STRYER, L.; TYMOCZKO, J.L.; BERG, J.M.

Transcrição

1 5 Lipídeos: STRYER, L.; TYMOCZKO, J.L.; BERG, J.M. Bioquímica. 5 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, Capítulos A 5 ed. também pode ser utilizada. SOLOMONS, T.W.G.; FRYHLE, C.B. Química orgânica. 9 ed. Rio de Janeiro: LTC, Cap. 23. BRUICE, P.Y. Química orgânica. 4 ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, Cap Definição, estrutura, classificação e propriedades de lipídeos 5.2. Lipídeos de reserva 5.3. Lipídeos de membrana 5.4. Outros lipídeos: eicosanóides, vitaminas lipossolúveis e terpenóides 5.5. Esteróides: Hormônios esteroidais e ácidos biliares

2 Os lipídeos formam membranas, depósitos de energia, entre outras funções Os lipídeos possuem uma variedade de estruturas e funções

3 Os ácidos graxos são os constituintes principais dos lipídeos Os ácidos graxos variam em comprimento de cadeia e grau de insaturação

4 Os ácidos graxos estão presentes em lipídeos de reserva energética Os TAGs sofrem hidrólise originando glicerol e ácidos graxos

5 As propriedades físicas dos TAGs depende do grau de insaturação Reações dos triacilgliceróis Hidrogenação - Óleos líquidos vegetais podem ser parcialmente hidrogenados para render gorduras alimentícias sólidas - Hidrogenação parcial isomeriza algumas ligações duplas cis para trans

6 Saponificação - A hidrólise básica de TAGs rende ácidos graxos e glicerol Reações do grupo carboxila dos ácidos graxos Reações do grupo alquenila de ácidos graxos insaturados

7 Oxidação de ácidos graxos Ceras: são ésteres de ácidos graxos de cadeia longa 14

8 Há três tipos comuns de lipídeos de membrana: fosfolipídeos, glicolipídeos e colesterol Os fosfolipídeos são a classe principal de lipídeos de membrana

9 Os esfingolipídeos são fosfolipídeos que não são derivados do glicerol As membranas de Archaea são feitas de éteres lipídicos com cadeias ramificadas

10 Os glicolipídeos são lipídeos contendo grupos glicidícos O colesterol é um lipídeo com um núcleo esteróide

11 Terpenos e terpenóides Terpenos e terpenóides são achados em óleos essenciais de plantas: são lipídeos que contém geralmente um esqueleto carbônico de 10, 15, 20 ou 30 carbonos; os terpenóides contém oxigênio Terpenos são formalmente vistos como constituídos por duas ou mais unidades C 5, conhecidas por unidades isoprênicas Unidades isoprênicas em terpenos são usualmente ligadas cabeça e cauda

12 Carotenos são tetraterpenos (terpenos C 40 ), isto é, dois diterpenos ligados cauda-cauda Esteróides: reguladores biológicos importantes Eles possuem uma estrutura tetracíclica característica formada por 4 anéis Os anéis são designados por letras A-D Os carbonos são numerados como demonstrado abaixo

13 O colesterol é achado no corpo em agregados com outros lipídeos e proteínas. Estes agregados são chamados de quilomicras, lipoproteínas de alta-densidade (HDL) e lipoproteínas de baixa-densidade (LDL). Os agregados são do tipo micelar e servem para transportar colesterol e outros lipídeos lipofilícos no corpo. HDL ( colesterol bom ) carreia lipídeos dos tecidos para o fígado, onde será degradado e excretado LDL ( colesterol ruim ) carreia colesterol biosintetizado do fígado para os tecidos Quilomícra carreia lipídeos da dieta do intestino para os tecidos O colesterol é precursor de ácidos biliares

14 O colesterol é precursor de cinco classes de hormônios esteroidais Hormônios sexuais (3 classes): Estrogênios (hormônio sexual feminino) Androgênios (hormônio sexual masculino) Progestagênios (hormônios da gravidez) Hormônios adrenocorticóides (2 classes): Glicocorticóides (como o cortisol) Mineralocorticóides (com a aldosterona)

15 Hormônios sexuais O androgênio testosterona é o principal hormônio sexual masculino, sendo secretado pelos testículos promovendo o desenvolvimento das características secundárias masculinas; androsterona é a forma metabolizada da testosterona, que é secretada Hormônios sexuais Estrogênios: o estradiol é o principal hormônio sexual feminino; a estrona é a forma metabolizada do estradiol, que é secretada. O estradiol é secretado pelos ovários e promove o desenvolvimento das características secundárias femininas A progesterona, juntamente com os estrogênios, participam do ciclo ovariano e estimulam as glândulas mamárias durante a gravidez.

16 A progesterona suprime a ovulação; sendo a base para o uso de contraceptivos orais. Ela é degradada no trato gastrointestinal, diferente de progestinas sintéticas, tal como a noretindrona, que são utilizadas como contraceptivos. Estrogênios sintéticos, tal como o etinilestradiol, também são utilizados como contraceptivos orais. Hormônios adrenocorticais As glândulas adrenais (localizadas sobre os rins) produzem muitos hormônios esteroidais. Os mineralcorticóides, tal com a aldosterona, são importantes para regular o balanço eletrolítico Os glicocorticóides, tal como o cortisol, são importantes na regulação do metabolismo de carboidratos, proteínas e lipídeos, e inibem a resposta inflamatória

17 Vitamina D: é lipossolúvel, sendo importante no metabolismo de cálcio e fósforo. Ela é produzida a partir do 7-desidro colesterol (pró-vitamina D 3 ), que é fotolisado pela luz ultravioleta do sol para pré-vitamina D 3, em seguida isomerizando espontaneamente para vitamina D 3. Prostaglandins são derivadas do ácido aracdônico, um ácido graxo C 20 : possuem um anel de cinco membros e duas caudas hidrocarbônicas, sendo que uma termina em um grupamento ácido carboxílico. Elas mediam inflamação, frequência cardiaca, pressão sanguínea, coagulação, concepção, fertilidade e respostas alérgicas. A biossíntese de prostaglandinas é inibida pela aspirina

18 Degradação e biossíntese de ácidos graxos Biossíntese de terpenos: são necessários o pirofosfato de isopentenila e o pirofosfato de dimetilalila Isomerização mediada enzimaticamente Biossíntese do pirofosfato de geranila

19 Biossíntese do pirofosfato de farnesila

20 Biossíntese do esqualeno, o precursor do colesterol Biossíntese do colesterol

21 LISTA DE EXERCÍCIOS (Lipídeos) 1. Explique a diferença de pontos de fusão dos seguintes ácidos graxos e triacilgliceróis: a) Ácido palmítico e ácido esteárico b) Ácido palmítico e ácido palmitoléico c) Ácido oléico e ácido linoléico d) Tripalmitoleato de glicerila e tripalmitato de glicerila 2. Uma gordura oticamente ativa, quando completamente hidrolisada, rende duas vezes mais ácido esteárico do que ácido palmítico. Desenhe a estrutura da gordura. 3. Qual das reações químicas abaixo poderia ser utilizada para distinguir entre um óleo vegetal polinsaturado e um óleo derivado do petróleo contendo uma mistura de hidrocarbonetos saturados e insaturados? Explique sua resposta. a) Adição de bromo em CCl 4 b) Hidrogenação c) Saponificação d) Ozonólise 4. Olestra é uma gordura que se tornou disponível em alimentos em Nesta gordura, a molécula de glicerol é substituída por sacarose e em torno de oito grupos hidroxila estão esterificados com ácidos graxos provenientes de fontes comuns, tais como soja, milho etc. As moléculas são muito grande para passar pelas paredes intestinais e enzimas digestivas não conseguem metabolizá-las. Assim, Olestra é excretada sem mudanças, provendo zero calorias. Desenhe uma estrutura típica para uma molécula de Olestra. 5. O ácido cólico, um dos maiores constituintes da bile, tem a seguinte estrutura. a) Desenhe a estrutura do ácido cólico mostrando os anéis nas suas conformações em cadeira, identifique cada grupo metila e hidroxila como axial ou equatorial. b) Ácido cólico é secretado na bile como uma amida ligada a um grupo amino da glicina. Desenhe a estrutura e explique porque a combinação ácido cólico-glicina é um bom emulsificante. 6. Os compostos abaixo são componentes do Vick Vapo-Rub. Quais são terpenos? 7. Marque as posições das unidades isoprênicas de mentol, zingibereno, -selineno e esqualeno.

22 8. Proponha um mecanismo para a conversão do isômero E do pirofosfato de geranila para o isômero Z. 9. Proponha os mecanismos de formação do -terpineol e limoneno a partir do pirofosfato de geranila. 10. Em solução aquosa ácida, pirofosfato de farnesila forma o seguinte sesquiterpeno: Proponha o mecanismo para esta reação. 11. Forneça os produtos que serão obtidos da reação do colesterol com cada um dos seguintes reagentes (Dica: por causa de efeitos estéricos, a face é mais susceptível ao ataque do que a face ): a) H 3 O + b) BH 3 em THF, seguido por H 2 O 2 + OH - c) H 2, Pd/C d) Br 2 + H 2 O e) Ácido meta-cloroperbenzóico (mcpba) f) Produto da parte (e) + CH 3 O Dietilestilbestrol (DES) é utilizado para o tratamento de carcinoma mamário metastático. DES tem uma atividade estradiol mesmo não sendo um esteróide. Desenhe DES de modo que mostre sua semelhança estrutural com o estradiol.