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Objetivos do capítulo Compreender as diferenças químicas e funcionais entre as classes de lipídios presentes biologicamente; Entender os papéis cruciais dos lipídios nos sistemas biológicos. LIPÍDIOS NÃO SAPONIFICÁVEIS • Introdução • Propriedades e importância • Esteróis e esteroides • Terpenos e terpenóides LIPÍDIOS SAPONIFICÁVEIS • Introdução • Triacilgliceróis • Ceras • Lipídios de membrana LIPÍDIOS BIOLOGICAMENTE ATIVOS • Introdução • Mensageiros e sinais • Cofatores enzimáticos • Pigmentos TÓPICOS DE ESTUDO LIPÍDES, GORDURAS OU LIPÍDIOS • Introdução • Fontes de lipídios • Propriedades e funções • BIOQUÍMICA GERAL 131 A gordura ganhou status de vilã nos últimos tempos. Eliminá-la da rotina alimentar e do corpo tem sido o objetivo principal de diversas dietas e de atividades físicas “da moda” que conquistam um número cada vez maior de adeptos. Mas o que pouco se fala é da importância que a gordura tem para a saúde. Nesse caso, mais do que nun- ca, vale a frase “tudo em exagero faz mal”, mas em doses equilibradas, as gorduras senciais para o nosso corpo. Mas o que de fato são os lipídios e qual a sua importância em nosso organismo? Contextualizando o cenário BIOQUÍMICA GERAL 132 Lipídios6. Dentre os principais marcos históricos de descobertas relacionadas a lipídios, destaca-se o estabelecimento do modelo de membrana celular. Em 1924, Frick determinou a espessura da membrana celular através de experimentos de medida da capacitância de soluções de eritró- citos. Gorter e Grandel realizaram experimentos de extração lipídica a partir das membranas celulares e foram capazes de observar a formação de monocamadas. O modelo de mosaico Além disso, outro marco histórico relacionado à história dos lipídeos em geral consiste na realização de um Congresso Internacional de Bioquímica em 1922, em que estabeleceu-se que os ésteres que, por hidrólise, fornecem ácidos carboxílicos superiores (ácidos graxos) seriam enquadrados num grupo geral, os lipídios ou lípides (do grego lipo, gordura). Lipídes, gorduras ou lipídios6.1 Os lipídios são um amplo grupo de compostos químicos orgânicos naturais, que constituem hidrogênio e oxigênio, apesar de também poder conter fósforo, nitrogênio e enxofre, entre os quais se incluem gorduras, ceras, esteróis, vitaminas lipossolúveis (como as vitaminas A, D, E, e K), fosfolipídios, entre outros. Alguns lípidos são moléculas lineares ou curvadas e outros são compostos cíclicos. Podem parte polar e outra não polar, e podem dissolver no meio aquoso estruturas como vesículas, lipossomas ou membranas. Os lipídios são geralmente incolores, un- tuosos ao tato, pouco consistentes e apre- sentam densidade menor do que a da água, na qual são insolúveis, porém emulsionáveis. lúveis a quente. Além disso, dissolvem-se em sulfeto de carbono, clorofórmio, éter etílico, acetona, benzeno, gasolina e outros solventes rosas e translúcidas, que não desaparecem BIOQUÍMICA GERAL 133 Introdução6.1.1 Os lipídios, também chamados de lípides e gorduras, são um grupo de biomoléculas com- postas principalmente por carbono, hidrogênio e oxigênio, podendo ter outros elementos, mos vivos, estando presentes neles ou sendo obtidos deles. Têm como característica comum a insolubilidade em água. Fontes de lipídios6.1.2 Os lipídios são constituintes dos seres vivos, e suas principais fontes alimentares são de origem animal e vegetal. Como fornecem calorias na dieta, devem ser consumidos de maneira equilibrada. Alimentos de origem animal que são fontes lipídicas incluem o leite, a manteiga, os ovos, os peixes e as carnes vermelhas. Já entre os vegetais, desta- cam-se o abacate, o coco, a soja, a canola, o azeite de oliva e as oleaginosas (nozes, cas- tanhas, amêndoas, gergelim) como fonte de lipídios. pelo aquecimento. Como as gorduras são usadas em processo de frituras seguidamente realizadas em reci- pientes abertos, em temperatura elevada (180 – 200 °C), há o contato direto com o ar. Tais con- ção), algumas das quais são perceptíveis pelo próprio escurecimento das gorduras, o aumento da viscosidade, a formação de espuma e produção de fumaça. Essas transformações afetam o sabor que a fritura confere aos produtos fritos, mas também produzem efeitos tóxicos, como irritação gastrointestinal, inibição de enzimas, destruição de vitaminas e carcinogênese, quan- Propriedades e funções6.1.3 Os lipídios são caracterizados quimicamente por sua baixa solubilidade em água e em solventes polares e alta solubilidade em solventes orgânicos, apolares, como álcool, éter, clo- rofórmio e acetona. Os lipídios são chamados de óleos, se líquidos à temperatura de 20ºC; e de gorduras, se sólidos na mesma temperatura. Podem ainda ser chamados de azeites, quando têm origem BIOQUÍMICA GERAL 134 ESCLARECIMENTO: do degradada é o triacilglicerol ou triglicerídeo, que é constituído por uma molécula de glicerol ligada a três ácidos graxos. na polpa de frutos (como é o caso do azeite de oliva e de dendê), ou de manteigas, como alguns lipídios de origem vegetal, a exemplo do cacau e de karité. Óleos e gorduras podem atuar como mo- léculas de reserva de energia em vegetais e animais. Esses lipídios de armazenamento possuem duas características que os tornam moléculas extremamente vantajosas a serem utilizadas como reserva de energia. A primei- ra é a sua hidrofobicidade, pois, quando a célula armazena lipídio em seu interior, essa molécula não carrega água de solvatação, como aconteceria com uma molécula solúvel em água. Dessa forma, as células que armazenam lipídios não carregam um peso extra da água de hidratação. A segunda característica dos lipídios está relacionada à sua grande capacidade de gerar energia quando degradados. Cada grama de lipídio metabolizado gera 9 kcal de energia, diferentemente dos carboidratos, que geram 4 kcal durante sua degradação. Além de lipídios de armazenamento, substâncias lipídicas, como fosfolipídios e esteróis, são constituintes da estrutura de membranas biológicas. Outros lipídios são cofatores enzimáti- cos, transportadores de elétrons, precursores de ácidos biliares, hormônios, fontes e veícu- (prostaglandinas, tromboxanas, leucotrienos), pigmentos absortivos de radiações luminosas, 6.1.4 rencia em relação a sua função biológica. Os lipídios que possuem função estrutural, como BIOQUÍMICA GERAL 135 6.2 Os lipídios com ácidos graxos em sua composição são , pois reagem com para o ciclo de Krebs. Como exemplo, podemos citar os acilglicerois, os fosfolipídios e os glicolipídios. veis e o colesterol são os principais representantes destes lipídios que não são energéticos, porém desempenham funções fundamentais no metabolismo. PAUSA PARA REFLETIR Os lipídios são insolúveis em água. Como essa propriedade química é importante no ambiente celular? Introdução 6.2.1 A principal característica dos lipídios sa- em sua estrutura. Os ácidos graxos são áci- dos carboxílicos que contêm, no mínimo, quatro carbonos e, no máximo, 36 carbo- carbônica (porção apolar) ligada a um gru- pamento carboxila (-COOH; porção polar). Podemos representá-los de acordo com a demonstração da Fig. 1. os fosfolipídios constituintes das membranas biológicas, são denominados lipídios estruturais ou funcionais; enquanto aqueles utilizados como reservas energéticas, como os triglicerídeos, são chamados lipídios de armazenamento. com bases fortes em meio alcoólico, formando sabão; e aqueles que não possuem ácido graxo BIOQUÍMICA GERAL 136 BIOQUÍMICA GERAL dor da dupla ligação: se estão do mesmo lado na estrutura espacial, a dupla ligação é do tipo cis trans. A maior parte dos ácidos graxos naturais é do tipo cis. A Fig. 2 mostra dois exemplos de ácidos graxos: o olei- cis trans. Perceba, na Fig. 2, que as duplas ligações em ambos os ácidos graxos estão entre os carbonos 9 e 10. Figura 2 cis e trans. Fonte: MURRAY et al, 2013. (Adaptado). CURIOSIDADE:Gorduras trans são ácidos graxos insaturados que possuem dupla ligação com trans do recomendado provoca aumento dos níveis da lipoproteína LDL, importante fator de risco para doenças cardiovasculares. 1 Forma cis (ácido oleico) 10 10 18 CH3 CH3 C C C C 9 9 110º 120º H H H H Forma trans (ácido elaídico) COO- COO- A presença da dupla ligação é essencial para determinar as propriedades físicas e químicas dos ácidos graxos. Os ácidos graxos insaturados apresentam uma torção na cadeia carbônica, decorren- te do ângulo de ligação da dupla, o que gera uma redução no valor dos pontos de fusão dos ácidos da dupla ligação aumenta o grau de interação entre as cadeias vizinhas, fazendo com que o ponto de fusão dessas estruturas seja mais alto. Portanto, a 25ºC, essas moléculas estão no estado sólido. BIOQUÍMICA GERAL 138 Figura 3. Estrutura de ácidos graxos. Fonte que os carbonos são contados a partir do grupo carboxila. Os ácidos graxos de cadeia curta contêm quatro a seis carbonos; os de cadeia média têm entre sete e doze carbonos; os de ca- deia longa contêm entre treze e dezoito carbonos; e os de cadeia muito longa possuem mais de dezoito carbonos. Quanto maior o tamanho da cadeia, maior a insolubilidade do ácido graxo e maior seu ponto de fusão. A Fig. 3 mostra o impacto da presença da dupla ligação sobre a estrutura do ácido graxo. Perceba, em b), que a dupla ligação provoca uma dobra na estrutura (ângulo de 30º), importan- te para evitar empacotamento dos ácidos graxos. -O -OO O C C Grupo carboxila Cadeia hidrocarbônica A) B) PAUSA PARA REFLETIR A terceira forma de classificar um ácido graxo diz respeito a sua necessidade na dieta. Nesse caso, temos os essenciais e os não essenciais. O que são os aminoácidos essencias e os não essenciais? Quanto à nomenclatura dos ácidos graxos, primeiramente, é preciso contar o número de átomos de carbonos presentes na cadeia carbônica e depois localizar quais carbonos possuem duplas ligações. Caso o ácido graxo não possua duplas ligações, sua nomenclatura é represen- tada pelo número de carbonos seguido pelo número zero, separados por dois pontos (:). Por exemplo, um ácido graxo com 16 carbonos e sem dupla ligação seria representado como 16:0. BIOQUÍMICA GERAL 139 Figura 4 Fonte ligações duplas não são conjugadas (ou seja, não são ligações simples e duplas alternadas) e também o número de carbonos é par, visto que ocorre condensação de duas unidades por vez durante a síntese. Alguns exemplos de ácidos graxos saturados são: ácido láurico, mirístico, palmítico, esteári- co, linolênico e araquidônico. gliceróis (triglicerídeos), ceras ou lipídios de membranas, que veremos na sequência deste capítulo. Já os ácidos graxos com duplas ligações são representados de maneira diferente: número a posição de cada dupla ligação. Veja dois exemplos na Fig. 4. O ácido graxo representado pela mostra onde ela está posicionada, ou seja, o número 9 indica que está entre os carbonos 9 e no número 1 é sempre o carbono da carboxila. 9) ácido cis-9-octadecenoico 5,8,11,14,17) ácido eicosapentaenoico (EPA) -O -O O O C C 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 9 10 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 18 A) B) Triacilgliceróis6.2.2 Os triacilgliceróis, ou triglicerídios, são os lipídios mais abundantes na natureza. Formam os pólios vegetais e tecidos adiposos (reserva energética). Quimicamente, são ésteres de ácidos BIOQUÍMICA GERAL 140 BIOQUÍMICA GERAL Figura 6. Hidrólise de triacilglicerol. Fonte Além do processo enzimático de hidrólise, que ocorre no nosso organismo, os triacilgli- ceróis podem ser hidrolisados em experimentos com o uso de ácidos, em uma reação seme- lhante à enzimática. PAUSA PARA REFLETIR Quando os triacilgliceróis são submetidos à hidrólise alcalina, na presença de bases fortes como NaOH ou KOH, sob aquecimento, ocorre a reação conhecida como saponifi- cação. Em termos químicos, como ela ocorre? graxos, conforme mostra a Fig. 6. Observe que são três ácidos graxos diferentes ligados ao glicerol, onde a cadeia carbônica é mostrada como R1, R2 e R3. Ceras6.2.3 Ceras são ésteres de ácidos graxos saturados e insaturados de cadeia longa (14-36 carbonos), que repele água. Certas glândulas da pele de vertebrados produzem ceras que são secretadas e pro- tegem os pêlos e a pele e, em pássaros marinhos, as ceras mantêm as penas impermeáveis à água. Em certas plantas, há uma grossa camada de cera para impedir evaporação excessiva de água e TRIACILGLICEROL GLICEROL ÁCIDOS GRAXOS LIPASE R2 R2 R1 R3 R1H2C CO O + ++ C O O- C O O- C O O- R3H2C CO O C O O CH 3H+ CH2 OH CH2 OH HO HC3H2O BIOQUÍMICA GERAL 142 Alguns exemplos incluem os constituintes da cera de abelha e de carnaúba, e a lanolina (lã cera de abelhas. Lipídios de membrana6.2.4 Os lipídios de membrana grupamento polar unido à porção hidrofóbica por meio de ligação fosfodiéster (grupamento fosfato em sua estrutura); ou glicolipídios, que não têm fosfato, mas um grupamento carboidra- to na extremidade polar, podendo este ser um açúcar simples ou um oligossacarídeo complexo. Existem dois tipos de fosfolipídios: aqueles formados por glicerol (glicerofosfolipídios ou glicerofosfolipídios derivam do ácido fosfatídico, e seu grupamento fosfato está ligado a uma molécula de álcool e a uma molécula de glicerol substituída com dois ácidos graxos (ligações éster). Esse grupamen- to fosfato, juntamente com o álcool, confere a essa região da estrutura uma alta polaridade. Alguns exemplos de glicerofosfolipídios são a fosfatidilcolina, a fosfatidiletanolamina, a fosfa- tidilserina, a fosfatidilinositol e fosfatidilglicerol (cardiolipina). Os ou de seus derivados ligada a uma molécula de ácido graxo de cadeia longa, e a um grupamen- e estão especialmente na face externa das membranas plasmáticas, contendo um ou mais tantes dessa classe, sendo utilizadas como formadores das células que constituem as bainhas de mielina dos axônios no sistema nervoso central. Portanto, os fosfolipídios apresentam uma parte da molécula com característica apolar e outra porção, representada pelo grupamento fosfato, com característica polar. Essa dupla ca- Figura 7. Estrutura química de uma cera: triacontanil palmitato. CH3 CH2 (CH2)28 CH3 (CH2)14 C éster álcool ácido graxo ácido palmítico 1-triacontanol O O BIOQUÍMICA GERAL 143 interno da célula, diretamente em contato com os meios extra e intracelular, essencialmente com o meio aquoso. Os glicolipídios são os lipídios de membra- na, que apresentam açúcares em suas estru- turas. Podem ser divididos em galactolipídios lipídios contêm resíduos de galactose ligados a uma molécula de glicerol, substituída por dois uma glicose sulfatada, a denominação correta é sulfolipídio. Os galactolipídios e os sulfolipí- dios são abundantes nas células vegetais. que possuem oligossacarídeos em sua estrutura se chamam gangliosídeos. Essas moléculas desempenham importantes funções, como o reconhecimento celular, e estão distribuídas nos tecidos neurais. 6.3 não são combus- tíveis usados como fonte de energia, mas desempenham funções fundamentais no metabolis- mo. O representante mais conhecido desta categoria é o colesterol, com grande importância para as células animais. Introdução6.3.1 são os lipídios que não apresentam ácidos graxos em sua es- vos, mas os mais importantes têm origem animal, como é o caso do colesterol. BIOQUÍMICA GERAL 144 Propriedades e importância6.3.2 O colesterol tituição das membranas biológicas várias moléculas, como a vitamina D; os hormônios sexuais (progesterona, testosterona, es- trogênios), produzidos nas gônadas e placenta; os mineralocorticóides, que controlam a reab- sorção renal de íons como sódio, cloreto e bicarbonato; os glicocorticóides, envolvidos na re- gulação da síntese de glicose a partir de precursores não glicídicos e na redução da resposta iminente demanda; e também os saisbiliares, envolvidos na digestão de gorduras. da vitamina A, as vitaminas E e K, óleos essenciais, pigmentos e hormônios de plantas, além de eicosanóides como prostaglandinas, tromboxanas e leucotrienos. As prostaglandinas estão cotrienos com contração das vias aéreas que levam aos pulmões. A vitamina A fornece o pigmento fotossensível do olho dos vertebrados e regula a expres- são gênica no crescimento epitelial. A vitamina D é precursora de um hormônio relacionado ao metabolismo do cálcio. Já a vitamina E tem função antioxidante dos lipídios de membrana e a vitamina K está envolvida no processo de coagulação sanguínea. Esteróis e esteroides6.3.3 Os esteroides estão presentes na maioria dos eucariotos e são derivados de um núcleo co- mum, chamado ciclopentanoperhidrofenantreno, ou núcleo esteroide. Este é constituído por quatro anéis conjugados, nomeados A, B, C e D. A estrutura química do núcleo esteroide, com a numeração dos átomos de carbono, está indicada na Fig. 8. Figura 8 Fonte: MURRAY et al., 2013. (Adaptado). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 A B C BIOQUÍMICA GERAL 145 Esse núcleo é derivado do isopreno e é um precursor comum de pigmentos, algumas vita- minas lipossolúveis, hormônios e sais biliares, além de ter papel de formador de membranas celulares. Existem diversos tipos de esteroides, sendo que, nos vegetais, o principal é o estig- masterol; nos fungos, o ergosterol; e nas células animais, o colesterol. A estrutura do colesterol é composta pelo núcleo esteroide, formado por quatro anéis fun- cabeça polar, no carbono 3. Esse grupo cabeça, representado por uma hidroxila, possui um caráter polar, que confere à molécula a capacidade de interagir com a água. Entretanto, o var a estrutura do colesterol. Figura 9. Estrutura do colesterol. Fonte: ESCLARECIMENTO: O colesterol é um esteroide de grande importância para as células animais, e pode síntese, tendo como precursor o mevalonato; e exógena, através da dieta. 1 4 6 2 HO 3 5 10 919 7 8 11 12 17 15 16 20 23 25 27 262422 13 14 Núcleo esteroide Cadeia lateral alquila Grupo-cabeça polar A B H C H H H H D 18 21 BIOQUÍMICA GERAL 146 A presença da molécula de colesterol nas membranas celulares oferece mais resistência ao tecido devido à rigidez estrutural conferida pela presença dos anéis benzênicos no núcleo esteroide. O colesterol também é fundamental como precursor da síntese dos hormônios li- pofílicos, como os sexuais (estrogênio, progesterona e testosterona), e também o cortisol e a aldosterona. Além disso, essa molécula é importante no processo digestório das gorduras da dieta, pois atua como precursora para a síntese de ácidos biliares. O colesterol pode ser encontrado no organismo de duas formas: como colesterol livre, com tina colesterol acil transferase (LCAT), presente no plasma, ou da acil-CoA colesterol acil trans- ferase (ACAT), presente no interior das células. A principal diferença entre essas duas formas é a solubilidade, pois o éster de colesteril é muito mais lipossolúvel do que o colesterol livre, que apresenta uma hidroxila polar. Terpenos e terpenóides6.3.4 Os terpenos, também chamados de terpenoides, são substâncias produzidas naturalmen- te pelos vegetais, principalmente pelas árvores coníferas. Eles são a maior classe química de ativos vegetais, sendo que existem mais de 30 mil tipos de terpenos descritos. Alguns tipos são voláteis, e pela sua fragrância agradável, são muito encontrados em óleos essenciais. Ainda não se tem certeza sobre sua função nas plantas, mas sabe-se que muitas dessas conveniência biológica, sendo usados como intermediários na polinização e na proteção dos vegetais. Os terpenos mais amargos e menos voláteis ou tóxicos, por exemplo, protegem as plantas de serem comidas por certos animais. Por outro lado, alguns ti- pos de terpenos podem ser utilizados para atrair insetos, de modo que estes possam realizar a polinização. Caracteristicamente, são lipídios não sa- ponificáveis que apresentam como unida- de fundamental uma molécula de 5 carbo- nos, o isopreno. BIOQUÍMICA GERAL 147 Os terpenos podem ser monoterpenos, quando são formadas por 2 unidades terpênicas; diterpenos, se constituídos de 4 unidades terpênicas; triterpenos, quando têm 6 unidades ter- pênicas; e tetraterpenos, no caso de possuirem 8 unidades terpênicas. Alguns terpenos são componentes de óleos essenciais de plantas, como o geraniol, o limo- uma vez que é o precursor da vitamina A. Ele é um tetraterpeno, com 40C. Além da vitamina A, as vitaminas D, E e K são constituídas por unidades isoprênicas. Lipídios biologicamente ativos6.4 Os lipídios desempenham um papel muito mais importante no corpo do que se acreditava energia ou formar membranas celulares, no entanto, sabe-se hoje que os lipídios têm um pa- tracelular ou regulação hormonal local. Eles servem como moléculas biologicamente ativas, exercendo uma gama de funções regulatórias, como de mensageiros químicos e sinalizadores. Introdução6.4.1 Os componentes lipídicos predominantes nas células são os lipídios funcionais, já discutidos neste capítulo, ou seja, lipídios de membrana (5-10% massa seca celular), e lipídios de reserva (>80% massa de adipócitos). Os lipídios de membrana formam barreiras impermeáveis em torno das células e de seus compartimentos, enquanto os lipídios de reserva são combustíveis de reserva energética, que permanecem imobilizados até sofrerem oxidação. Entretanto, com a descoberta por Bergs- que os lipídios eram muito mais interessantes do que se tinha pensado anteriormente, com substancial importância na sinalização e na regulação hormonal local. CURIOSIDADE: ativador de plaquetas. Mais ou menos na mesma época, surgiu a consciência das funções distintivas do fosfatidilinositol e seus metabólitos na sinalização celular BIOQUÍMICA GERAL 148 Lípidos de armazenamento, como os triacilgliceróis, no seu contexto celular, são quimica- cos e hidrofílicos que podem se ligar através de vários mecanismos às proteínas de membrana tos complexos que, entre muitas funções, têm um papel no sistema imunológico. Desta forma, a grande maioria dos lipídios apresenta um papel passivo, diferentemente de um grupo presente em muito menor quantidade no organismo, conhecidos como lipídios bio- logicamente ativos, que têm função ativa no trânsito metabólico, na forma de mensageiros e metabólitos, conforme veremos na sequência. Mensageiros e sinais6.4.2 Todos os organismos multicelulares usam mensageiros químicos para enviar informações entre organelas e outras células. Como os lipídios são pequenas moléculas insolúveis em água, são excelentes candidatos para a sinalização. As moléculas sinalizadoras ainda se ligam aos receptores na superfície celular e provocam uma mudança que leva a uma ação. ESCLARECIMENTO: Os hormônios levados pela circulação sanguínea entre os vários tecidos corporais são lipídios que agem como potentes sinais. Outros lipídios são mensageiros intra- celulares formados em resposta a um sinal extracelular, seja ele hormonal ou um fator de crescimento. O fator ativador de plaquetas, ou 1-alquil-2-acetil-sn-glicero-3-fosfocolina, foi o primeiro fos- folipídio biologicamente ativo a ser descoberto. Dentre as inúmeras atividades documentadas, ção e está envolvido no mecanismo da resposta imune. Lípidos aniônicos, como o fosfatidilinositol, e seus derivados fosforilados, que estão concen- do citoesqueleto e para proteínas solúveis envolvidas em fusão de membranas durante a exo- citose. Em resposta a sinais extracelulares, o fosfatidilinositol libera moléculas mensageiras dentro das células, como o diacilglicerol e o inositol 1,4,5 trifosfato, responsáveis pela regula- ção de certas enzimas. BIOQUÍMICA GERAL 149 A fosfatidilcolina, fosfolípidio abundante nas membranas de animais e vegetais, pode servir como fonte de diacilgliceróis comfun- ção sinalizadora, enquanto a formação do plasmalogênio, especialmente, pode fornecer araquidonato para a produção de eicosanói- des. Além disso, a fosfatidilcolina é o precursor muitas moléculas sinalizadoras, de modo que Os diacilgliceróis comentados anterior- mente funcionam como segundos mensagei- ros em muitos processos celulares, modulan- do mecanismos bioquímicos vitais e ativando importantes fosfatos de inositol, pela ação da enzima fosfolipase C sobre fosfatidilinositol, e do câncer e de outros estados de doença. - atuar como segundos mensageiros necessários para a tradução de sinais celulares externos, - entre outras. Eles estão envolvidos na regulação da expressão gênica e são parte do mecanis- mo pelo qual a apoptose (morte celular programada) é regulada. Além disso, os ácidos graxos essenciais, linoleico e linolênico, são precursores de muitos tipos diferentes de eicosanóides, incluindo os hidroxieicosatetraenos, prostanóides (prosta- glandinas, tromboxanos e prostaciclinas), leucotrienos (e lipoxinas). Já o ácido docosahexae- nóico é o precursor dos docosanóides (mediadores especializados pró-resolução: resolvinas, protectinas e maresinas). Os eicosanóides e docosanóides são altamente potentes em concentrações nanomolares - - BIOQUÍMICA GERAL 150 tórios, portanto, o correto equilíbrio entre os dois grupos é essencial para a manutenção da saúde. Hormônios vegetais, como os jasmonatos, também parecem ser derivados dos ácidos graxos essenciais e apresentam semelhanças estruturais com as prostaglandinas. Cofatores enzimáticos6.4.3 atuam como cofatores enzimáticos em reações de transferência de elétrons ou na transferên- cia de grupamentos carboidratos em várias reações de glicosilação, ou seja, de adição de açúcar. As ubiquinonas e as plastoquinonas são transportadores de elétrons nas mitocôndrias e nos cloroplastos, respectivamente. Os dolicóis ativam e ancoram os açúcares às membranas celulares; e os grupos açúcar são então utilizados na síntese de carboidratos complexos, glicolipídios e glicoproteínas. Pigmentos6.4.4 apresentam um sistema de ligações duplas conjugadas, ou seja, ligações simples e duplas alter- nadas, permitindo o movimento dos elétrons e a absorção de luz na região visível do espectro, dando a eles cores visíveis. Pequenas diferenças na química destes compostos geram pigmen- tos de cores substancialmente diferentes. Parte dos pigmentos captam a luz na visão e na fo- tossíntese, outros produzem as colorações naturais. O caroteno, por exemplo, tem coloração amarelo-alaranjada, como nas cenouras e abóboras, e compostos similares a ele fornecem cor vermelha, amarela ou alaranjada às penas das aves. Proposta de atividade Agora é a hora de pôr em prática tudo o que você aprendeu neste capítulo! Elabore um mapa conceitual destacando as principais ideias abordadas ao longo do capítulo. Ao produzir seu mapa conceitual, considere as leituras básicas e complementares realizadas. Recapitulando Lipídios fazem parte da nossa dieta, da estrutura de membranas celulares e da reserva energética. Mas, além disso, eles podem ter ação biológica, como sinalizadores, mensagei- BIOQUÍMICA GERAL 151 ros e participantes de reações envolvendo elétrons, ou na formação de coloração. Observamos, neste capítulo, que as substâncias lipídicas são moléculas com diversas es- truturas químicas, sem uma fórmula geral, que apresentam como característica principal celular, pois gera uma barreira biológica de separação entre o meio externo das células, essencialmente aquoso, e o interno, também aquoso, conhecido como membrana celular. Iniciamos nossa imersão na bioquímica de lipídios aprendendo sobre os ácidos graxos, moléculas formadas por uma porção polar, representada pelo grupamento carboxila, liga- da a uma cadeia hidrocarbônica apolar ou lipofílica, podendo esta ter número variável de carbonos e presença ou não de ligações duplas. diferença entre os ácidos graxos essenciais e os não essenciais. Os essenciais são aqueles que nosso organismo não consegue produzir, por isso precisamos obtê-los por meio da dieta. Os ácidos linoleico e linolênico, conhecidos também como ômegas 6 e 3, respectiva- mente, são importantes exemplos de ácidos graxos essenciais. Já os não essenciais podem ser produzidos, não sendo a dieta a única forma de obtenção. - - tituindo o lipídio de armazenamento energético, uma gordura neutra insolúvel em água. - há liberação de glicerol e formação de três moléculas de sal de ácido graxo, solúveis em - carbônica apolar. Os sais de ácidos graxos formados são os sabões, por isso, chama-se a reação de saponificação. mais insolúveis, também detentores de ácido graxo na estrutura e com função especialmente impermeabilizante. Vale destacar que lipídios de membrana, como fosfolipídios e glicolipídios, BIOQUÍMICA GERAL 152 - vem fonte de energia. Entre eles, destacam-se o colesterol e seus derivados esteroides, como os hormônios sexuais e os ácidos biliares, e os terpenos e terpenoides, precursores das vitaminas - nalizadores e mensageiros celulares, exercendo um papel crítico e fundamental para o adequa- do funcionamento celular. BIOQUÍMICA GERAL 153 Lipids in action - their biological functions, 2018. Disponível em: . Acesso em: 06 set. 2018. GIOIELLI, L. A. Óleos e gorduras vegetais: composição e tecnologia. Revista Brasileira de Far- macognosia, v. 5, p. 211-232, 1996. Lipase – characterization, applications and methods of immobilization. Chemik, v. 64, p. 15. 2010. Rapid analysis of major components and potential authenti- cation of South African olive oils by quantitative 13C nuclear magnetic resonance spec- troscopy Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6. ed. Porto Alegre: Art- med, 2014. Bioactive lipids. Elsevier, 314 p. 2004. Biochemistry of lipids, lipoproteins and membranes Fifth Edition. Elsevier, 624p. 2008. Química Nova VOET, D.; VOET, J. G. Bioquímica. 4. ed. Porto Alegre: ArtMed, 2013 Fundamentos de Bioquímica: a vida em nível molecular. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2008. BIOQUÍMICA GERAL 154