Lipídeos

Os lipídeos formam um grupo de macromoléculas presente no organismo humano. Eles são representados pelos óleos, gorduras e ceras. Entre as funções desempenhadas por eles, citemos: estrutural (como os que formam a bicamada lipídica), armazenamento (em forma de gordura), impermeabilização e proteção, podem realizar sinalização celular quando são vitaminas, hormônios esteroides, coenzimas e sais biliares.

Principais grupos de lipídeos

Os lipídeos polares podem ser divididos em dois grupos: fosfolipídeos e glicolipídeos. Os fosfolipídeos são aqueles que possuem o grupo fosfato na sua estrutura, os glicolipídeos possuem algum grupo de açúcar (mono ou oligossacarídeo).

Os fosfolipídeos, por sua vez, podem ser classificados também em outros dois grupos: glicerofosfolipídeos e esfingolipídeos. Os glicerofosfolipídeos são os fosfolipídeos derivados do glicerol. (Lembrando – se que os lipídeos nada mais são do que ésteres formados pela esterificação de um ácido carboxílico (ácido graxo) e uma molécula de álcool). Já os esfingolipídeos da classe dos fosfolipídeos possuem a esfingosina como o álcool reagente e também um grupo colina.

Além disso, os glicolipídeos também podem ser esfingolipídeos!! Pois, nada impede que a molécula de esfingosina se ligue a um sacarídeo também no lugar em que a colina estaria ligada se fosse um esfingolipídeo do grupo dos fosfolipídeos.

Ácidos Graxos

Os ácidos graxos nada mais são do que ácidos carboxílicos com uma cadeia muito grande. São moléculas anfipáticas, ou seja, tem parte hidrofóbica e hidrofílica. A parte hidrofóbica é a cauda do ácido, que é uma grande cadeia de carbonos ligados uns aos outros. Mas, há também a parte hidrofílica, onde fica a carboxila.

A molécula do ácido graxo possui três carbonos que recebem nomeação. O primeiro carbono depois do carbono da carboxila é o alfa, em seguida vem o beta. O carbono que dá origem aos famosos ômegas (dos óleos de peixe e tal), é o carbono ômega, sendo este o carbono da extremidade da molécula, o mais longe possível da carboxila.

Os ácidos graxos podem ter duplas ligações. Se tem, diz que são insaturados, se não tem, ai é saturado.

1. Ácidos Graxos Saturados

É importante saber dos exemplos: palmítico (16 carbonos) e araquídico (20 carbonos).

Os saturados, como não possuem a dupla ligação, ficam mais empacotados e rígidos próximos um aos outros. Eles interagem melhor com o ácido graxo ao lado, porque sem a insaturação, a molécula de ácido graxo não se curva. Esse tipo de natureza é a necessária para a formação da, por exemplo, bicamada lipídica.

2. Ácidos Graxos Insaturados

Os exemplos importantes são: araquidônico (20 carbonos, insaturação no 4), ácido linoleico (18 carbonos, insaturação no 2) famoso ômega – 6 e o ácido alfa linolênico (18 carbonos, insaturação no 3) famoso ômega – 3.

A insaturação faz com que não haja uma ordem na organização dessas moléculas. Assim, a interação entre elas não é forte, e isso possibilitada que haja uma maior movimentação entre elas, são mais dinâmicas.

Ácidos Graxos Trans x Ácidos Graxos Cis: se a molécula possui uma dupla ligação, muito possivelmente ela terá isômeros geométricos na forma cis ou trans. Quando os ácidos graxos na forma trans passam por um processo de esterificação com um álcool, eles formam as famosas gorduras trans, conhecidas por serem nocivas à saúde humana.

Dica:
li-no-lê-ni-co: acento na terceira sílaba, logo é o ômega – 3! (decorar assim é bom!) então o linoleico só pode ser o ômega – 6.

Interessante:
O ômega – 3 aumenta a produção de HDL e auxilia no processo antiinflamatório . O “3” do nome, assim como o “6” do ômega – 6 é porque esses são os números onde a insaturação está! Já o omêga – 6 tem papel importante no controle da hipertensão e do LDL.

Triacilgliceróis

Definição: TRIacilGLICeróis são moléculas formadas pela junção de TRÊS ácidos graxos unidos por uma molécula de GLICerol.

O que eles são: são a principal forma de reserva energética no nosso organismo. A famosa gordura.

Por que a natureza selecionou essa molécula para ser a nossa reserva energética? Porque ela apresenta vantagens evolutivas:

  • sua oxidação libera mais energia do que os açucares do glicogênio e do amido;
  • são hidrofóbicos! isso quer dizer que, quando o indivíduo bebe água, não ocorre diluição das gorduras;
  • promove isolamento térmico, o que dificulta a perda de calor. Essa vantagem é ainda mais imprescindível em animais que vivem em ambientes muito frios;

Ceras

Para medicina, há uma pequena importância o aprofundamento da bioquímica das ceras. É necessário saber que elas são encontradas na pele dos animais e são insolúveis em água. Outra informação importante é que elas são, como qualquer outro lipídeo, um éster. Todavia, são formadas pela esterificação de álcoois de cadeia grande (16 a 30 carbonos) com ácidos graxos também de cadeia grande (14 a 36 carbonos).

Isopreno

O que é um isopreno?
É uma molécula com a seguinte estrutura:

Fórmula Estrutural do Isopreno

As moléculas de esteróis, incluindo o colesterol, e os terpenos são derivadas do isopreno.

Terpenos

Como já dito, são baseados na molécula de isopreno. Eles fazem parte de um grupo de moléculas presentes em óleos vegetais e em frutas, como laranja e limão.

Para a medicina, um dos terpenos importante de ser lembrado é o beta – caroteno presente mais popularmente na cenoura. Durante o seu metabolismo, esse terpeno é transformado em um outro terpeno indispensável para a saúde oftalmológica: a vitamina A. A concentração insuficiente dessa vitamina é a responsável pelo quadro conhecido como cegueira noturna.

Vale lembrar que a vitamina D também tem como um precursor um terpeno! Nesse caso, a vitamina D é derivada especificamente do colesterol, que nada mais é do que um triterpeno.

Esteróis

Esteróis são moléculas que possuem uma estrutura molecular característica que consiste em 3 anéis com 6 carbonos e um anel com 5 carbonos, assim:

Fórmula Estrutural dos Anéis Esteroide

Entre os esteróis importantes, citamos o colesterol. Sem entrar em muitos detalhes, por enquanto, das funções do colesterol, deve – se lembra que é do colesterol que derivam os hormônios esteroides, os sais biliares e a vitamina D!

Existem hormônios esteroides que nosso próprio corpo produz (natural) e também os já fabricados em laboratórios (sintéticos). Os hormônios esteroides naturais podem ser divididos em dois grupos:

  • corticosteróides: controlam o metabolismo de carboidratos e proteínas, inflamação, resposta ao estresse, entre outros.
  • sexuais: controlam o surgimento das características sexuais primária e secundária do indivíduo;
Como os hormônios esteroides promovem todas essas funções?
Esses hormônios funcionam como moléculas de sinalização celular. Por serem de natureza lipídica, conseguem facilmente passar pela membrana plasmática. Dentro da célula, eles se ligam a um receptor que, juntos, dirigem – se ao núcleo e alteram a maquinaria de transcrição no DNA. Esse assunto será melhor abordado no resumo de sinalização celular.
Lipídeos na Membrana Plasmática
A membrana plasmática é formada por uma bicamada lipídica. Ela é caracterizada como um mosaico fluído, porque possui proteínas imersas (daí ser um mosaico) que não ficam estáticas na bicamada (daí ser fluido).
Qual a importância da membrana plasmática ser fluida?
Simples, se ela não for fluida, ela não conseguirá exercer suas funções. Afinal, ela não é simplesmente uma barreira seletiva!! As proteínas presentes nela são, além de facilitadoras dos transportes de moléculas, também receptoras de sinais. A recepção de sinais, feita por essas proteínas, é imprescindível para a vida celular, e para que isso aconteça com êxito essas proteínas devem conseguir se movimentar dentro da bicamada lipídica. Além das proteínas, os lipídeos obviamente também se movimentam.
Além disso, as membranas plasmáticas podem se fundir. Membranas diferentes, ao se fundirem, misturam proteínas e lipídeos diferentes. Por causa da fluidez, é possível que haja uma distribuição igual entre esses novos lipídeos e proteínas, ou seja, eles não ficam concentrados em uma parte da membrana.
Outra importância é que na divisão celular haverá uma divisão igual entre os lipídeos e proteínas pelo fato da membrana ser fluida.
Como os lipídeos se movimentam dentro da bicamada?
As moléculas de lipídeos podem se movimentar “horizontalmente” dentro de uma mesma camada, esse movimento é chamado de difusão lateral. Pode ser que a molécula dê uma volta de 360 graus dentro da mesma camada, esse movimento é de rotação. Outra maneira é quando ela se movimenta apenas em 180 graus, chamado de flexão. Por último, é possível que uma molécula de lipídeo de uma camada vá para outra camada, esse movimento é chamado de flip – flop.
É interessante mencionar que em bicamadas lipídicas sintéticas, como os lipossomos, o movimento de flip – flop é muito raro de acontecer! Mas, em células normais, ele acontece quando é necessário.
Quando uma membrana é mais ou menos fluida?
Três fatores são determinantes para a fluidez das membranas:
  • temperatura;
  • saturação dos lipídeos da bicamada;
  • colesterol;
  • comprimento das cadeias dos lipídeos;

Bom, como a temperatura no organismo é praticamente constante, digamos que em estado normal a fluidez das membranas não é alterada. Mas, é claro que se a temperatura aumenta muito, a agitação das moléculas também aumenta! Consequentemente, a fluidez também. E vice – versa.

Em relação as saturações dos lipídeos, como já foi explicado, se o lipídeo for saturado a interação entre as moléculas é maior. Então, a fluidez é menor, porque a interação entre os lipídeos é tão intensa que a movimentação das moléculas dentro da bicamada é diminuída. Obviamente, que o oposto é válido. Lipídeos com insaturações interagem com menor intensidade, porque há menos contato entre as cadeias dessas moléculas, então a fluidez é maior. Repare como nessa imagem fica claro como os lipídeos insaturados interagem – se com menor intensidade:

Lipídeos Insaturados na Bicamada Lipídica

O comprimento da cadeia dos lipídeos também afeta a fluidez. Isso porque, quanto maior a cadeia hidrocarbonada, maior também será o contato entre esses lipídeos. Então, quanto maior a cadeia, menor a fluidez. Menor a cadeia, maior a fluidez.

Por fim, o colesterol é uma molécula determinante na fluidez da membrana plasmática. Na membrana, o colesterol é capaz de diminuir a fluidez, sua ausência, por outro lado, aumenta.

Como o colesterol é capaz disso?

Por ser uma molécula de caráter lipídico, o colesterol tem a capacidade de “se enfiar” entre os lipídeos e interagir com eles. Ao fazer isso, os lipídeos ao entorno do colesterol ficam atracados a ele, impedidos de se movimentar naturalmente. Com isso, além de diminuir a fluidez, o colesterol também aumenta a rigidez da membrana.

Interação do Colesterol na Bicamada Lipídica

Que tipo de lipídeo fica na bicamada lipídica?

O principal lipídeo encontrado na bicamada lipídica são os do grupo dos glicerofosfolipídeos. Podem ser encontrados esfingolipídeos e, como já dito, colesterol. Mas, isso varia entre o tipo de célula em que está sendo analisada, a composição varia e não há um padrão para isso.

Como a membrana plasmática é uma bicamada lipídica?

A configuração de bicamada só é possível porque é energeticamente favorável. Essa bicada possui uma propriedade importante: auto – selamento. Isso quer dizer que, se a membrana plasmática sofrer uma ruptura e uma ponta livre for exposta à água, como isso não é energeticamente favorável, automaticamente, todas as moléculas da bicamada vão se ajeitar para eliminar essa ponta livre.

As duas camadas são simétricas?

Não. A bicamada lipídica é assimétrica, já que os glicofosfolipídeos localizam – se somente do lado externo da membrana plasmática, não há nenhum voltado para o citoplasma. Isso porque, a função dos glicídeos do lado externo da membrana é formar uma camada de carboidratos para proteger a célula e também para participar do processo de sinalização celular.

Referências

Alberts, B.etal. (2010) Biologia Molecular da Célula. 5ed. ARTMED.
Nelson, D.; Cox, M.; (2010) Lehninger Princípios de Bioquímica. 5ed. SARVIER.
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