Conceito

Os lipídios, também chamados de gorduras, são biomoléculas orgânicas compostas, principalmente, por moléculas de hidrogênio, oxigênio, carbono. Fazem parte ainda da composição dos lipídios outros elementos como, por exemplo, o fósforo.

Ao contrário das outras classes de compostos orgânicos, os lipídios não são caracterizadas por algum grupo funcional comum, e sim pela sua alta característica de serem insolúveis na água, e nos solventes orgânicos (álcool, éter, benzina, etc).

As principais fontes de energia encontram-se nos lipídeos; 1 grama de lipídeo fornece 9 quilocalorias.

Classificação dos lipídios:

Lipídios de armazenamento (neutros)

Lipídios de membrana (polares)

Funções biológicasOs lipídios possuem quatro funções básicas nos organismos:- Fornecimento de energia para as células. Porém, estas preferem utilizar primeiramente a energia fornecida pelos glicídios.

- Alguns tipos de lipídios participam da composição das membranas celulares.

- Nos animais endodérmicos, atuam como isolantes térmicos.

- Facilitação de determinadas reações químicas que ocorrem no organismo dos seres vivos. Possuem esta função os seguintes lipídios: hormônios sexuais, vitaminas lipossolúveis (vitaminas A, K, D e E) e as prostaglandinas.

Propriedades Físicas

  • Pontos de fusão e ebulição - Aumentam com o aumento da cadeia e são influenciados pelo comprimento, presença de ramificações, nº e posição das duplas ligações;

  • A viscosidade de uma gordura deve-se a fricção interna entre os lipídios que a constituem; Apresentam alta viscosidade.

  • Apresentam baixa densidade

  • O índice de refração da gordura aumenta quando aumenta o comprimento da cadeia, bem como com a insaturação; O índice de refração diminui conforme aumenta a temperatura.

  • Polimorfismo - Importante na indústria de óleos e gorduras, já que a consistência de gorduras hidrogenadas, manteiga, margarina, gorduras animais, vai depender também da forma cristalina dos ácidos graxos. Admitem-se pelo menos três formas distintas designadas como a, b e b’.

  • Miscíveis em solventes apolares; totalmente insolúveis em solventes polares, e parcialmente solúveis em solventes de polaridade intermediária;

  • A solubilidade em solventes orgânicos diminui à medida que aumentam o comprimento da cadeia e o grau de insaturação;

  • Os fosfolipídios podem interagir com a água.

Propriedades químicas

  • Reação de neutralização - Consiste na neutralização do grupo carboxílico do A.G na presença de uma base forte.

Reação de Hidrogenação

  • Adição de hidrogênio as duplas ligações.

  • conversão de óleos em gorduras utilizáveis na indústria de elaboração de margarinas e gorduras emulsificantes.

  • Após a hidrogenação, as gorduras melhoram a cor e são menos suscetíveis à oxidação, sendo, por isso, mais estáveis.

  • Reação de Saponificação - É qualquer reação de um éster com uma base pra produzir um álcool e um sal alcalino de um ácido carboxílico.

Principais fontes de lipídios nos alimentos:

- Margarinas- Milho- Aveia- Soja- Gergilim- Cevada- Trigo integral- Centeio- Óleo de canola- Óleo de soja- Óleo de peixes

Digestão dos Lipídeos

Ácido Graxos

Gorduras e óleos à derivados de ácidos graxos

São ácidos carboxílicos com cadeias hidrocarbonadas de 4 a 36 átomos de carbono.

União entre um grupo carbonila e um grupo Hidroxila forma o grupo Carboxila que é o grupo dos ácidos carboxílicos

Moléculas altamente reduzidas à oxidação altamente exergônica

Ácido palmítico: saturado com 16 átomos de carbono

à 16:0 (figura à esquerda)

Ácido oléico: 18 carbonos, uma insaturação à 18:1 (Δ8,9) (figura à direita)

Este grupo é geralmente chamado de lipídios saponificáveis, porque a reação destes com uma solução quente de hidróxido de sódio produz o correspondente sal sódico do ácido carboxílico, isto é, o sabão.

Os ácidos graxos possuem um pKa da ordem de 4,8. Isto significa que, em uma solução onde o pH é 4,8, metade da concentração o ácido está ionizada; a um pH maior (7, por exemplo) praticamente todo o ácido encontra-se ionizado, formando um sal com o seu contra-íon; num pH menor (3, e.g.) todo o ácido encontra-se protonado.

A natureza do cátion (contra-íon) determina as propriedades do sal carboxílico formado. Em geral, sais com cátions divalentes (Ca2+ ou Mg2+) não são bem solúveis em água, ao contrário do formado com metais alcalinos (Na+, K+, etc.), que são bastante solúveis em água e em óleo - são conhecidos como sabão. É por este motivo que, em regiões onde a água é rica em metais alcalinos terrosos, é necessário se utilizar formulações especiais de sabão na hora de lavar a roupa. Na água, em altas concentrações destes sais, ocorre a formação de micelas - glóbulos microscópicos formados pela agregação destas moléculas. Nas micelas, as regiões polares das moléculas de sabão encontram-se em contato com as moléculas de água, enquanto que as regiões hidrofóbicas ficam no interior do glóbulo, em uma pseudofase orgânica, sem contato com a água.

A adição de HCl a uma solução aquosa de sabão provoca a precipitação do ácido graxo, que é pouco solúvel em água e, em solução aquosa, tende a formar dímeros através de fortes ligações hidrogênio.

  • Características dos ácidos graxos

  • Tem número par de átomos de carbono

  • Cadeia não ramificada com 12 a 24 carbonos

  • O número par é resultante da forma como os ác.graxos são sintetizados (condensação de unidades de acetato)

Acetato: ánion do ácido acético

  • Existe uma regularidade nas duplas ligações entre C9 eC10 (Δ9,10)

  • Ouras ligações em ác.graxo poliinsaturado ocorre nos carbonos C12 e C15

  • As duplas ligações dos ác.graxos geralmente não são conjugadas (-CH=CH-CH=CH-) à são separadas por um grupo metileno (-CH2-) (-CH=CH-CH2-CH=CH-)

  • Os ácidos graxos naturais insaturados estão na posição cis

  • Propriedades físicas dos ácidos graxos

  • São determinadas pelo comprimento e grau de insaturação da cauda de hidrocarboneto

  • A cadeia hidrocarbônica não-polar responsável pela pequena solubilidade na água

  • ↑cadeia hidrocarbônica do ác.graxo e ↓ número de duplas ligações, ↓ a solubilidade em água

  • O grupo ácido carboxílico é polar sendo responsável pela pequena solubilidade dos ácidos graxos

  • Pontos de fusão e ebulição - Aumentam com o aumento da cadeia e são influenciados pelo comprimento, presença de ramificações, nº e posição das duplas ligações;

  • A viscosidade de uma gordura deve-se a fricção interna entre os lipídios que a constituem; Apresentam alta viscosidade.

  • Apresentam baixa densidade

  • O índice de refração da gordura aumenta quando aumenta o comprimento da cadeia, bem como com a insaturação; O índice de refração diminui conforme aumenta a temperatura.

Propriedades químicas

Isomeria: Os ácidos graxos insaturados possuem geométrica (cis-trans)

  • Classificação dos Ácidos graxos

  1. Grau de saturação da cadeia lateral:

Saturados

Insaturados

Dependendo da ausência ou presença de ligações duplas carbono-carbono. Os insaturados (que contém tais ligações) são facilmente convertidos em saturados através da hidrogenação catalítica (este processo é chamado de redução). A presença de insaturação nas cadeias de ácido carboxílico dificulta a interação intermolecular, fazendo com que, em geral, estes se apresentem, à temperatura ambiente, no estado líquido; já os saturados, com uma maior facilidade de empacotamente intermolecular, são sólidos. A margarina, por exemplo, é obtida através da hidrogenação de um líquido - o óleo de soja ou de milho, que é rico em ácidos graxos insaturados.

  1. Número de carbonos:

Cadeia curta ( 2 – 8 carbonos)

Cadeia média ( 8 – 14 carbonos)

Cadeia longa ( >14 carbonos)

  1. Necessidade na dieta:

Essenciais

Não essenciais

Exemplos de ácidos graxos

Triacilgliceróis

  • São os lipídeos mais simples de ácidos graxos

  • Também referidos como triglicerídeos ou gorduras neutras

  • São compostos de três ácidos graxos, cada um em ligação éster com hidroxila de glicerol

  • Lipídio de reserva animal: tecido adiposo.

  • Fontes: óleos vegetais (insaturados), gorduras animais (saturados) e lacticínios.

  • Gordura bovina: triestearina sólida em temperatura ambiente.

  • Forma uma fase separada de gotículas microscópicas oleosas

  • Depósito de combustível metabólico

  • Células especializadas adipócitos armazenam grandes quantidades de triacilgliceróis como gotas de gordura

  • São também encontrados em sementes

  • Adipócitos e sementes contem lipases (enzimas que hidrolisam os triaciglicerois liberando os ácidos graxos)

  • Óleos vegetais, lacticínios e gordura animal são misturas complexas de triacilglicerois simples e mistos

  • Óleos vegetais, de milho e oliva são compostos principalmente por ac.graxo insaturados (líquidos em temp.ambiente)

  • Os triacilglicerois contendo principalmente ác.graxo saturados são sólidos a temp.ambiente

Ceras

  • São misturas complexas de ácidos graxos de cadeia longa (C14 e C36) e alcoóis de cadeia longa (C16 a C30)

  • Ponto de fusão mais alto que os triacilglicerois (60 a 100˚C – são repelentes à água e de consistência firme

  • Glândulas de vertebrados (principalmente pássaros) secretam ceras para proteger pelo e pele, lubrificar e deixar à prova de água

Lipídeos estruturais de membranas

Os principais lipídeos de membrana são três:

Os glicerofosfolipídeos

Região hidrofôbica é composta de dois ácidos graxos ligados ao glicerol

Dois ácidos graxos estão unidos ao glicerol C1 e C2 - (grupo hidrofóbico)à ligação éster .

Um grupo altamente polar ou carregado eletricamente C3 (grupo hidrofílico) à ligação fosfodiéster

Fosfolípideos

Os fosfolípideos são ésteres do glicerofosfato - um derivado fosfórico do glicerol. O fosfato é um diéster fosfórico, e o grupo polar do fosfolipídio. A um dos oxigênios do fostato podem estar ligados grupos neutros ou carregados, como a colina, a etanoamina, o inositol, glicerol ou outros. As fostatidilcolinas, por exemplo, são chamadas de lecitinas.

Os fosfolipídios ocorrem em praticamente todos os seres vivos. Como são anfifílicos, também são capazes de formar pseudomicrofases em solução aquosa; a organização, entrentanto, difere das micelas. Os fosfolipídios se ordenam em bicamadas, formando vesículas. Estas estruturas são importantes para conter substâncias hidrossolúveis em um sistema aquoso - como no caso das membranas celulares ou vesículas sinápticas. Mais de 40% das membranas das células do fígado, por exemplo, é composto por fosfolipídios. Envolvidos nestas bicamadas encontram-se outros compostos, como proteínas, açúcares e colesterol.

Origina o:

Esfingolipídeos

Um único ác.graxo está ligado a uma amina graxa à esfingosina

  • Os ácidos graxos nas posições C1 e C2 podem ser de qualquer variedade

  • Um dado fosfolipídio (como fosfatidilcolina) pode ter uma coleção de espécies moleculares (variação em organismos e tecidos)

  • Em geral os glicerofosfolipídios têm:

  • Um ácido graxo saturado em C16 ou C18 em C1

  • Insaturado C18 a C20 em C2

Os esteróis

Sistema rígido de quatro anéis carbônicos fundidos

Os esteróides são lipídios derivados do colesterol. Eles atuam, nos organismos, como hormônios e, nos humanos, são secretados pelas gônadas, córtex adrenal e pela placenta. A testosterona é o hormônio sexual masculino, enquanto que o estradiol é o hormônio responsável por muitas das características femininas.

O colesterol, além da atividade hormonal, também desempenha um papel estrutural - habita a pseudofase orgânica nas membranas celulares. Muitas vezes chamado de vilão pela mídia, o colesterol é um composto vital para a maioria dos seres vivos.

Obtenção do Lipídeo

Os químicos podem separar os lipídeos de uma amostra biológica através de uma técnica conhecida como extração; um solvente orgânico é adicionado a uma solução aquosa da amostra e, com um auxílio de um funil de separação, obtém-se a fase orgânica rica em lipídeos. Com a evaporação do solvente orgânico obtém-se o lipídeo.

Considerações Finais

Juntamente com as proteínas, ácidos nucléicos e carbo-hidratos, os lipídios são componentes essenciais das estruturas biológicas, e fazem parte de um grupo conhecido como biomoléculas.

Referências bibliográficas

http://www.todabiologia.com/dicionario/lipidios.htm

http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/lipidios/lipidios.html

http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/lipidios/lipidios.html

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