Resultados da Aprendizagem
- Distinguir entre os diferentes tipos de lipídios
- Identificar várias das principais funções dos lipídios
a Figura 1. Lipídios hidrofóbicos na pele de mamíferos aquáticos, como esta lontra de Rio, protegê-los dos elementos. (crédito: Ken Bosma)
lípidos incluem um grupo diverso de compostos que são em grande parte não-polares na natureza., Isto porque eles são hidrocarbonetos que incluem principalmente ligações carbono–carbono não–polares ou carbono-hidrogênio. Moléculas não polares são hidrofóbicas (“tementes à água”), ou insolúveis na água. Os lípidos desempenham muitas funções diferentes numa célula. As células armazenam energia para utilização a longo prazo sob a forma de gorduras. Os lípidos também proporcionam isolamento do ambiente para plantas e animais (Figura 1). Por exemplo, ajudam a manter as aves aquáticas e os mamíferos secos ao formar uma camada protectora sobre peles ou penas devido à sua natureza hidrofóbica repelente da água., Os lípidos são também os blocos de construção de muitas hormonas e são um componente importante de todas as membranas celulares. Lipídios incluem gorduras, óleos, ceras, fosfolípidos e esteróides.uma molécula de gordura consiste em dois componentes principais—glicerol e ácidos gordos. Glicerol é um composto orgânico (álcool) com três carbonos, cinco hidrogénios e três grupos hidroxila (OH). Os ácidos graxos têm uma longa cadeia de hidrocarbonetos à qual um grupo carboxilo Está ligado, daí o nome de “ácido graxo”.,”O número de carbonos no ácido graxo pode variar de 4 a 36; mais comuns são aqueles que contêm 12-18 carbonos. Em uma molécula de gordura, os ácidos graxos são ligados a cada um dos três carbonos da molécula de glicerol com uma ligação éster através de um átomo de oxigênio (Figura 2).
Figura 2. Triacilglicerol é formado pela junção de três ácidos graxos a uma espinha dorsal de glicerol em uma reação de desidratação. Três moléculas de água são liberadas no processo.
durante esta formação de ligação éster, três moléculas de água são libertadas., Os três ácidos gordos do triacilglicerol podem ser semelhantes ou diferentes. As gorduras também são chamadas triacilgliceróis ou triglicéridos por causa de sua estrutura química. Alguns ácidos gordos têm nomes comuns que especificam a sua origem. Por exemplo, o ácido palmítico, um ácido gordo saturado, é derivado da Palmeira. O ácido araquídico é derivado de Arachis hypogea, o nome científico para amendoins ou amendoins.os ácidos gordos podem ser saturados ou insaturados., Em uma cadeia de ácidos graxos, se houver apenas ligações únicas entre os carbonos vizinhos na cadeia de hidrocarbonetos, o ácido graxo é dito ser saturado. Ácidos gordos saturados são saturados com hidrogênio; em outras palavras, o número de átomos de hidrogênio ligados ao esqueleto de carbono é maximizado. O ácido esteárico é um exemplo de um ácido gordo saturado (Figura 3)
Figura 3. O ácido esteárico é um ácido gordo saturado comum.quando a cadeia de hidrocarbonetos contém uma ligação dupla, diz-se que o ácido gordo é insaturado., O ácido oleico é um exemplo de um ácido gordo insaturado (Figura 4).
Figura 4. O ácido oleico é um ácido gordo insaturado comum.
a maioria das gorduras insaturadas são líquidas à temperatura ambiente e são chamadas óleos. Se há uma ligação dupla na molécula, então ela é conhecida como uma gordura monoinsaturada (por exemplo, azeite de oliva), e se há mais de uma ligação dupla, então ela é conhecida como uma gordura poliinsaturada (por exemplo, óleo de canola).,quando um ácido gordo não tem ligações duplas, é conhecido como ácido gordo saturado porque não se pode adicionar mais hidrogénio aos átomos de carbono da cadeia. Uma gordura pode conter ácidos gordos semelhantes ou diferentes ligados ao glicerol. Ácidos gordos longos e retos com ligações únicas tendem a ser embalados firmemente e são sólidos à temperatura ambiente. As gorduras animais com ácido esteárico e ácido palmítico (comum na carne) e a gordura com ácido butírico (comum na manteiga) são exemplos de gorduras saturadas. Os mamíferos armazenam gorduras em células especializadas chamadas adipócitos, onde os glóbulos de gordura ocupam a maior parte do volume da célula., Em plantas, gordura ou óleo é armazenado em muitas sementes e é usado como uma fonte de energia durante o desenvolvimento de plântulas. As gorduras ou óleos insaturados são geralmente de origem vegetal e contêm ácidos gordos insaturados cis. Cis e trans indicam a configuração da molécula em torno da dupla ligação. Se os hidrogénios estiverem presentes no mesmo plano, é referido como uma gordura cis; se os átomos de hidrogénio estiverem em dois planos diferentes, é referido como uma gordura trans. A dupla ligação cis causa uma curva ou um” kink ” que impede os ácidos gordos de embalar firmemente, mantendo-os líquidos à temperatura ambiente (Figura 5)., Azeite, óleo de milho, óleo de canola e óleo de fígado de bacalhau são exemplos de gorduras insaturadas. As gorduras insaturadas ajudam a baixar os níveis de colesterol no sangue, enquanto as gorduras saturadas contribuem para a formação de placas nas artérias.
Figura 5. Os ácidos gordos saturados têm cadeias de hidrocarbonetos ligadas apenas por ligações únicas. Os ácidos gordos insaturados têm uma ou mais ligações duplas. Cada ligação dupla pode estar em uma configuração cis ou trans. Na configuração cis, ambos os hidrogénios estão do mesmo lado da cadeia de hidrocarbonetos., Na configuração trans, os hidrogénios estão em lados opostos. Uma ligação dupla de cis causa um defeito na cadeia.na indústria alimentar, os óleos são artificialmente hidrogenados para os tornar semi-sólidos e de consistência desejável para muitos produtos alimentares transformados. Simplesmente falando, o gás hidrogênio é borbulhado através de óleos para solidificá-los. Durante este processo de hidrogenação, ligações duplas da conformação cis na cadeia de hidrocarbonetos podem ser convertidas em ligações duplas na Trans– conformação.,margarina, alguns tipos de manteiga de amendoim, e encurtamento são exemplos de gorduras trans hidrogenadas artificialmente. Estudos recentes demonstraram que um aumento das gorduras trans na dieta humana pode levar a um aumento dos níveis de lipoproteínas de baixa densidade (LDL), ou colesterol “mau”, que por sua vez pode levar à deposição de placas nas artérias, resultando em doença cardíaca. Muitos restaurantes de fast food proibiram recentemente o uso de gorduras trans, e os rótulos de alimentos são necessários para exibir o teor de gordura trans.,ácidos gordos ómega
Figura 6. O ácido alfa-linolênico é um exemplo de um ácido gordo omega-3. Tem três ligações duplas cis e, como resultado, uma forma curva. Para maior clareza, os carbonos não são mostrados. Cada carbono ligado individualmente tem dois hidrogênios associados a ele, também não mostrado.os ácidos gordos essenciais são os ácidos gordos necessários mas não sintetizados pelo corpo humano. Consequentemente, têm de ser completados através da ingestão através da dieta., Os ácidos gordos ómega-3 (como o mostrado na Figura 6) pertencem a esta categoria e são um dos dois únicos conhecidos para os seres humanos (o outro é o ácido gordo ómega-6). Estes são ácidos graxos polinsaturados e são chamados omega-3 porque o terceiro carbono a partir do final da cadeia de hidrocarbonetos Está ligado ao seu carbono vizinho por uma dupla ligação.
O carbono mais distante do grupo carboxilo é numerado como o carbono omega (ω), e se a ligação dupla é entre o terceiro e o quarto carbono a partir desse fim, é conhecido como um ácido gordo omega-3., Nutricionalmente importante, porque o corpo não fazê-los, ácidos graxos ômega-3 incluem alfa-ácido linoléico (ALA), ácido eicosapentaenóico (EPA) e ácido docosahexaenóico (DHA), que são poli-insaturados. Salmão, truta e atum são boas fontes de ácidos gordos ómega-3. Os estudos indicam que os ácidos gordos ómega-3 reduzem o risco de morte súbita de ataques cardíacos, reduzem os triglicéridos no sangue, diminuem a pressão arterial e previnem a trombose através da inibição da coagulação sanguínea. Eles também reduzem a inflamação, e podem ajudar a reduzir o risco de alguns cancros em animais.,tal como os hidratos de carbono, as gorduras têm recebido muita má publicidade. É verdade que comer um excesso de alimentos fritos e outros alimentos “gordos” leva ao aumento de peso. No entanto, as gorduras têm funções importantes. Muitas vitaminas são lipossolúveis, e as gorduras servem como uma forma de armazenamento de longo prazo de ácidos graxos: uma fonte de energia. Eles também fornecem isolamento para o corpo. Por conseguinte, as gorduras” saudáveis ” em quantidades moderadas devem ser consumidas regularmente.
Ceras
a Figura 7. Os revestimentos cerosos em algumas folhas são feitos de lípidos., (crédito: Roger Griffith)
cera cobre as penas de algumas aves aquáticas e as superfícies de folhas de algumas plantas. Devido à natureza hidrofóbica das ceras, elas impedem que a água adira à superfície (Figura 7). As ceras são constituídas por cadeias longas de ácidos gordos esterificadas em álcoois de cadeia longa.
fosfolípidos
fosfolípidos são constituintes principais da membrana plasmática, a camada mais externa das células animais. Como as gorduras, elas são compostas por cadeias de ácidos graxos ligadas a uma espinha de glicerol ou esfingosina., Em vez de três ácidos graxos ligados como nos triglicéridos, no entanto, há dois ácidos graxos formando diacilglicerol, e o terceiro carbono da coluna vertebral do glicerol é ocupado por um grupo de fosfato modificado (Figura 8).
Figura 8. Um fosfolípido é uma molécula com dois ácidos gordos e um grupo de fosfato modificado ligado a uma espinha dorsal de glicerol. A adição de um grupo químico carregado ou polar pode modificar o fosfato.,
um grupo de fosfato só ligado a um diaglicerol não se qualifica como fosfolípido; é fosfatidato (3-fosfato de diacilglicerol), o precursor dos fosfolípidos. O grupo fosfato é modificado por um álcool. Fosfatidilcolina e fosfatidilserina são dois fosfolípidos importantes que são encontrados nas membranas do plasma. Um fosfolípido é uma molécula anfipática, o que significa que tem uma parte hidrofóbica e hidrofílica., As cadeias de ácidos gordos são hidrofóbicas e não podem interagir com a água, enquanto o grupo que contém fosfato é hidrofílico e interage com a água (Figura 9).
Figura 9. O bilayer fosfolipídeo é o principal componente de todas as membranas celulares. Os grupos hidrofílicos da cabeça dos fosfolípidos enfrentam a solução aquosa. As caudas hidrofóbicas são seqüestradas no meio do bilayer.
a cabeça é a parte hidrofílica, e a cauda contém os ácidos gordos hidrofóbicos., Em uma membrana, um bilayer de fosfolípidos forma a matriz da estrutura, as caudas de ácidos graxos dos fosfolípidos se encontram no interior, longe da água, enquanto o grupo de fosfato se encontra no lado aquoso exterior (Figura 9).os fosfolípidos são responsáveis pela natureza dinâmica da membrana plasmática. Se uma gota de fosfolípidos é colocada na água, ela espontaneamente forma uma estrutura conhecida como uma micela, onde as cabeças de fosfato hidrofílico enfrentam o exterior e os ácidos graxos enfrentam o interior desta estrutura.,
esteróides
Ao contrário dos fosfolípidos e gorduras discutidos anteriormente, os esteróides têm uma estrutura de anel fundido. Embora não se assemelhem aos outros lípidos, eles são agrupados com eles porque eles também são hidrofóbicos e insolúveis na água. Todos os esteróides têm quatro anéis de carbono ligados e vários deles, como o colesterol, têm uma cauda curta (Figura 10). Muitos esteróides também têm o grupo funcional-OH, que os coloca na classificação de álcool (esteróis).
Figura 10., Esteróides como colesterol e cortisol são compostos de quatro anéis de hidrocarbonetos fundidos.
o colesterol é o esteróide mais comum. O colesterol é sintetizado principalmente no fígado e é o precursor de muitos hormônios esteróides, tais como testosterona e estradiol, que são segregados pelas gónadas e glândulas endócrinas. É também o precursor da vitamina D. O colesterol é também o precursor dos sais biliares, que ajudam na emulsificação das gorduras e sua subsequente absorção pelas células., Embora o colesterol é muitas vezes falado em termos negativos por leigos, é necessário para o bom funcionamento do corpo. É um componente da membrana plasmática das células animais e é encontrado dentro do bilayer fosfolipídeo. Sendo a estrutura mais externa das células animais, a membrana plasmática é responsável pelo transporte de materiais e pelo reconhecimento celular e está envolvida na comunicação célula-a-célula.
em resumo: lípidos
lípidos são uma classe de macromoléculas que são de natureza não-Solar e hidrofóbica. Os principais tipos incluem gorduras e óleos, ceras, fosfolípidos e esteróides. As gorduras são uma forma armazenada de energia e também são conhecidas como triacilgliceróis ou triglicéridos. As gorduras são compostas por ácidos gordos e glicerol ou esfingosina. Os ácidos gordos podem ser insaturados ou saturados, dependendo da presença ou ausência de ligações duplas na cadeia de hidrocarbonetos. Se apenas ligações únicas estiverem presentes, elas são conhecidas como ácidos graxos saturados., Os ácidos gordos insaturados podem ter uma ou mais ligações duplas na cadeia de hidrocarbonetos. Os fosfolípidos formam a matriz das membranas. Têm uma espinha dorsal de glicerol ou esfingosina à qual estão ligadas duas cadeias de ácidos gordos e um grupo contendo fosfato. Os esteróides são outra classe de lípidos. Sua estrutura básica tem quatro anéis de carbono fundidos. O colesterol é um tipo de esteróide e é um componente importante da membrana plasmática, onde ajuda a manter a natureza fluida da membrana. É também o precursor de hormônios esteróides, como a testosterona.,
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