Estrutura e Propriedades dos Lipídios UNIOESTE – Curso de Enfermagem – Disciplina de Bioquímica 10ª Aula Teórica – Dia 04/06/2014 Mustafa Hassan Issa

Conceitos e Definições 2 Conceitos e Definições Lipídeos: “Biomoléculas insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos” Biomolécula com papéis definidos para a ocorrência e manutenção da vida.

Importância – Funções Biológicas 3 Importância – Funções Biológicas - Cumprem 2 Funções Fundamentais: 1) Função Energética: Fonte e forma de depósito (Altamente concentrado); 2) Função Estrutural (Plástica): Partição dos conteúdos aquosos – Membranas Celulares e Ambientes Subcelulares. Outras Funções: Aquelas atribuídas especificamente aos diferentes tipos de lipídeos.

Tipos Principais - 2 Tipos Principais (+ 2 Tipos Derivados): 4 - 2 Tipos Principais (+ 2 Tipos Derivados): 1) Ácidos Graxos (AG) ou Ácidos Graxos Livres (AGL) - Componente lipídico básico; 1.1) Glicerolipídeos - Ácidos Graxos + Glicerol; 1.2) Esfingolipídeos - Ácidos Graxos + Esfingosina. 2) Esteróides – Metabolizados a partir da degradação dos Ácidos Graxos.

Funções Biológicas dos Principais Tipos de Lipídeos 5 Funções específicas dos diferentes tipos de lipídeos: Ácidos Graxos (AGL) – Formação de outros lipídeos / Fonte e forma de depósito de energia; Glicerolipídeos e Esfingolipídeos – Forma de depósito de energia / Isolamento térmico e físico / Componentes principais das membranas celulares; Esteróides – Confere estabilidade às membranas celulares. Outras (Colesterol): Formação dos sais biliares, precursor da vitamina D e dos hormônios esteróides.

Ácidos Graxos – Informações Gerais 6 Ácidos Graxos – Informações Gerais Definição: “Ácidos orgânicos hidrocarbonados de cadeia longa” Características: Formados por 1 Grupo Carboxila ionizável (COOH) e uma “cauda” hidrocarbonada (Cadeia Longa = Polímero de Carbonos); Carbonos: Dispostos geralmente em Nº par; Tipos de Ácidos Graxos: Saturados ou Insaturados.

Ácidos Graxos – Estrutura Molecular 7 Ácidos Graxos – Estrutura Molecular Grupo Carboxila (Região Polar – Hidrofílica) Cadeia hidrocarbonada (Região Apolar - Hidrófoba) Saturado Insaturado In sa tu ra ção Sa das

Ácidos Graxos – Saturados e Insaturados 8 Ácidos Graxos – Saturados e Insaturados Ácido Graxo Insaturado Ácido Graxo Saturado

Ácidos Graxos – Numeração da Cadeia 9 Ácidos Graxos – Numeração da Cadeia 3HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-HC -OOC-2HC- 2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-HC C-1 C-2 (a) C-3 (b) C-9 Região Polar Apolar C-10 C-18 (Ω / ω) Ácido Oléico - CH3(CH2)18COOH In sa tu ra ção

Ácidos Graxos – Nomenclatura 10 Ácidos Graxos – Nomenclatura 18:1 (9) ou 18:1 (D9) 18:1-D9 18:1;9 A partir do C1 (Carboxila): 18:0 Posição da ligação dupla Número de ligações duplas Número de carbonos 9: Do Carbono 9 para o Carbono 10

Ácidos Graxos – Numeração Omega 11 Numeração a partir do último carbono: Carbono Omega (Ω / ω) 3HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-HC -OOC-2HC- 2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-2HC-HC W 2 (C-18) Ω / ω (Ômega) Região Polar Apolar W 9 W 10 W 18 C-1 W 3

Ácidos Graxos – Nomenclatura Omega 12 Ácidos Graxos – Nomenclatura Omega A partir do Carbono Ω / ω (Carbono Omega - Último Carbono): 18:1 w9 Número de Carbonos Número de ligações duplas Posição da ligação dupla

Ácidos Graxos Essenciais 13 Ácidos Graxos Essenciais  Ácido Linoléico (Série: Omega 6) Ácido Linolênico (Série: Omega 3) - São aqueles que um organismo não pode sintetizar, devendo portanto serem obtidos da alimentação.

Ácidos Graxos – Tipos e Nomenclatura 14 Ácidos Graxos – Tipos e Nomenclatura Ácidos Graxos Saturados de Ocorrência Natural

Ácidos Graxos – Tipos e Nomenclatura 15 Ácidos Graxos – Tipos e Nomenclatura Ácidos Graxos Insaturados de Ocorrência Natural

Ácidos Graxos - Propriedades 16 Ácidos Graxos - Propriedades Propriedades Físicas: 1. Isomeria geométrica; 2. Solubilidade; 3. Pontos de fusão e ebulição. Propriedades Químicas: A) Associadas à Carboxila: 1. Caráter ácido; 2. Detergência; 3. Formação de ésteres. B) Associadas à Cadeia Carbonada: 1. Oxidação; 2. Hidrogenação; 3. Halogenação.

Ácidos Graxos - Propriedades Físicas 17 Ácidos Graxos - Propriedades Físicas 1) Isomeria Geométrica Ácido Graxo Cis Ácido Oléico Ácido Esteárico Ácido Graxo Trans Ácido Elaídico Ácido Linolênico

Ácidos Graxos - Propriedades Físicas 18 Ácidos Graxos - Propriedades Físicas 2) Solubilidade dos Lipídios em Solução Aquosa Número de Carbonos Solubilidade

Ácidos Graxos - Propriedades Físicas 3) Pontos de Fusão e Ebulição 19 Ácidos Graxos - Propriedades Físicas 3) Pontos de Fusão e Ebulição 3.1) Comprimento da Cadeia: Quanto maior o Nº de Carbonos, maior o PE e o PF da molécula; 3.2) Número de Insaturações: - Quanto maior o Nº de Insaturações (Ligações duplas), menor é o PF da molécula; - Quanto maior o Nº de Insaturações (Ligações duplas), maior é o PE da molécula. - Propriedades que influenciam diretamente sobre o aspecto da substância à Temperatura Ambiente  Estado sólido ou líquido.

Ácidos Graxos - Propriedades Físicas 3) Pontos de Fusão e Ebulição 20 Ácidos Graxos - Propriedades Físicas 3) Pontos de Fusão e Ebulição Ácidos Graxos Saturados Mistura de Ácidos Graxos Saturados e Insaturados Maior interação entre as moléculas Menor interação entre as moléculas

Ácido Graxo Saturado Ácido esteárico (18:0) Ponto de fusão: 69,6C 21 Grupamento carboxílico Cadeia hidrocarbonada Ácido esteárico (18:0) Ponto de fusão: 69,6C Ácido Graxo Saturado

Ácido Graxo Insaturado 22 Ácido oléico [18:1(9)] Ponto de fusão: 13,4C In sa tu ra ção Curvatura na Molécula Ácido Graxo Insaturado

Ácidos Graxos - Propriedades Físicas 23 Ácidos Graxos - Propriedades Físicas Pontos de Fusão de Ácidos Graxos Saturados

Ácidos Graxos - Propriedades Físicas 24 Ácidos Graxos - Propriedades Físicas Pontos de Fusão de Ácidos Graxos Insaturados

Ácidos Graxos - Propriedades Químicas 25 Ácidos Graxos - Propriedades Químicas Propriedades Químicas Associadas à Carboxila: 1. Caráter Ácido.

Ácidos Graxos - Propriedades Químicas 26 Ácidos Graxos - Propriedades Químicas R-COOH + NaOH R-COONa + H2O 2. Detergência. Propriedades Químicas Associadas à Carboxila:

Ácidos Graxos - Propriedades Químicas 27 Ácidos Graxos - Propriedades Químicas Propriedades Químicas Associadas à Carboxila: 3. Formação de Ésteres. Ligação éster

Ácidos Graxos - Propriedades Químicas 28 Ácidos Graxos - Propriedades Químicas Propriedades Químicas Associadas à Cadeia Carbonada: 1. Oxidação. O2

Ácidos Graxos - Propriedades Químicas 29 Ácidos Graxos - Propriedades Químicas Propriedades Químicas Associadas à Cadeia Carbonada: 2. Hidrogenação.

Ácidos Graxos - Propriedades Químicas 30 Ácidos Graxos - Propriedades Químicas Propriedades Químicas Associadas à Cadeia Carbonada: 2. Hidrogenação. Trans Sat. Insat.

Ácidos Graxos – Isômeros Cis e Trans 31 Ácidos Graxos – Isômeros Cis e Trans Na natureza a maioria dos ácidos graxos insaturados estão na forma CIS – Os dois átomos de hidrogênio estão no mesmo lado da dupla ligação de carbono. Nos ácidos graxos forma TRANS - Os dois átomos de hidrogênio estão em lados opostos da dupla ligação. Cis Trans São 2 formas isômeras estruturais (Isômeros): Cis e Trans

Ácidos Graxos – Isômeros Cis e Trans 32 Ácidos Graxos – Isômeros Cis e Trans

Ácidos Graxos – Isômeros Cis e Trans 33 Ácidos Graxos – Isômeros Cis e Trans Exemplo: Margarina. Na fabricação da margarina, é realizada a hidrogenação dos ácidos graxos vegetais para que fiquem com aspecto de estruturas saturadas, o que provoca elevação no ponto de fusão (produto se mantém sólido à temperatura ambiente); “Processo de Hidrogenação“ (Catalisador metálico: níquel ou alumínio / Temperaturas em torno de 260ºC); Neste processo, muitas das ligações originalmente "cis" transformam-se em ligações "trans".

Ácidos Graxos - Propriedades Químicas 34 3. Halogenação*. Propriedades Químicas Associadas à Cadeia Carbonada: *Grupo 17 (7A) da tabela periódica: F/Cl/Br/IAs

Ácidos Graxos - Derivados Bioquímicos (Glicerolipídeos e Esfingolipídeos) 35 Lipídios de armazenamento (apolares) Lipídios de membrana (polares) Triglicerídeos Fosfolipídios Glicerofosfolipídeos Esfingolipídeos Glicolipídios Ácido graxo glicerol esfingosina Outro Grup. Colina Carboidrato Fosfato

Glicerolipídeos – Estrutura do Glicerol 36 Nº de Carbonos

Glicerolipídeos – Denominações e Tipos 37 1-Monoacilglicerol 2-Monoacilglicerol

Glicerolipídeos – Denominações e Tipos 38 Triacilglicerol Diacilglicerol

Glicerolipídeos – Classificações 39 Glicerolipídeos – Classificações Homoglicerídios: Formado por 3 ácidos graxos iguais. Ex: Triesteroilglicerol (3 ácidos esteáricos). Heteroglicerídios: Formado por ácidos graxos diferentes. Ex: 1,3-palmitoil-2-oleil-glicerol (2 palmitatos + 1 oleato).

São ésteres de 3 Ácidos Graxos com o Álcool Glicerol Glicerolipídeos – Triglicerídeos (Triacilglicerídeos ou Triacilgliceróis) 40 São ésteres de 3 Ácidos Graxos com o Álcool Glicerol Ácido graxo Glicerol Triglicerídeo:

Glicerolipídeos – Glicerofosfolipídios 41 São ésteres de 2 Ácidos Graxos com o Álcool Glicerol, Grupo Fosfato, e um Grupamento Nitrogenado ou outro Álcool *Outro grupo = Composto nitrogenado ou álcool. P Outro Grupo* Ácido graxo Glicerol

Glicerolipídeos – Glicerofosfolipídios 42 Glicerol Ácido Graxo Grupo Fosfato Outro Grupo

Glicerofosfolipídeos – Derivados (Grupos que pode estar ligados ao Grupo Fosfato) 43 Colina Serina Glicerol Etanolamina Inositol

Glicerofosfolipídeos – Função Biológica 44 Glicerofosfolipídeos – Função Biológica - Exemplo: Devido à sua propriedade tensoativa a Fosfatidilcolina impede que os alvéolos colabem durante a expiração. Expiração Inspiração Atelectasia Alvéolo totalmente expandido no final da inspiração Alvéolo parcialmente vazio no final da expiração (Normal) Alvéolo colabado por falta de surfactante

Esfingolipídeos P Ácido graxo Esfingosina 45 Esfingolipídeos Glicolipídios possuem: Álcool = Esfingosina Ácido Graxo Carboidrato Ácido graxo Esfingosina Esfingofosfolipídios possuem: Grupo Fosfato Colina P

Esfingolipídeos – Função Biológica 46 Esfingolipídeos – Função Biológica - A Esfingomielina forma a Bainha de Mielina, que circunda os axônios nas células nervosas. - Na Esclerose Múltipla a perda da Bainha de Mielina leva à lentidão ou à interrupção da transmissão nervosa.

47 Esteróides - São derivados cíclicos do isopreno, sendo o ciclopentanoperidrofenantreno a estrutura fundamental dos esteróides. Isopreno

Esteróides - Colesterol - Estrutura e Fórmula 48 Esteróides - Colesterol - Estrutura e Fórmula * O colesterol é o esterol precursor dos demais esteróides biologicamente ativos; Pode apresentar-se ligado a um ácido graxo (Colesterol Esterificado).

Alguns derivados do Colesterol 49 Alguns derivados do Colesterol Hormônios Esteróides Vitamina D Ácidos/Sais Biliares

Esteróides – Função Biológica 50 Esteróides – Função Biológica - O Colesterol estabiliza o arranjo linear dos Ácidos Graxos das Membranas Celulares, por interações de Van der Waals.

Esteróides - Colesterol 51 Esteróides - Colesterol - O Colesterol junto a outros Lipídeos da dieta são transportados para os tecidos pelas Lipoproteínas Plasmáticas – Metabolismo Lipídico.

agradeço a atenção de todos Obrigado, agradeço a atenção de todos

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