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Bioquímica | Lipídeos e Vitaminas

Lipídios

Características e Funções Gerais

Reserva Energética – Distintamente dos carboidratos, os lipídios possuem como característica fundamental uma tendência de formarem depósitos óleos e gorduras no organismo dos seres vivos. Em animais, tais depósitos podem ser observados nas células do tecido adiposo, os adipócitos. Em vegetais, podemos visualizar o acúmulo de lipídios em sementes oleaginosas. Esse armazenamento servirá como fonte de energia para necessidades futuras, uma segurança para situações de pouca disponibilidade de alimento.


Figura 1 - Azeite, um lipídeo insaturado.
(Fonte: https://bit.ly/2K0ve6H).

Hormonal – Os lipídios estão intimamente ligados à produção de hormônios, como por exemplo, os esteroides (Colesterol, Testosterona, Progesterona). Tais hormônios são fundamentais para a formação das membranas celulares animais, para o funcionamento do sistema cardiovascular e a formação de espermatozoides e óvulos do processo reprodutivo.

Estrutural – Os lipídeos estão fortemente presentes na composição estrutural de diversos órgãos dos seres vivos. Dentre eles destacamos as estruturas membranosas celulares formadas pela interação entre os fosfolipídios, como por exemplo, a membrana plasmática.

Os lipídios também podem ser observados na composição das ceras utilizadas por abelhas para a construção das colmeias e por vegetais de ambientes quentes na formação de uma camada impermeabilizante por sobre suas folhas, reduzindo assim a evapotranspiração e consequente desidratação do vegetal.

Proteção contra impactos mecânicos – tal característica resulta do aspecto “gelatinoso” apresentado pelas gorduras, o que servirá para dissipar a energia contida na força do impacto, reduzindo danos a órgãos ou estruturas em nosso corpo.

Isolante térmico – a espessa camada de gordura formada sob a pele de animais, principalmente aqueles de ambientes frios, é de grande utilidade para a sua sobrevivência. Tal camada de gordura é conhecida por tecido adiposo, sendo constituída pelos adipócitos, células especiais que possuem por característica básica o armazenamento de gotículas de gordura em seu interior, o que também contribuirá para formação de reservas energéticas no organismo.

Classificação dos lipídeos

Esteroides – são complexos derivados dos triterpenos encontrados em células eucarióticas e em algumas bactérias. São formados por um conjunto de 4 cadeias fechadas (anéis) dispostos como apresentado nas figuras abaixo e sendo conhecido como ciclopentanoperidrofenantreno, molécula base para formação dos esteroides como o colesterol, a testosterona, estradiol, a progesterona, vitamina D e outros.

Figura 2 - Colesterol.

O colesterol está intimamente ligado à formação das membranas celulares, a fabricação de hormônios esteroides e a produção de sais biliares no fígado. Tal substância se relaciona, ainda, ao bom funcionamento dos sistema cardiovascular, sendo classificação em LDL (Low Density Lipoprotein) e HDL (High Density Lipoprotein), ou seja, lipoproteínas de baixa e alta densidade, respectivamente.

O LDL-colesterol, também conhecido por mau colesterol, tende a se acumular nas paredes dos vasos sanguíneos, formando placas conhecidas por ateromas. Em contrapartida, o HDL-colesterol, o bom, atua no sistema cardiovascular removendo os acúmulos de LDL, que serão posteriormente enviados até o fígado para a consequente produção dos sais biliares. Esses sais são responsáveis pela emulsificação de gorduras no processo digestório, o que facilitará a atuação das lipases pancreáticas.


Figura 3 - Testosterona

A testosterona, por sua vez, é o hormônio responsável pelo “apetite” sexual e pela formação das características sexuais secundárias no homem como, por exemplo, na maior formação de pelos no corpo, o desenvolvimento da estrutura muscular e pela alteração na voz, tornando-a mais grave.

A vitamina D está relacionada ao processo de formação óssea, sendo produzida na pele com o estímulo do sol. A pouca exposição ao sol durante a infância pode acarretar em má formação da estrutura óssea, doença conhecida por raquitismo.

Carotenoides – substâncias responsáveis pela pigmentação de tecidos que as contêm, sendo encontrado em grandes quantidades nos vegetais. O β-caroteno, em especial, é um conhecido por ser o precursor da vitamina A, substância necessária ao bom funcionamento da visão.


Figura 4 - Beta-Caroteno.

Fosfolipídios – moléculas formadoras da membrana citoplasmática, devido unicamente à sua característica anfipática, ou seja, uma molécula com regiões polares e apolares. Tal característica se deve ao fato dos fosfolipídios possuírem um grupo ácido fosfórico e uma colina ligados ao glicerol e a duas cadeias de hidrocarbonetos, constituindo a primeira uma região hidrofílica (polar) e, a segunda, uma região hidrofóbica (apolar), como demonstrado na figura abaixo.


Figura 5 - Fosfolipídeo.
(Fonte: https://bit.ly/2QCNvtf).

A membrana plasmática é constituída por uma dupla camada de fosfolipídios para que possa ter estabilidade, isso se deve ao fato de encontrarmos água dentro e fora da célula. Como a molécula de água é uma substância polar, as regiões hidrofílicas das camadas de fosfolipídios voltam-se para os meios intracelular e extracelular.

Ácidos graxos e seus derivados – são ácidos monocarboxílicos de longas cadeias de hidrocarbonetos acíclicas, apolares, sem ramificações e, em geral, número par de átomos de carbono. Podem ser saturados, monoinsaturados (com 1 ligação dupla) ou poli-insaturados (com 2 ou mais ligações duplas). Os mais abundantes contêm C6 ou C8 átomos.

Glicerídeos – formam os triglicerídeos. (triacilglicerois), estes, são ésteres de ácidos graxos com o glicerol. A porção ácido graxo presente nos ésteres lipídicos é designada grupo acila. Dependendo do número de grupos hidroxila do glicerol esterificados com ácidos graxos, os acilglicerois são denominados monoacilglicerois, diacilglicerois e triacilglicerois.



Figura 6 - Glicerol.

Cerídeos – conhecidos por ceras, substâncias com capacidade impermeabilizante e estrutural. Basicamente são ésteres de ácidos graxos e álcoois de cadeia longa.

Esfingolipídios – é a segunda maior classe de lipídeos de membranas em animais e vegetais. As moléculas dos esfingolipídios contêm um aminoálcool de cadeia longa. Em animais, o aminoálcool é a esfingosina. A fitoesfingosina é encontrada nos esfingolipídios das plantas.

As moléculas mais simples desse grupo são as ceramidas, estruturas resultantes de ácidos graxos ligados ao grupo amino (-NH2) no C2 da esfingosina. Esses lipídeos possuem função tipicamente estrutural, por exemplo, a esfingomielina, encontrada em grande quantidade na bainha de mielina que reveste e isola os axônios em alguns neurônios. Suas propriedades isolantes facilitam a rápida transmissão dos impulsos nervosos.


As lipoproteínas

São triacilglicerois, o colesterol e os ésteres de colesteril, são insolúveis em água e não podem ser transportados na circulação como moléculas livres. Sendo assim, formam associações com fosfolipídios e proteínas anfipáticas, constituindo macromoléculas esféricas, as lipoproteínas. As lipoproteínas podem ser classificadas em quilomicrons, lipoproteínas de densidade muito baixa (VLDL), de densidade intermediária (IDL), de densidade baixa (LDL) e de alta densidade (HDL).

Quilomicrons – transportam os lipídeos da dieta por meio da linga e sangue do intestino para o tecido muscular (para obtenção de energia por oxidação) e adiposo (para armazenamento).

Lipoproteínas de densidade muito baixa (VLDL) – são sintetizadas no fígado e transportam triacilglicerois e colesterol endógenos para os tecidos extra-hepáticos. No transporte das VLDL através do organismo, os triacilglicerois são hidrolisados progressivamente pela lipoproteína-lipase até ácidos graxos livres e glicerol.  Eventualmente, as VLDL remanescentes são captadas pelo fígado ou convertidas em lipoproteínas de densidade baixa. As VLDL são precursoras das IDL (lipoproteína de densidade intermediária), que por sua vez é precursora da LDL.

Lipoproteínas de densidade baixa (LDL) – as partículas de LDL são formadas a partir das VLDL. As LDL enriquecidas de colesterol e ésteres de colesteril transportam esses lipídeos para os tecidos periféricos. Para que haja a endocitose do LDL, e este alcance o interior da célula, são necessários receptores de membrana para o reconhecimento do LDL com a célula. Dentro das células o LDL é degradado por ação de lipases dos lisossomos, o que libera colesterol que será incorporado às membranas celulares. A deficiência de receptores celulares para as LDL desenvolve hipercolesterolemia familiar, na qual o colesterol acumula no sangue e é depositado na pele e artérias.  

Lipoproteínas de densidade alta (HDL) – removem o colesterol do plasma e dos tecidos extra-hepáticos, transportando-os para o fígado. Na superfície hepática, a HDL se liga ao receptor de membrana e transfere o colesterol e os ésteres de colesteril para o interior do hepatócito, posteriormente, o HDL com menor conteúdo de lipídeos retorna ao plasma. Ho fígado o colesterol pode ser convertido em sais biliares, que são excretados na vesícula, reduzindo o risco aterosclerose devido à deposição de colesterol nas artérias.


VITAMINAS

As vitaminas são responsáveis pela formação de coenzimas, moléculas que irão se acoplar à enzimas para que esta possa desempenha sua atividade metabólica.


Classificação

Lipossolúveis – São vitaminas solúveis em lipídios, pois são encontrados em óleos e gorduras que, após serem absorvidas, serão armazenadas no fígado e no tecido adiposo. Ex: Vitaminas A, D, E e K.

Vitamina A ou Retinol

Obtida a partir da quebra do seu precursor, o β-caroteno (Fig.4). Tal vitamina atua no bom funcionamento da retina, evitando a conhecida cegueira noturna. A presença de β-caroteno nos alimentos de origem vegetal é evidenciada, nestes, pela coloração típica adquirida, com tons que variam do avermelhado ao alaranjado como, por exemplo, na cenoura, beterraba, e abóbora. Essa vitamina também pode ser encontrada em alimentos de origem animal, óleos de peixe e fígado.



Figura 7 - Retinol.

Vitamina D ou Calciferol

Produzida na pele por ação da luz solar. É uma vitamina fundamental para a absorção e consequente utilização de cálcio na formação dos ossos, evitando o raquitismo. Lembro, aqui, que o calciferol é derivado do ciclopentanoperidrofenantreno.

Figura 8 - Calciferol.

Vitamina E ou Tocoferol

Vitamina com grande poder antioxidante, sendo encontrada principalmente em sementes oleaginosas. Possui função importante na formação dos vasos sanguíneos, evitando a formação de varizes e a esterilidade.


Figura 9 - Tocoferol.

Vitamina K ou Filoquinona

Produzida por bactérias presentes na flora intestinal. Essa vitamina é importante para a ocorrência do processo de coagulação sanguínea. Desta forma, a carência de vitamina se relaciona à quadros hemorrágicos.


Figura 10 - Filoquinona.

Hidrossolúveis – São vitaminas solúveis em água, possuindo rápida absorção e excreção no organismo. Ex: Vitaminas C e Complexo B.

Vitamina C ou Ácidos Ascórbico

Encontrada em abundância em frutas cítricas, o que caracteriza o sabor azedo/ácido.



Figura 11 - Ácido Ascórbico.


COMPLEXO B

Vitamina B1 (Tiamina) e B2 (Riboflavina)

Atuam no metabolismo energético, sendo encontrado em carnes e cereais. A carência de vitamina B1 causa o beribéri, caracterizada pela fraqueza muscular, perda de sensibilidade nas mãos e nos pés, dificuldade de fala e paralisia. A carência de vitamina B2 está associada à a estomatite angular, a fotofobia e a dermatite escrotal.


Vitamina B3 ou Niacina

Participa do metabolismo energético, sendo constituinte do NADP+ (Fosfato de dinucleótido de nicotinamida e adenina) e NAD (Dinucleótido de nicotinamida e adenina). 


Vitamina B5 ou Ácido Pantotênico

Participa do metabolismo energético estimulando o crescimento, a produção de hormônios e a síntese de lipídios. Tal vitamina pode ser encontrada em alimentos de origem animal ou vegetal, como carnes, ovos, frutas e verduras.


Vitamina B12 ou Cianocobalamina

Diretamente relacionada à formação das hemácias, contribuindo, ainda, no metabolismo de aminoácidos e ácidos nucleicos. Essa vitamina pode ser encontrada no fígado, ovos e peixes. A carência de cianocobalamina está relacionada à anemia perniciosa.

Finalizo este artigo deixando uma ressalva ao leitor.  Existem várias outras características que podem ser abordadas nos estudos sobre lipídeos e vitaminas. A leitura disponibilizada aqui é apenas uma pequena parte de um vasto conhecimento. Bons estudos.

Um grande abraço.



Referência

MOTTA, V. T. Bioquímica básica. Autolab, 2005.
NELSON, D. L.; COX, M. M. Lehninger: Princípios de bioquímica. 3ª ed. São Paulo: Sarvier, 2002.

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