturados ou poli-insaturados dependendo do numero de ligaes duplas na sua estrutura

    Na maioria dos cidos gordos insaturados a configurao dos tomos de hidrognio ligados ao carbono que estabelecem a ligao dupla cis.

    No caso dos poli-insaturados as ligaes duplas so separadas pelo menos por um grupo metileno: -C=CH-CH2-CH=CH-

    Tal como no caso dos cidos gordos saturados o carbono 1 o carbono do grupo carboxlico

    1

    LPIDOS 5

  • cidos gordos saturados e insaturados comuns nos sistemas biolgicos

    LPIDOS 6

    Nota : Observe a alterao da nomenclatura dos diferentes cidos gordos com 18 C mas diferente n de ligaes duplas (1, 2, 3): 18:1; 18:2; 18:3

  • Nomenclatura de cidos gordos:

    1. n total de tomos de carbono

    2. n e posio de ligaes duplas (caso dos saturados)

    3. O nome sistemtico do cido feito acrescentando o sufixo icoao nome do hidrocarboneto correspondente :

    dodecano cido dodecanico

    4. Por outro lado a pH fisiolgico os cidos gordos esto ionizados portanto devem ser escritos como -ato em vez de ico:

    cido dodecanico dodecanoato

    5. Notaes abreviadas: N de C e de ligaes duplas

    18 carbonos sem ligao dupla : C18:018 carbonos com 2 ligao duplas : C18:2

    Posio da ligao dupla representada por seguida do nmero do primeiro carbono da ligao dupla em expoente: 8 (ligao dupla entre o carbono 8 e o 9).

    Posio dos tomos de hidrognio nos carbonos que estabelecem a ligao dupla (cis ou trans):

    Cis-8 - significa que a ligao dupla entre o carbono 8 e o 9 cis.

    LPIDOS 7

  • Propriedades dos cidos gordos

    Dependem do comprimento da cadeia e do nmero de ligaes duplas presentes (grau de insaturao)

    - Ponto de fuso:

    cidos gordos com cadeia curta tm pontos de fuso menores do que os de cadeia longa

    cidos gordos insaturados tm pontos de fuso menores que cidosgordos saturados com o mesmo comprimento de cadeia e os poli-insaturados correspondentes tm ainda um ponto de fuso menor.

    Cadeias curtas e insaturadas - aumenta a fluidez dos cidos gordos e derivados

    LPIDOS 8

    Grau de empacotamento dos cidos gordos varia com o nmero de ligaes duplas: maior empacotamento em agregados mais estveis, maior ponto de fuso.

  • - Solubilidade em solventes aquosos:

    Quanto maior for a cadeia do cido gordo e menor o numero de ligaes duplas menor a solubilidade em gua.

    O grupo carboxlico polar (ionizado a pH neutro) a razo da pequena solubilidade dos cidos gordos de cadeia pequena em gua.

    LPIDOS 9

  • LPIDOS 10

    Glicerolpidos

    Glicridos

    Glicerofosfolpidos

    Glicosildiglicridos

    Tambm chamados de gorduras neutras(slidos) e leos neutros (lquidos)

    So os compostos que se obtm por esterificao (ligao ester) das funes lcool do glicerol com os cidos gordos: mono-, di- e os tri-glicridos .

    Podem diferir pela natureza e pela posiodos cidos gordos esterificados.

    A maioria so mistos ou seja contm dois ou mais cidos gordos diferentes.

    A posio de cada cido gordo ligado deve ser especificada na sua nomenclatura

    Representam o grupo de lpidos mais abundantes nos animais

    Lpido neutro apolar qualquer dos esteres no possui nenhum grupo funcional inico.

    Quando o glicerol tem dois cidos gordos diferentes em C1 e C3, C2 um centro quiral predominam na natureza os ismeros L

    Glicridos

    (1-estearoil-2-linoloil-3palmitoilglicerol)

    R1 R2

    R3

    Triglicrido misto:

  • Funes dos triglicridos

    1 Constituem o maior armazm de energia metablica

    2 - So armazenados nas clulas adiposas de vertebrados (representam cerca de 90 % dos lpidos no tecido adiposo)

    3 - Adipcitos e sementes em germinao contm lipases, enzimas que hidrolisam os triglicridos libertando os cidos gordos para transporte para os locais em que vo ser utilizadoscomo combustvel (na forma de lipoprotenas)

    4 Em alguns animais os triglicridos armazenados nas camadas subcutneas servem tambm como isolamento trmico e fsico (focas, pinguins, ursos..)

    Propriedades dos glicridos

    1 - O ponto de fuso ser maior quanto maior for o numero de cadeias de cidos gordos saturados presentes (ou menor o numero de ligaes duplas) e maior o comprimento das suas cadeias alifticas.

    Ver exemplo a 20 C:

    Tripalmitina - Slida - C18:0

    Triolena - Lquida - C16:1

    2 So insolveis em gua embora os mono e di-glicridos sejam mais polares que os triglicridos.

    LPIDOS 11

  • Composio dos Triglicridos de trs gorduras alimentares

    As trs gorduras alimentares consistem em misturas de triglicridos que diferem entre si pela composio em cidos gordos constituintes.

    LPIDOS 12

  • Hidrlise dos triglicridos (degradao)

    Hidrlise cida

    Hidrlise bsica (saponificao)

    Hidrlise enzimtica

    Hidrlise qumica

    cida

    bsica

    Sais de potssio de um cido carboxlico de cadeia longa

    (sabo)

    Hidrlise qumica:

    LPIDOS 13

  • Hidrlise enzimtica:

    Lipases

    Triglicrido

    Glicerol

    c. gordos

    LPIDOS 14

  • Glicerofosfolpidos

    Tambm chamados de fosfatidos.

    Ocorrem em todo o tipo de membranas e clulas representando 50% dos lpidos nas membranas biolgicas.

    So derivados do L- glicerol 3-fosfato em que as posies C1 e C2 esto esterificadas com cidos gordos e C3 est esterificado com um grupo fosfato.

    Mais comuns:

    C1 - cidos gordos saturados, C16 ou C18

    C2 - cidos gordos C16 a C20, insaturados

    LPIDOS 15

  • O grupo fosfato (cabea polar) est ligado a um grupo X

    Classes mais comuns de glicerofosfolpidos classificao em relao ao grupo X

    LPIDOS 16

    difosfatidilglicerol

    4,5 difosfato-fosfatidil inositol

    fosfatidilglicerol

    fosfatidilserina

    fosfatidilcolina

    fosfatidiletanolamina

    cido fosfatdico

  • Os glicerofosfolpidos so molculas anfipticas tm caudas alifticas no polares (hidrofbicas) e cabeas fosforil-X polares(hidroflicas)

    Fosfatidil-colina(lecitinas)

    12

    3Resduo de colina

    cido gordo(R2)

    cido gordo(R3)

    Resduo de glicerolCabea polar pH 7

    LPIDOS 17

  • Glicosildiglicridos

    Resultam da fixao na funo lcool livre, de um 1,2-diglicrido, duma ou vrias (at 10) molculas de oses. As oses mais frequentes so a galactose e a glucose.

    Lpidos abundantes em certas bactrias

    Esto presentes em certas secrees (saliva, lgrimas) em mamferos.

    Esfingolpidos

    So lpidos derivados da esfingosina - o lcool j no o glicerol mas sim um amino-lcool de cadeia longa (C18) (esfingosina).

    LPIDOS 18

    Esfingosina

    Vai ligar o cido gordo

  • Ceramida esfingosina ligada a um cido gordo no C2 por uma funo amida (ligao amida). Constitui a estrutura bsica de todos os esfingolpidos

    Ceramida

    Esfingosinacido gordo

    Ligao amida

    LPIDOS 19

  • Existem trs sub-classes de esfingolpidos derivados da ceramidaem varia o Grupo X:

    Esfingomielinas contem fosforilcolina ou fosforiletanolamina como grupo de cabea polar (grupo X).

    Glicoesfingolipidos Ocorrem frequentemente no lado externo da membrana plasmtica; tm um ou dois aucares ligados directamente ao OH no C1 da ceramida; no contm fosfato.

    Cerebrsidos ceramidas com apenas um acar ligado na sua funo lcool em C1; aqueles em que o acar a galactose so encontrados na membrana plasmtica de clulas do tecido neural; os que tm glucose so encontrados na membrana plasmtica das outras clulas (no neurais).

    Globsidos so glicoesfingolipidos neutros (no carregados) com um ou mais aucares, normalmente a D-glucose, D-galactose ou a N-acetil-D-galactosamina.

    Cerebrosidos + globsidos - So tambm chamados de glicolpidos neutros - ambos no tm carga a pH 7

    LPIDOS 20

    Ganglisidos So os esfingolpidos mais complexos; contm oligossacridos na cabea polar e um ou mais resduos de N-acetilneuramnimo (Neu5Ac) (ou cido silico). A presena de Neu5Ac d uma carga negativa (a pH 7) a estes lpidos.

  • Esfingofosfolpidos ou esfingomielinas

    Nas esfingomielinas a esfingosina est ligada por um lado a uma fosforilcolina (X= fosforilcolina) pela sua funo lcool primria e por outro lado a um cido gordopela sua funo amina Esfingomielinas esto presentes na membrana plasmtica de clulas animais componentes principais da bainha de mielina que envolve os axnios de certas clulas nervosas

    LPIDOS 21

    Grupo fosfato

    Resduo de colina

    1

    2 3

    Esfingomielina

  • Outros esfingolpidos

    ceramida

    esfingomielina

    glicolpido neutro

    (Glucosilcerebrsido)

    ganglisido GM2

    Lactosilceramida

    (globsido)

    Glc- D-glucose; Gal D-galactose; GalNAc N-acetil- D- galactosaminaNeu5Ac N- acetilneuramnimo (cido silico)

    LPIDOS 22

  • O contedo em carbohidratos de certos esfingolpidos determinam os grupos sanguneos humanos e determinam tambm o tipo de sangue que um determinado individuo pode receber por transfuso sangunea.

    Antigene O

    Antigene B

    Antigene A

    Os grupos sanguneos ABO so criados pela presena de glicoesfingolpidos especficos na superfcie dos eritrcitos.

    Quando os eritrcitos que contm um destes antigenes especficos so expostos ao correspondente anticorpo aglutinam.

    LPIDOS 23

  • Eritrcitos humanos antes (esquerda) e depois (direita) de adicionar soro contendo anticorpos anti-A. O processo de aglutinao celular observado indica a presena de antigene A na superfcie das clulas sanguneas.

    Antigenes substancia capaz de estimular o organismo a produzir anticorpos

    Em condies normais, um organismo no produz anticorpos contra os seus prprios antigenes.

    O tipo de sangue dos indivduos resulta da combinao de caractersticas herdadas de

    seus progenitores, pai e me. Cada indivduo recebe 1 gene paterno e 1 gene materno,

    cuja combinao vai determinar o seu tipo sanguneo. Na espcie humana, existem 3

    tipos de genes relacionados aos grupos sanguneos, conhecidos como gene O, gene A

    e gene B. Estes genes indicam aos indivduos os antigenes que devem produzir na

    superfcie dos eritrcitos Normalmente as pessoas contm anticorpos contra os antigenes de grupos sanguneos diferentes do seu.A transfuso de sangue entre dois indivduos deve respeitar a presena dos antigenesespecficos dos glbulos vermelhos e dos anticorpos do plasma sanguneo.

    LPIDOS 24

    Transfuses possveis:

  • Hidrlise dos glicerofosfolpidos e esfingolpidos

    A maior parte das clulas renova continuamente os seus lpidos membranares

    Para cada ligao hidrolisvel existe uma enzima hidroltica especfica no lisossoma (A1, A2, C e D)

    Fosfolipases A1 e A2 hidrolisam a ligao ester C1 e C2 do glicerol, respectivamente.

    Fosfolipases C e D hidrolisam uma das ligaes fosfodiester na cabea polar

    LPIDOS 25

  • Esterides

    So lpidos estruturais presentes na membrana da maioria das clulas eucariotasContm 4 anis fundidos na sua estrutura, trs com seis carbonos e um com 5 formando uma estrutura (ncleo esteride) planar rgida. Substituintes no ncleo esteride - configurao (para baixo do plano) configurao (para cima do plano dos anis).

    Ncleo esteride

    Cadeia lateral alquilo

    Cabea polar

    Colesterol(anfiptico)

    LPIDOS 26

  • Colesterol

    Componente estrutural da membrana plasmtica animal (raro nas plantas e fungos, no se encontra nos procariotas)

    Encontra-se esterificado com cidos gordos nas lipoprotenas do sangue.

    Percursor de hormonas

    Percursor dos sais biliares (derivados polares do colesterol que actuam como detergentes no intestino emulsificando as gorduras da dieta tornando-as mais acessveis s lipases digestivas.

    Modelador da fluidez membranar diminui a fluidez membranar devido rigidez do seu anel esteride que interfere com a mobilidade das cadeias de cidos gordos dos lpidos membranares

    cido tauroclico

    (cido biliar)

    Taurina

    LPIDOS 27

  • Hormonas esterides dos mamferos e cidos biliares derivados docolesterol

    Diferem entre eles:

    No comprimento da cadeia lateral ligada ao C17

    No n e localizao dos grupos metilo

    Ligaes duplas

    Grupos hidroxilo e nalguns grupos cetnicos

    LPIDOS 28

    Hormonas cortico-supra renais:

    Agentes anti-inflamatrios:

    Hormonas masculinas e femininas:

  • Carotenides

    Derivados do isopreno

    Possuem um grande numero de ligaes duplas conjugadas o que lhes confere uma colorao que pode ir do amarelo ao vermelho.

    Os carotenos e (pigmentos da cenoura) so ciclizados nas duas extremidades (s diferem na posio de uma dupla ligao do anel) enquanto que o -caroteno tem apenas um anel e o licopeno (pigmento do tomate no tem nenhum anel.

    LPIDOS 29

  • Vitaminas lipossolveis

    Derivam dos esteroides (vitamina D) dos carotenoides (vitamina A) e das quinonas de cadeia isoprnica (vitaminas E e K)

    Vitamina E e K

    Outros derivados isoprenoides:

    LPIDOS 30

  • Vitamina D - derivam dos esteridesRegula o metabolismo do clcio no rim, intestino e osso

    Pr-vitamina D3

    vitamina D3

    (Colecalciferol)

    Pr-vitamina D3

    LPIDOS 31

  • Vitamina A (retinol) - derivado do -caroteno

    (Necessria para a viso; importante papel na diferenciao celular)

    LPIDOS 32

  • LPIDOS 33

    Ceras

    So esteres de cidos gordos de cadeia longa com alcois de cadeia longa mono-hidroxiladas (com apenas um grupo OH)

    No so componentes das membranas

    So insolveis em gua devido ao carcter hidrofbico

    So slidos temperatura ambiente elevados pontos de fuso (cadeias longas saturadas)

    O palmitato de triacontanol (cera derivada do lcool triacontanol com C30 e do cido plmitico) o componente mais abundante da cera das abelhas

    Fornecem coberturas impermeveis s folhas, frutos de certas plantas, pele dos animais e penas de pssaros

    Funes principais dos lpidos: