aula lipidios
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LipídiosLipídios
do grego “lipos” = gordura.do grego “lipos” = gordura.
São substâncias insolúveis São substâncias insolúveis em água e solúveis nos em água e solúveis nos solventes orgânicos, tais solventes orgânicos, tais como éter, clorofórmio, como éter, clorofórmio, benzeno e outros.benzeno e outros.
• ORIGEM E TRANSPORTE DOS LIPÍDIOSORIGEM E TRANSPORTE DOS LIPÍDIOS
Origem animal e vegetalOrigem animal e vegetalLipÍdios
FUNÇÕESFUNÇÕES
Reserva de energia Reserva de energia Estrutural Estrutural EnergéticaEnergética
Lipídios (Lipídios (9,40 kcal/g);9,40 kcal/g); Carboidratos (Carboidratos (4,15 kcal/g)4,15 kcal/g) e Proteínas (5,65 e Proteínas (5,65 kcal/gkcal/g).).
Melhora da palatabilidade dos Melhora da palatabilidade dos alimentosalimentos
Auxiliam a absorção de Auxiliam a absorção de vitaminas e outras substâncias vitaminas e outras substâncias lipossolúveis lipossolúveis Capa cerosa das plantasAnti-oxidante (Vitaminas A e E)
Digestiva (sais biliares)
Hormonal (esteróides)Isolamento e proteção de órgãosImpermeabilizante (ceras)Isolante térmico
LipÍdios
Funções dos Lipídios
ClassificaçãoClassificação
a- possuem a- possuem ÁCIDOS GRAXOSÁCIDOS GRAXOS em sua em sua composição composição
b- não possuem b- não possuem ÁCIDOS GRAXOSÁCIDOS GRAXOS em em sua composição. sua composição.
LipÍdios
Os lipídios com ácidos são saponificáveis, pois reagem com bases formando sabões.
São as biomoléculas mais energéticas, fornecendo acetil-coA para o ciclo de Krebs.
a- possuem ÁCIDOS GRAXOS em sua composiçãoa- possuem ÁCIDOS GRAXOS em sua composição
Ex.: Acilgliceróis (glicerídeos): mono, di ou triglicerídeos.Ceras, Fosfolipídios, Esfingolipídios, Glicolipídios
LipÍdios
b- não possuem b- não possuem ÁCIDOS GRAXOSÁCIDOS GRAXOS em sua composição em sua composição
LipÍdios
.Ex.: Terpenos: vitaminas E , K e A (caratenóides)Esteróides:. O colesterol (e seus derivados) e a vitamina D Prostaglandinas, tromboxanas e leucotrienos: são eicosanóides derivados do ácido aracdônico.
não são saponificáveis.
lipídios que não são energéticos porém desempenham funções fundamentais no metabolismo
LipídiosLipídiosQuimicamente são ésteres de ácidos graxos superiores com são ésteres de ácidos graxos superiores com álcoois variados.álcoois variados.
- são ácidos carboxílicos;são ácidos carboxílicos;
- geralmente possuem número geralmente possuem número par de átomos de carbono;par de átomos de carbono;
- podem ser saturados ou podem ser saturados ou insaturados;insaturados;
- são acíclicos e não são acíclicos e não ramificadosramificados
ÁCIDOS GRAXOS
Figura 3- Estrutura de ácido graxo saturado e insaturado
20:4
18:3
18:2
18:1
16:1
20:0
18:0
16:0
14:0
12:0
Carbon Atoms/Double Bonds
mp(°C)
Common Name
-49
-11
-5
16
-0.5
77
71
63
58
44
arachidonic acid
linolenic acid
linoleic acid
oleic acid
palmitoleic acid
arachidic acid
stearic acid
palmitic acid
myristic acid
lauric acid
Satu
rate
dU
nsat
urat
ed
LipÍdios
São geralmente sólidos à temperatura ambiente · Ácido Palmítico - CH3(CH2)14COOH· Ácido Esteárico - CH3(CH2)16COOH· Ácido Araquídico - CH3(CH2)18COOH
Ácidos Graxos Saturados
ESTRUTURAS
Cis & trans
Ácido oléico
C18:1 9cPF: 13oC
Ácido trans-vacênicoC18:1 11tPF: 440C
Ácido elaídicoC18:1 9tPF: 51oC
Ácido esteárico
C18:0PF: 72oC
ISOMEIRA GEOMÉTRICA
E DE POSIÇÃO
20:4
18:3
18:2
18:1
16:1
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Carbon Atoms/Double Bonds
mp(°C)
Common Name
-49
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-0.5
77
71
63
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44
arachidonic acid
linolenic acid
linoleic acid
oleic acid
palmitoleic acid
arachidic acid
stearic acid
palmitic acid
myristic acid
lauric acid
Satu
rate
dU
nsat
urat
ed· Ácidos Graxos InsaturadosOs óleos de origem vegetal são ricos em Ácidos Graxos insaturados. · Quando existem mais de uma dupla ligação, estas são sempre separadas por pelo menos 3 carbonos. As duplas ligações nunca são adjacentes e nem conjugadas
São geralmente líquidos à temperatura ambiente. A dupla ligação, quando ocorre em um ácido graxo natural, é sempre do tipo "cis".
Teor de ácido linoléico e de linolênico (g/100 g de alimento):
Alimento (100 g) Ácido linoléico (g) Ácido linolênico (g)
Azeite de oliva 11 0,7
Azeite-de-dendê 8,4 10,3
Bacalhau 0,5 0,1
Carne de boi 20 1,3
Carne de frango 13,5 0,7
Carne de porco 7,4 1
Gema de ovo 111 -
Hadock 2,2 0,4
Leite integral 1,4 1,5
Margarina 4,6 0,2
Sorvete cremoso 1,6 1,0
Óleo de milho 50 1,6
Óleo de soja 52 7,4
Óleo de algodão 49 1,4
Óleo de girassol 52 0,3
Óleo de coco 1,8 0
Óleo de amendoim 29 1
Sardinha 7,4 1
Salmão 1,4 1
O ponto de fusão dos ácidos graxos aumenta com o aumento da cadeia, mas diminui com o aumento do número de insaturações.
Isso ocorre porque a configuração "cis" das duplas ligações provoca uma dobra de 30o na cadeia, o que dificulta a agregação das moléculas
PropriedadesLipídios
Sob a influência do calor a membrana torna-se mais desordenada. a transição acontece na temperatura tm
Os pontos de fusão e ebulição dos ácidos graxos determinam a fluidez das membranas celulares
Maior interação entre as moléculas
Menor interação entre as moléculas
PF saturados > PF insaturados – viscosidade do ác graxo a temperatura ambiente
Reações dos ácidos graxosReações dos ácidos graxosSolidificação ou HidrogenaçãoSolidificação ou Hidrogenação: : Os ácidos graxos insaturados Os ácidos graxos insaturados podem ser solidificados em podem ser solidificados em presença de hidrogênio e de presença de hidrogênio e de catalisadores como: Ni (níquel), Pt catalisadores como: Ni (níquel), Pt (platina), Pb (chumbo).(platina), Pb (chumbo).
HalogenaçãoHalogenação : é a reação do : é a reação do ácido graxo insaturado com um ácido graxo insaturado com um halogênio (Br ou Iodo), formando halogênio (Br ou Iodo), formando ácido graxo saturado halogenado.ácido graxo saturado halogenado.
Esterificação e OxidaçãoEsterificação e Oxidação
Lipídios
Saponificação - reação em que sabões são preparados fervendo triglicerídeos (gordura animal ou óleos vegetais) com NaOH
A triacylglycerol(a triglyceride)
CH2 O- CR
O
O
O
CH2 O- CR''
NaOH, H2 O
CH2 OH
CH2 OH
1,2,3-Propanetriol(Glycerol, glycerin)
+
RCOO-Na+
SodiumSoaps
HOCH
R' CO-CH
R' COO- Na+
R' ' COO-Na+
Lipídios
Ácidos graxos “trans”Ácidos graxos “trans”
Na hidrogenação da Na hidrogenação da margarina há a margarina há a formação abundante de formação abundante de ácidos graxos ácidos graxos “trans”que podem “trans”que podem inclusive inibir enzimas inclusive inibir enzimas importantes como a importantes como a delta 6 desaturase.delta 6 desaturase.
Lipídios
Lipídios
Figura 1. Estrutura do glicerol
O glicerol é um alcoól formado por 3 O glicerol é um alcoól formado por 3 carbonos e 3 grupos oxidrilas ( OH ), carbonos e 3 grupos oxidrilas ( OH ), cada um dos quais pode cada um dos quais pode combinar com um ácido graxo. combinar com um ácido graxo.
Glicerol, Glicerina, propanotriolGlicerol, Glicerina, propanotriol
ÁLCOOISÁLCOOIS
EsfingosinaEsfingosina
Aminoálcool com longa cadeia de hidrocarboneto
Figura 2- Estrutura da esfingosina
1.LIPÍDIOS SIMPLES São ésteres de ácidos graxos + álcooisSão ésteres de ácidos graxos + álcoois
a- a- Glicerídeos (ésteres de glicerol): óleos e gordurasGlicerídeos (ésteres de glicerol): óleos e gorduras
Gordura de cacau
b- Cerídios ou ceras (ésteres de monoálcoois b- Cerídios ou ceras (ésteres de monoálcoois acíclicos superiores)acíclicos superiores)
Cera de abelhas Cera de carnaúba
Lipídios Complexos
Fosfolipídios (glicoesfingolipidios)
glicerofosfolipidos esfingofosfolipidios
Ésteres de ácidos graxos + álcool + outro grupoÉsteres de ácidos graxos + álcool + outro grupo
Glice
rol
Ácido graxo
Ácido graxo
P Outro Grupo(polar)
Glicerofosfolipídios (fosfoglicerídios)
O glicerofosfolipídio mais simples é o ácido fosfatídico
COLINA
SERINA
ETANOLAMINA
INOSITOL
ÁCIDO FOSFATÍDICO
Figura Estrurura do áçido fosfatídico
Intermediário de outros glicerofosfolipídios
R1
R3
Gli
cero
l
Ácido graxo
Ácido graxo P
P
Grupos que pode estar ligados ao ácido fosfatídico
inositol
Fosfatidiletanolamina (cefalina)
Fosfatidilcolina (lecitina)
Fosfatidiletanolamina (cefalina) Fosfatidilserina
fosfatidilinositol
Dipalmitoil lecitina surfactante pulmonar
O que é surfactante pulmonar?O que é surfactante pulmonar?
O surfactante pulmonar é um líquido que reduz de forma significativa a tensão superficial dentro do alvéolo pulmonar, prevenindo o colapso durante a expiração.
Consiste em 80% de fosfolípideos, 8% de lípidos e 12% de proteínas.
Qual a função do surfactante?Qual a função do surfactante?
O surfactante diminui a tensão superficial é essencial para estabilizar os alvéolos e evitar o colabamento ao final da expiração, de tal forma que é possível a manutenção adequada da troca gasosa durante o ciclo ventilatório.
Deficiência de surfactante pulmonar
• insuficiência respiratória grave em crianças pré-termo e é conhecida como Síndrome do Desconforto Respiratório (Respiratory Distress Syndrome – SDR) ou Doença da Membrana Hialina (Hyaline Membrane Disease – HMD).
A SDR é a causa principal da mortalidade e morbidade aguda no recém-nascido pré-termo e pode ser responsável por seqüelas respiratórias e neurológicas a longo prazo.
Difosfatidilglicerol (Cardiolipina)
fosfatidilglicerol
Principal lipídio da membrana mitocondrial
Lipídios Complexos
Fosfolipídios (glicoesfingolipidios)
glicerofosfolipidos esfingofosfolipidios cerebrosidios gangliosidios
ESFINGOLIPÍDEOSESFINGOLIPÍDEOSEsf
ing
osi
na
Ácido graxo
P Outro Grupo
Ácido graxo+ CERAMIDA
A bainha de mielina que reveste e isola eletricamente muitos axôniosdas células nervosas é particularmente rica em esfingomielinas
CerebrosídiosCerebrosídiosglicoesfingolipídios
Galactosilceramida (cérebro e tec. nervoso)
Glicosilceramida (tec. extraneurais)
são os glicoesfingolipídeos mais complexos
- ceramidas ligadas a oligossacarídeos com pelo menos um resíduo de ácido siálico
Gangliosídios
GangliosídeosOs gangliosídeos são determinantes específicos do reconhecimento célula-célula, exercendo função importante no crescimento e diferenciação de tecidos e na carcinogênese
Distúrbios na degradação de gangliosídeos sãoresponsáveis por várias doenças hereditárias dearmazenamento de esfingolipídeos – doença de
Tay-Sachs– deterioração neurológica invariavelmente fatal no início da infância
Tecido nervoso em altas concentrações
TRIACILGLICERÓISTRIACILGLICERÓIS
Triacilglicerol Diacilglicerol
Figura 2- Estrutura do triacilglicerol e diacilglicerol
Reserva energéticaTecido adiposo
Os EsteróidesSão derivados cíclicos do isopreno, sendo o Ciclopentanoperidrofenantreno a estrutura fundamental dos esteróides
COLESTEROL
Vitamina D
Ácidos e sais biliares
Hormônios sexuais (estradiol, testosterona)
Estrutura dos principais esteróides
Os Terpenos
São hidrocarbonetos acíclicos ou que que apresentam uma porção cíclica na molécula
O β-Caroteno é Precursor da Vitamina A
• ORIGEM E TRANSPORTE DOS LIPÍDIOSORIGEM E TRANSPORTE DOS LIPÍDIOS
Figura 1. Estrutura das lipoproteínasFonte: www.afh.bio.br/img/alipoproteina.gif
• LIPOPROTEÍNASLIPOPROTEÍNAS
• CLASSIFICAÇÃO DAS LIPOPROTEÍNASCLASSIFICAÇÃO DAS LIPOPROTEÍNAS
Figura 2.Figura 2. Classificação das lipoproteínas Classificação das lipoproteínasFonte: www.afh.bio.br/img/alipoproteina.gif
TipoTipo TriglicerídeoTriglicerídeoss
ProteínaProteínass
fosfolipídefosfolipídeoo
ColesteroColesteroll
MobilidadeMobilidade
Quilomí-Quilomí-cronscrons
90%90% 2%2% 4%4% 4%4% PermanecePermanece
na origemna origem
VLDLVLDL 60%60% 10%10% 20%20% 10%10% Pré-Pré-ββ
LDLLDL 10%10% 20%20% 20%20% 50%50% ββ
IDLIDL 10-30%10-30% 25%25% 25%25% 30%30% ββ
HDLHDL 5%5% 50%50% 30%30% 15%15% αα
Quadro 1- Características das Lipoproteínas
Fonte: adaptada de www.geocities.com/bioquimicaaplicada/resumoslipoproteinas
LIPOPROTEÍNAS
LIPOPROTEÍNA (A)/ Lp (a)
É semelhante a LDL mas contém uma glicoproteína adicional, denominada apolipoproteína (a) [apo (a)];
Aparentemente, a Lp(a) não tem nenhuma função no transporte de lipídeos. Portanto, sua ausência do plasma não acarreta transtornos metabólicos;
LIPOPROTEÍNAS
Figura 7 – Estrutura esquemática da lipoproteína (a)Fonte: Baynes e Dominiczak, 2000.
ApoproteínaApoproteína lipoproteínalipoproteína Função metabólicaFunção metabólica
A-IA-I HDL, HDL, QuilomícronsQuilomícrons
Componente estrutural da HDL,Componente estrutural da HDL,
AtivadorAtivador da da Lecitina Colesterol Lecitina Colesterol Acil Transferase (LCAT)Acil Transferase (LCAT)
A-IIA-II HDL, HDL, QuilomícronsQuilomícrons
desconhecidadesconhecida
A-IVA-IV HDL, HDL, QuilomícronsQuilomícrons
Facilita transferência entre Facilita transferência entre HDL e quilomícronsHDL e quilomícrons
B-48B-48 QuilomícronsQuilomícrons Montagem e secreção de Montagem e secreção de quilomícrons (intestino)quilomícrons (intestino)
B100B100 VLDL,IDL,LDLVLDL,IDL,LDL Montagem e secreção de Montagem e secreção de VLDL (fígado)VLDL (fígado)
Proteína estrutural e Proteína estrutural e ligante ligante dodo receptorreceptor para LDL para LDL
Quadro 2- Classificação e funções das apolipoproteínasLIPOPROTEÍNAS
CICI Quilomícrons. Quilomícrons. VLDL,IDL,HDLVLDL,IDL,HDL
Inibe a captação de Inibe a captação de remanescentes remanescentes (quilomícrons, VLDL) (quilomícrons, VLDL) pelo fígadopelo fígado
CIICII Quilomícrons. Quilomícrons. VLDL,IDL,HDLVLDL,IDL,HDL
AtivadorAtivador da da lipoproteína lipase lipoproteína lipase (LPL)(LPL)
CIIICIII Quilomícrons. Quilomícrons. VLDL,IDL,HDLVLDL,IDL,HDL
Inibe a LPL; inibe a Inibe a LPL; inibe a captação de captação de remanescentes remanescentes (quiomícrons e VLDL0 (quiomícrons e VLDL0 pelo fígadopelo fígado
Apo EApo E Quilomícrons,Quilomícrons,
VLDL,IDL,HDLVLDL,IDL,HDLLiganteLigante para fixação para fixação ao receptor para LDL ao receptor para LDL e para Apo Ee para Apo E
Fonte: Adaptada de www.geocities.com/bioquimicaaplicada/resumoslipoproteinas
Quadro 2 – cont.LIPOPROTEÍNAS
COLESTEROL
?
?
?
?
A B C
Transporte de lipídeos exógenos
INTESTINO
Tecidos extra-hepáticos
Transporte de lipídeos endógenos
FÍGADO
Tecidos Extra - hepáticosFígado
VLDLLDL
Transporte reversodo colesterol
TECIDOS EXTRAHEPÁTICOS
Fígado
Figura 8– Funções das lipoproteínasFonte: Adaptada de Roskoski, 1997.
LIPOPROTEÍNAS
QUILOMÍCRONS
HDL
• TRANSPORTE DOS LIPÍDIOSTRANSPORTE DOS LIPÍDIOS
Figura 3.Figura 3. Visão geral do transporte dos lipídeos Visão geral do transporte dos lipídeosFonte: www.geocities.com/bioquimicaaplicada/resumoslipoproteinasFonte: www.geocities.com/bioquimicaaplicada/resumoslipoproteinas
Figura 4. Processo de crescimento da placa aterosclerótica
Fonte:medscanbh.com.br/aterosclerose.asp
Plasma antes eapós a refeição
Figura 11 – Receptor LDLFonte: Adptado de Baynes e Dominiczar 2000
RECEPTORES DE LIPOPROTEÍNAS
Descrito por Goldstein e Brown
Gene – cromossomo 19 / 839 aminoácidos
Também conhecido como receptor apoE/apo B 100
LIPOPROTEÍNAS
Gene apo E
Alelos dominantes E2, E3 e E4
E4 LDL e CT/ E2 LDL e CT (Andadre e Hutz, 2000)
Expressão apo E é regulada por um complexo deInterações de fatores hormonais, dietéticos e patológicos
LIPOPROTEÍNAS
DEICIÊNCIA DE APO E
ASSOCIADA A ATEROSCLEROSE PREMATURA
IMPORTANTE MOLÉCULA EM DOENÇAS COMO ALZHEIMER E DOENÇASINFECCIOSAS
ATEROMA
Figura 12 – Receptores LDL e ScavengerFonte: adaptada de www.geocities.com/bioquimicaaplicada/ resumoslipoproteinas
LIPOPROTEÍNAS
DEFEITO DO LDLr
Hipercolesterolemia familiar
Figura 13- a)Representação esquemática do ABCA1 b) e seu papel na biogênese do HDL Fonte: Adaptada de Frederick, R, 2005.
ABC1 – Sub-família A/membro 1
Produzido em muitos tecidos/ fígado e macrófagos
Possui apolipoproteína A1 (apo A1)
RECEPTOR DE HDL ABCA1 – ATP binding cassete protein type A1
Os lipídeos são removidos do HDL através do receptor SRB1 (Scavenger receptor class B type I)
ABCA1 – ATP binding cassete protein type A1
Gene ABCA1Localizado no braço longo do cromomossomo 9
Figura 14 – Localização do gene ABCA1Fonte: adaptada de www.imbb.forth.gr/groups.html
Mutação – Deficiência familiar da HDL ou hipoalfalipoproteinemia
Doença de Tangier (mais de 30 mutações)
HDL/ acúmulo de colesterol celular
• DISLIPIDEMIASDISLIPIDEMIAS
• As dislipidemias são caracterizadas por desordens As dislipidemias são caracterizadas por desordens
metabólicas lipídicas provenientes de distúrbios no metabólicas lipídicas provenientes de distúrbios no
transporte lipídico.transporte lipídico.
• A dinâmica do metabolismo das lipoproteínas tem sido A dinâmica do metabolismo das lipoproteínas tem sido
enfatizada como importante fator de risco para as enfatizada como importante fator de risco para as
doenças cardiovasculares (DCV) doenças cardiovasculares (DCV) (LIMA; COUTO, 2006; FRANCA; ALVES, 2006)(LIMA; COUTO, 2006; FRANCA; ALVES, 2006)..
• As DCV representam a principal causa de morbi-mortalidade As DCV representam a principal causa de morbi-mortalidade
global, sendo responsáveis por 17 milhões de mortes global, sendo responsáveis por 17 milhões de mortes
anualmente, o que equivaleu a um terço do total de óbitos no anualmente, o que equivaleu a um terço do total de óbitos no
mundo em 2001 mundo em 2001 (COSENTINO et al., 2007)(COSENTINO et al., 2007)..
• EPIDEMIOLOGIA DAS DOENÇAS CARDIOVASCULARES (DCV)
• No Brasil, estima-se que as DCV correspondam por No Brasil, estima-se que as DCV correspondam por
aproximadamente 20% dos óbitos por causas conhecidas, em aproximadamente 20% dos óbitos por causas conhecidas, em
sujeitos a partir dos vinte anos de idade sujeitos a partir dos vinte anos de idade (GUEDES et al., 2006)(GUEDES et al., 2006)..
• Na Paraíba, 2.675 paraibanos morreram vítima de doença Na Paraíba, 2.675 paraibanos morreram vítima de doença cardiovascular no ano de 2006; e segundo dados da cardiovascular no ano de 2006; e segundo dados da Secretaria Estadual da Saúde, 14.054 pessoas foram Secretaria Estadual da Saúde, 14.054 pessoas foram internadas no mesmo ano em decorrência de complicações internadas no mesmo ano em decorrência de complicações cardíacas cardíacas (Correio da Paraíba, 01.10.07)(Correio da Paraíba, 01.10.07)..