Bioquímica Aula 9 Lipídeos
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6/10/2010 Aula 9 Lipídeos Universidade Federal de Campina Grande Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar Unidade Acadêmica de Tecnologia de Alimentos Definição BIOQUÍMICA GERAL Funções biológicas Classificação dos lipídeos Propriedades químicas dos lipídeos FRANCISCLEUDO BEZERRA DA COSTA PROFESSOR 07 de Outubro de 2010 Pombal - PB FUNÇÕES Definição Biomoléculas orgânicas insolúveis em H2O e que podem ser extraídos de células e tecidos por solventes orgânicos apolares: clorofórmio, éter, benzeno, acetona, hexano normal, entre outros. Este comportamento contrasta com os carboidratos, proteínas e ácidos nucléicos que são insolúveis nesses solventes orgânicos. Reserva de energia e combustível celular Membranas celulares (fosfolipídios e glicolipídios) Isolamento e proteção de órgãos o Impermeabilizante (ceras) o Isolante térmico Hormonal (esteróides) Anti-oxidante (Vitaminas A e E) Digestiva (sais biliares) Fonte de combustível; Funções na Dieta Suprimento de nutrientes essenciais; Simples Saciedade e palatabilidade alimentar. Fonte energética; Isolamento térmico; Funções no organismo Proteção de órgãos vitais; Impulso de transmissão nervosa; (C, H e O) Lipídios Cerídeos Glicerídeos Fosfatídeos Complexos Cerebrosídeos (C, H, O, N, S e P) Metabolismo celular; Esteróides 1 6/10/2010 Glicerídeo Classificação 1 - ÓLEOS: ésteres de glicerol com ác. graxos insaturados. 1 - Lipídios Simples ou Ternários formados de C, H e O; São ésteres de ácidos graxos + álcool; Óleos – animal e vegetal - Glicerídeos Gorduras – animal e vegetal - Líquidos viscosos incolores ou levemente amarelados, de origem animal ou vegetal. - Ceras – animal e vegetal Glicerídios Glicerídios Origem vegetal: Origem animal: - Óleo de peixes: Ricos em vit A e D, usados como medicamentos; - Óleo de capivara: amarelo, usado como tônico e reconstituinte; Glicerídios 2- GORDURA: Sólidas à temperatura ambiente. Predominam ésteres de Glicerol com ácido graxo saturado. Sólidos brancos - Óleos comestíveis: algodão, amendoim, babaçu, coco, milho, oliva, soja, dendê, usados em culinária. Glicerídios Origem animal: - Banha: obtida pela refinação da gordura dos suínos. Composta 62% de oleína e 38% de palmitina e estearina. ou levemente amarelados, de origem animal ou vegetal. Origem animal: - Sebo: gordura branca consistente, encontra em volta das vísceras. Usado na fabricação de sabões, sabonetes, velas e glicerina; - Manteiga: gordura do leite. Usada na alimentação, 80% de gordura saturada. 2 6/10/2010 Cerídeos Glicerídios Origem vegetal: - Gordura de coco: fabricação de sabonetes e perfumaria. - Gordura de cacau: manteiga de cacau • CERAS são ésteres de ácidos graxos e monoálcoois; Classificam-se em vegetais e animais; • Vegetais fabricam ceras para revestir folhas, evitam evaporação de água; • AVES tem suas penas revestidas por gorduras, não se encharcam de água e facilita flutuação. Cerídeos Ceras Animais • Cera de abelha: palmitato de melissita Ceras Vegetais • Cera de carnaúba: cerotato de melissila Ácidos graxos saturados • Não possuem duplas ligações; • São geralmente sólidos à temperatura ambiente-maior ponto de ebulição; • Gorduras de origem animal ricas em ácidos graxos saturados. Cerídeos Aplicação: - Fabricação de velas; - Fabricação de sabões; - Graxa para sapatos; - Ceras para assoalhos; - Fabricação de vernizes; - Medicamentos. Ácidos graxos saturados Nome comum Nome IUPAC Ácido butírico Ácido butanóico Ácido capróico Ácido hexanóico Ácido caprílico Ácido octanóico Ácido cáprico Ácido decanóico Ácido láurico Ácido duodecanóico Ácido merístico Ácido tetradecanóico Ácido palmítico Ácido hexadecanóico Ácido esteárico Ácido octadecanóico Ácido melíssico Ácido untriacontanóico 3 6/10/2010 Ácidos graxos essenciais • Mamíferos podem sintetizar ácidos graxos saturados e monoinsaturados • Os Ácidos linoleico (18:2) e linolênico (18:3) não podem ser sintetizados, devendo ser obtidos na dieta (plantas). – Ambos são necessários para a biosíntese das prostaglandinas (exercem diversas funções fisiológicas, como vasodilatação e aumento da permeabilidade vascular). Ácidos graxos mais comuns Nome Carbonos Láurico 12 Mirístico 14 Palmítico 16 Esteárico 18 Araquídico 20 Palmitoleico 16 Oleico 18 Linoleico* 18 Linolênico* 18 Araquidônico* 20 Insaturações 0 0 0 0 0 1 1 2 3 4 Ácidos graxos insaturados • São ácidos carboxílicos com cadeias 4 e 36 C, com 1 ou mais duplas ligações; • Menor ponto de ebulição; • As duplas ligações estão na posição cis. *Ácidos graxos essenciais Ácido oléico ÔMEGA () LIPÍDEOS Modo de agrupar ácidos graxos insaturados. SATURADOS MONOINSATURADOS POLIINSATURADOS v -9, principal representante o ácido oléico CADEIA CURTA ( C 18:1) CADEIA LONGA Ex: óleos vegetais Coco Babaçu Amêndoas Cacau Banha Dendê Sebo Ômega 9 Oliva Canola Girasol (h) Ômega 6 (Linoléico) Milho Algodão Soja Girasol (R) Ômega 3 (Linolênico) Linhaça Atum Salmão Arenque v -6, representado pelo ácido linoléico ( C 18:2) Ex: Sementes oleaginosas; Óleo de milho, girassol e soja. v -3, está incluído o ácido a - linolênico ( C 18:3) Ex: canola ou soja, peixes de águas frias e profundas (salmão, truta, arenque, cavalinha, atum, destacando-se a manjuba e sardinha). 4 6/10/2010 TRIACILGLICERÓIS São 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 Os óleos são líquidos a temperatura ambiente, compostos por triacilgliceróis com grande proporção de ácido graxo mono e/ou poliinsaturado. Óleos e Gorduras As gorduras são sólidas a temperatura ambiente, e são compostas por triacilgliceróis contendo uma grande proporção de ácido graxo saturado ou insaturado com duplas ligações trans. Fosfolipídios Definição: ácidos graxos, ácido fosfórico e aminoálcool (colina, colamina e serina). Ocorrência: gema do ovo, azeite de soja e cérebro Classificação 2 - Lipídios Complexos ou Compostos C, H, O e N podem conter P e S; Dividem-se em: - Fosfolipídios: ácidos graxos, glicerol, H3PO4 e um derivado nitrogenado. - Cerebrosídios: ácidos graxos, galactose ou glicose e uma base nitrogenada. - Esteróides: derivados do colesterol 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 Glicerol ou Propano-1,2,3-triol é um composto orgânico pertencente à função álcool. É líquido à temperatura ambiente (25 ºC), higroscópico, inodoro, viscoso e de sabor adocicado. 5 6/10/2010 Ésteres do glicerol (acilgliceróis) H Fosfolipídeos H H C OH H C O CO (CH2)n CH3 H C OH H C O CO (CH2)n CH3 H C OH H C O CO (CH2)n CH3 H – Lecitina H Glicerol Triglicerídeo • Os triglicerídeos são os lipídeos mais abundantes nas células animais e de plantas, e os maiores componentes da dieta humana. Propriedades físico-químicas • • Medicamentos Na área médica/hospitalar/farmacêutic a há inúmeros produtos que utilizam o glicerol. Entre eles: Pomadas; Elixires, xaropes; Anestésicos; Seus derivados são utilizados como tranquilzantes; Em cosméticos; Em cremes dentais. Saúde e fatores de risco Alimentos e bebidas • • • • Outras aplicações • • Esteróis (colesterol) Esterifição com ácidos graxos de cadeia longa (LCAT – lecitina- 11 colesterol 1 aciltransferase) HO 9 12 • R1/2: ácidos graxos • X= colina [CH2)2 N(CH3)3]: 13 17 C 14 D 16 15 2 10 8 A B 3 5 7 6 4 • Derivado do ciclopentanoperidrofenantreno com um grupamento • X= etanoalmina, serina ou inositol: – Cefalinas • 2 X= cardiolipinas Cerebrosídeos Definição: ácidos graxos, galactose e aminoálcoois. Ocorrência: células vivas do sistema nervoso. Esteróides • No reino animal, mais abundantes são derivados do colesterol C27H46O; • Colesterol é componente estrutural das membranas celulares e precursor de vit D, testosterona e estradiol; • Colesterol é importante no organismo, produzido principalmente no fígado, mesmo que alimentação seja pobre em colesterol (um adulto, de peso médio, tem cerca de 250g de colesterol em seu organismo). hidroxila na posição 3 e uma ramificação alifática de 8 carbonos na posição 17 • 2/3 do colesterol está esterificado • Produção de ácidos biliares, hormônios esteróides, vitamina D 6 6/10/2010 Estereóides DIGESTÃO DOS LIPÍDEOS Existem em todas as plantas e animais, com a estrutura cíclica 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. Ciclopentanoperidrofenantreno Importante para a vida: Lipoproteínas • Associações entre proteínas e lipídios encontradas na corrente sanguínea, com função de transportar e regular o metabolismo dos lipídios são elas: Quilomícron 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. VLDL LDL HDL IDL 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. FUNÇÕES BÁSICAS DAS LIPOPROTEÍNAS SÃO: Transporte de lipídeos exógenos (dieta) Lipoproteínas de Alta Densidade – HDL Lipoproteínas de Baixa Densidade - LDL Lipoproteínas de Muito Baixa Densidade - VLDL Quilomícrons 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). 7 6/10/2010 Lipoproteinas • Para serem transportados no sangue, os lipídeos devem combinar-se com compostos solúveis em água, como fosfolipídeos e proteínas. Caio Cordova - FURB Artéria em processo aterosclerótico Gordura Calcificação Corte transversal de uma artéria Fatores Predisponentes: HDL x LDL GENÉTICA DIETA ESTILO DE VIDA Professora Dra Rosi Bio-quimica.blogspot.com 8 6/10/2010 Propriedades – ácidos graxos Propriedades – ácidos graxos Solubilidade: insolúveis em H2O e solúveis no éter, clorofórmio e benzeno (solvente das gorduras). Solidificação ou Hidrogenação: Os ácidos graxos insaturados podem ser solidificados em presença de H e de catalisadores como: Ni, Pt e Pb. Halogenação: Os ácidos graxos insaturados podem perder as insaturações por reação com halogênios como Br e I. Ex: H3C – (CH2)8 – COOH Radical Caráter apolar Carboxila Caráter polar Até 3 C, o ácido graxo é solúvel em H2O – caráter polar superior. Acima de 3 C, diminui a solubilidade. ↑ radical, ↑ o caráter apolar e ↓ a solubilidade. Ponto de Ebulição: Quanto maior o nº de C, maior o PE. Ponto de Fusão: Quanto ↑ o nº de insaturações e ↓ o nº de hidrocarbonetos, ↓ o PF. Saponificação: Os ácidos graxos na presença de cátions formam sais denominados sabões. Com metais alcalinos formam sabões solúveis e com metais alcalinos terrosos e pesados formam sabões insolúveis. Gorduras trans Formadas a partir de ácidos graxos insaturados hidrogenação natural (no rúmen de animais) ou industrial; Processo de Hidrogenação por Átomos de hidrogênio são inseridos até que a gordura atinja a consistência desejada. Apesar de serem insaturadas apresentam uma estrutura linear, comportando-se como gorduras saturadas. Hidrogenação dá origem a uma gordura com: Ponto de fusão mais elevado; Melhor qualidade de estocagem; Melhor palatibilidade e textura; Maior vida útil; Por isso é tão utilizada na indústria. 9
