Lipídios: definição, funções e principais tipos

Lipídios — definição e propriedades

Lipídios: compostos encontrados em organismos vivos, também conhecidos como gorduras; são pouco solúveis em H2O e solúveis em solventes orgânicos apolares. Nesta classe estão incluídos óleos, gorduras, ceras, hormônios, colesterol, vitaminas lipossolúveis, fosfolipídeos etc. Os lipídios não são caracterizados por um grupo funcional comum, mas sim por sua alta solubilidade em solventes orgânicos apolares e baixa solubilidade em água.

Funções biológicas

1. Armazenamento de energia (principal).
2. Componente estrutural das membranas biológicas.
3. Cofatores enzimáticos.
4. Transporte de elétrons.
5. Pigmentos que absorvem radiação luminosa.
6. Âncoras hidrofóbicas para proteínas de membrana.
7. Agentes emulsificantes.
8. Hormônios e mensageiros intracelulares.
9. Proteção mecânica contra choques (tecido adiposo).
10. Isolantes térmicos (ex.: leões-marinhos, focas, baleias).
11. Impermeabilizantes (ex.: gorduras das penas de aves, ceras das folhas).

Classificação dos lipídios

• Lipídios de reserva: gorduras (sólidas, origem animal) e óleos (líquidos, origem vegetal) — derivados de ácidos graxos.
• Lipídios estruturais: componentes das membranas biológicas.
• Lipídios como sinais, cofatores e pigmentos.

Ácidos graxos — características gerais

• São compostos formados por uma cadeia de carbono (propriedade lipossolúvel) e um grupo carboxila terminal (propriedade ácida).
• Diferem entre si pelo comprimento da cadeia carbônica, número e posição das ligações duplas.
• Em estado sólido, as cadeias de carbono quando estendidas formam um zig‑zag.
• Grupos terminais (metílico e carboxílico) em lados opostos influenciam as interações por forças de van der Waals.
• Ácidos graxos saturados: não possuem ligações duplas; são geralmente sólidos à temperatura ambiente; gorduras de origem animal costumam ser ricas em ácidos graxos saturados (ex.: esteárico).
• Ácidos graxos insaturados: apresentam uma ou mais ligações duplas e podem ser monoinsaturados (ex.: oleico) ou poli-insaturados (ex.: linoleico); geralmente líquidos à temperatura ambiente. Em ácidos graxos naturais, a ligação dupla é predominantemente cis.

Ácidos graxos essenciais

• Não são produzidos pelo metabolismo humano e, portanto, devem ser ingeridos pela dieta.
• Os insaturados produzem efeitos benéficos ao organismo humano.
• Exemplos citados: palmítico, esteárico, oléico, linoleico, linolênico, araquidônico.

Características dos ácidos graxos mais comuns

• A maioria possui número par de átomos de carbono.
• Comprimento de cadeia: geralmente 12–24 carbonos, predominando C16 e C18.
• As ligações duplas raramente são conjugadas (normalmente isoladas).
• Isomeria cis predominante; cadeias não ramificadas.
• Existem mais de 800 ácidos graxos em lipídios naturais, porém apenas alguns estão presentes em quantidades e frequência consideráveis.
• Nos ácidos graxos trans, os dois átomos de hidrogênio estão em lados opostos da ligação dupla.

Fontes alimentares de ácidos graxos

• Gorduras com altos teores de ácidos graxos saturados: manteiga, banha de porco, sebo bovino e gorduras láuricas (coco e babaçu).
• Óleos com altos teores de saturados: palma (dendê) e algodão.
• Óleos ricos em monoinsaturados: oliva, canola, amendoim, óleo de farelo de arroz.
• Óleos ricos em poli-insaturados: girassol, milho, soja, açafrão.

Lipídios de reserva — triacilgliceróis

• Formados por três moléculas de ácidos graxos unidas por ligações éster a uma molécula de glicerol.
• A maioria dos triacilgliceróis naturais é mista (contendo diferentes ácidos graxos).

Depósitos de gorduras nas células

• Em vertebrados, triacilgliceróis são depositados em adipócitos (células de gordura).
• Em vegetais, triacilgliceróis são armazenados como óleos nas sementes e fornecem energia durante a germinação.

Pontos de fusão

• Os pontos de fusão aumentam conforme o comprimento da cadeia e a ausência de ramificações.
• Em ácidos insaturados, o número e a posição das ligações duplas influenciam o ponto de fusão.
• Ácidos insaturados de cadeia linear têm sempre pontos de fusão/ebulição mais baixos que os saturados de igual nº de carbonos; a configuração cis diminui ainda mais o ponto de fusão.

Ácidos graxos saturados e insaturados — exemplos

Ácidos graxos saturados: butírico, capróico, caprílico, cáprico, láurico, mirístico, palmítico, esteárico, araquídico, lignocérico.

Ácidos graxos insaturados: palmitoleico, oleico, vacênico, elaídico, linoleico, linolênico, araquidônico.

Solubilidade

• Menor peso molecular → maior solubilidade em água.
• Cadeias maiores (ramificadas ou não) → menor solubilidade em H2O e maior solubilidade em solventes orgânicos apolares.
• Sais de ácidos insaturados são mais solúveis em H2O que os sais de ácidos saturados de igual peso molecular.
• Diferenças de solubilidade são usadas no fracionamento de gorduras.

Saponificação

• Saponificação é a hidrólise alcalina de um éster.
• Óleo ou gordura + base → sabão + glicerol.
• O sabão tem parte apolar (hidrofóbica) e parte polar (hidrofílica): a parte apolar interage com a gordura enquanto a polar interage com a água.

Lipídios de reserva — ceras

• Ceras são ésteres derivados de ácidos carboxílicos (C14 a C36), saturados ou insaturados, com álcoois de cadeia longa (C16 a C30).
• Ceras biológicas têm várias aplicações na indústria farmacêutica e cosmética.

Fosfolipídios

Glicerofosfolipídios e esfingolipídios. Alguns fosfolipídios possuem ácidos graxos unidos por ligação éter. Plasmalogênio é encontrado no tecido cardíaco de vertebrados. O fator ativador de plaquetas (PAF) estimula a agregação de plaquetas e a liberação de serotonina (vasoconstritor).

Esfingolipídios

Derivados da esfingosina. Diferem dos fosfolipídios por não conterem glicerol na molécula. São compostos por:

• Uma molécula de aminoálcool de cadeia longa (esfingosina ou derivado).
• Uma cadeia longa (acilada).
• Um grupo cabeça polar, que pode estar unido por ligação glicosídica ou fosfodiéster.

Glicolipídios

• Esfingolipídios na superfície celular são sítios de reconhecimento biológico.
• Glicoesfingolipídios: a porção de carboidrato determina os grupos sanguíneos.

Lipídios nos cloroplastos

Galactolipídios: lipídio predominante das membranas das células vegetais; um ou mais resíduos de galactose estão conectados por ligação glicosídica ao C‑3 de 1,2‑diacilglicerol. Sulfolipídios: apresentam um resíduo de glicose sulfonado ligado por ligação glicosídica ao C‑3 de 1,2‑diacilglicerol.

Fosfolipídios e esfingolipídios são degradados nos lisossomos; defeitos nas enzimas hidrolíticas lisossomais causam acúmulo de gangliosídeos e provocam doenças.

Eicosanoides — síntese e funções

Eicosanoides são hormônios locais de curto alcance, derivados do ácido araquidônico (20 carbonos). Estão envolvidos em reprodução, inflamação, febre, dor, formação de coágulos, regulação da pressão arterial, secreção ácida gástrica, entre outros.

• Classes: prostaglandinas, tromboxanas e leucotrienos.
• A rota inicia com a liberação do ácido araquidônico a partir de fosfolipídios de membrana, por ação da fosfolipase A2.
• Em cada tipo celular existe um conjunto enzimático que transforma o ácido araquidônico em eicosanoides específicos.

Prostaglandinas — principais funções

• Regulam a síntese do mensageiro cAMP em muitos tecidos.
• Estimulação da contração da musculatura lisa (menstruação, parto).
• Ação sobre o fluxo sanguíneo (vasodilatação) em certos órgãos.
• Influenciam o ciclo sono‑vigília.
• Induzem respostas inflamatórias (febre e dor).
• Podem inibir a agregação de plaquetas.

Tromboxanas — principais funções

• Produzidas pelas plaquetas sanguíneas (trombócitos).
• Induzem a agregação plaquetária e participam da formação de coágulos.
• Reduzem o fluxo sanguíneo no local do coágulo.

Leucotrienos — principais funções

• Estimulação da contração da musculatura lisa das vias aéreas; em altas concentrações podem provocar asma.
• Indução de respostas alérgicas e inflamatórias.
• Inibidores da síntese de leucotrienos (ex.: prednisona, prednisolona) são usados no tratamento da asma.

Terpenos — síntese e classes

Terpenos são sintetizados pela condensação de múltiplas unidades de isopreno. Incluem carotenoides, quinonas terpenoides e esteróides.

Carotenoides

• Pigmentos amarelos e vermelhos de plantas (ex.: tomate, cenoura).
• Têm papel importante na fotossíntese.
• O β‑caroteno é precursor da vitamina A (retinol).
• Vitamina A (retinol) é convertida em retinal, pigmento visual; retinol é importante para funções da retina (visão noturna), cornificação da pele e mucosas, sistema imune, formação de ossos, pele, cabelos e unhas, e no desenvolvimento embrionário.

Terpenos quinonas (vitaminas)

• Vitamina E: importante antioxidante; a forma ativa é o α‑tocoferol. Por ser hidrofóbica, associa‑se à membrana celular, depósitos lipídicos e lipoproteínas; o anel aromático reage com radicais oxigenados, protegendo ácidos graxos insaturados e lipídios de membrana contra oxidação.
• Vitamina K: do alemão Koagulation. Participa da coagulação sanguínea; a protrombina (uma proteína plasmática) é processada por reações proteolíticas para formar trombina, que converte fibrinogênio em fibrina, a proteína insolúvel que mantém a estrutura do coágulo sanguíneo.

Esteróides

• Esteróides são derivados cíclicos do isopreno; a estrutura fundamental é o ciclopentanoperidrofenantreno.
• São lipídios que não possuem ácidos graxos em sua estrutura.
• Exemplo principal: colesterol.

Colesterol — funções e distribuição

• O colesterol é importante na estrutura das membranas biológicas e atua como precursor na biossíntese de hormônios esteróides e ácidos biliares.
• Excesso de colesterol no sangue é fator de risco para doenças arteriais coronarianas (ex.: infarto agudo do miocárdio).
• O colesterol modula a fluidez da membrana; em células animais, a membrana plasmática é rica em colesterol, o complexo de Golgi tem quantidade intermediária e outras organelas são relativamente pobres em colesterol. Em mitocôndrias, a membrana externa é mais rica em colesterol que a interna.
• Colesterol é precursor de ácidos biliares e de hormônios adrenocorticais (ex.: aldosterona) e hormônios sexuais (estrogênios, testosterona, progesterona).

Transporte do colesterol

Como o colesterol e seus ésteres são insolúveis em água e no sangue, são transportados na corrente sanguínea ligados a proteínas e outros lipídios por interações não covalentes em complexos chamados lipoproteínas.

Vitamina D3 (colecalciferol)

• A forma ativa da vitamina D3 é sintetizada a partir do 7‑deidrocolesterol na pele por ação da radiação ultravioleta; essa síntese é etapa importante para o metabolismo do cálcio e da homeostase óssea.

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