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LIPÍDIOS Professor: Paulo Sérgio Química de Alimentos 2009-2 Lipídeos

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Lipídeos. lipídeos são formados por conjunto de substâncias químicas que, ao contrário das outras classes de compostos orgânicos, não são caracterizadas por algum grupo funcional comum , e sim pela sua alta solubilidade em solventes orgânicos e baixa solubilidade em água. - PowerPoint PPT Presentation

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LIPÍDIOS

Professor: Paulo Sérgio

Química de Alimentos 2009-2

Lipídeos

LIPÍDIOS

Professor: Paulo Sérgio

Química de Alimentos 2009-2

lipídeos são formados por conjunto de substâncias

químicas que, ao contrário das outras classes de compostos

orgânicos, não são caracterizadas por algum grupo

funcional comum, e sim pela sua alta solubilidade em

solventes orgânicos e baixa solubilidade em água.

Os lipídios se encontram distribuidos em todos os

tecidos, principalmente nas membranas celulares e nas

células de gordura.

LIPÍDIOS

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Ao contrário das demais biomoléculas, os lipídios não

são polímeros, isto é, não são repetições de uma unidade

básica. Embora possam apresentar uma estrutura química

relativamente simples, as funções dos lipídios são complexas

e diversas, atuando em muitas etapas cruciais do

metabolismo e na definição das estruturas celulares.

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I – Lipídeos Simples

II – Lipídeos Complexos:

A seguir descreveremos estas duas classes de lipídeos.

 I- LIPÍDEOS SIMPLES:  São aqueles que sofrem quebra pela

molécula de água (hidrólise) produzindo como produtos ácidos

graxos e álcoois. São os óleos, gorduras e ceras.(TAGs)

II – LIPÍDEOS COMPLEXOS: São aqueles que contém outros

grupos além de ácidos graxos. Nesta classe estão incluídas, os

fosfolipídeos, glicolipídeos, carotenóides, tocoferóis (Vit. E),

Vitaminas A, D, K, esteróides etc.

 

LIPÍDIOS

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*SÃO ÉSTERES DE AC. GRAXOS SUPERIORES

ALÉM DE OUTROS COMPOSTOS.

AC. GRAXOS SUPERIORES SÃO MONOÁCIDOS COM

10 OU MAIS CARBONOS EM NÚMERO PAR, EM

CADEIA NORMAL SATURADA OU INSATURADA.

H3C–(CH2)14–COOHÁCIDOS GRAXOS

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H3C (CH2)14 COOH AC. PALMÍTICO ÓLEO DE PALMA

H3C (CH2)16 COOH AC. ESTEÁRICO GORDURA DECARNEIRO

H3C (CH2)24 COOH AC. CERÓTICO CERA DE ABELHA

AC. HEXADECANÓICO

AC. OCTADECANÓICO

AC. HEXAHEICOZÓICO

LIPÍDIOS

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CLASSIFICAÇÃO DOS LIPÍDEOS

* CÉRIDAS - AC. GRAXO + ÁLCOOL SUPERIOR

* GLICÉRIDAS - AC. GRAXO + GLICERINA

[email protected]

AC. CARBOXÍLICO + ÁLCOOL

ÉSTER

H2OÁLCOOIS SUPERIORES

* POSSUEM ALTO PESO MOLECULAR

* GERALMENTE 15 OU MAIS CARBONOS NA CADEIA

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! Classificação dos lipídeos

! Ácidos graxos

! Triacilgliceróis

! Glicerofosfolipídeos

! Esfingolipídeos

! Esteróides

! Outros lipídeos

! Bicamadas lipídicas

! Por que são formadas

bicamadas

! Mobilidade lipídica

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São as ceramidas

Esfingomielina " são os mais comuns

Cerebrosídeos " Possuem cabeças de carboidratos

Gangliosídeos " são os mais complexos e possuem

longas cabeças de carboidratos

Cabeças de carboidratos complexas agem como

receptores específicos para determinados hormônios

glicoprotéicos que regulam uma série de funções fisiológicas

importantes

Os gangliosídeos são determinantes específicos do

reconhecimento célula-célula

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COLESTEROL

Éo esteróide mais abundante nos animais

! É classificado como esterol por causa do grupo OH

na posição C3

! Componente majoritário das membranas plasmáticasPlantas: tem pouco colesterol – sintetizam outros

esteróis! Leveduras e fungos: sintetizam esteróis!! Mamíferos: o colesterol é o precursor metabólico doshormônios esteróides

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CH3

CH3CH

H

CH3 CH2

CH3

CH3

CHCH2

CH2

A B

C D12

3

45

6

7

8

9

10

1112

13

14 15

1617

18

19

20

21 22

23

24

25

26

27CH3

CH3CH

H

CH3 CH2

C

CH2

O

W

A B

C D12

3

45

6

7

8

9

10

1112

13

14 15

1617

18

19

20

21 22

23

24

NHCH2COO-Na+OHW=

W=(ácido cólico = ácido bile)

(glicolato de sódio =sal de bile)

Colesterol

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Esteróides

Vitamina D2 é formada por meio da ação fotoelétrica

de luz UV sobre o esterol vegetal ergosterol, um aditivo

comum do leite

Vitamina D3 é derivada de maneira semelhante, a

partir do 7-deidrocolesterol

Vitamina D2 e D3 se tornam ativa pela hidroxilação

enzimática realizada no fígado.

A vitamina D ativa aumenta a concentração de Ca+2

ao promover a absorção intestinal de Ca+2 dos ossos

Deficiência de vitamina D - raquitismo

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LIPÍDIOS

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A hidrólise ácida dos triacilglicerídios leva aos

correspondentes ácidos carboxílicos - conhecidos como

ácidos graxos. Este é o grupo mais abundante de lipídios

nos seres vivos, e são compostos derivados dos ácidos

carboxílicos. Este grupo é geralmente chamado de

lipídios saponificáveis, porque a reação destes com uma

solução quente de hidróxido de sódio produz o

correspondente sal sódico do ácido carboxílico, isto é, o

sabão.

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Os ácidos graxos possuem um pKa da ordem de

4,8. Isto significa que, em uma solução onde o pH é 4,8,

metade da concentração o ácido está ionizada; a um pH

maior (7, por exemplo) praticamente todo o ácido encontra-

se ionizado, formando um sal com o seu contra-íon; num

pH menor (3, e.g.) todo o ácido encontra-se protonado.

A adição de HCl a uma solução aquosa de sabão

provoca a precipitação do ácido graxo, que é pouco solúvel

em água e, em solução aquosa, tende a formar dímeros

através de fortes ligações hidrogênio.

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Triacilglicerídios

Conhecidos como gorduras neutras, esta grande classe de lipídios não contém grupos carregados. São ésteres do glicerol – 1,2,3-propanotriol. Estes ésteres possuem longas cadeias carbônicas ligadas ao glicerol, e a hidrólise ácida promove a formação dos ácidos graxos correspondentes e o álcool (glicerol).

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Os ácidos graxos também podem

ser classificados como saturados

ou insaturados, dependendo da

ausência ou presença de ligações

duplas carbono-carbono.

Os insaturados (que contém tais

ligações) são facilmente

convertidos em saturados através

da hidrogenação catalítica

A margarina, por exemplo, é obtida através da hidrogenação de um líquido - o óleo de soja ou de milho, que é rico em ácidos graxos insaturados.

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Composição de alguns óleos e gorduras

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Os TAGs podem ser chamados de gorduras ou

óleos, dependendo do estado físico na temperatura

ambiente: se forem sólidos, são gorduras, e líquidos são

óleos. No organismo, tanto os óleos como as gorduras

podem ser hidrolisados pelo auxílio de enzimas específicas,

as lipases (tal como a fosfolipase A ou a lipase pancreática),

que permitem a digestão destas substâncias.

Os TAGs provindo de animais terrestres contém

uma maior quantidade de cadeias saturadas se

comparados aos TAGs de animais aquáticos.

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Os fosfolípideos são

ésteres do glicerofosfato - um

derivado fosfórico do glicerol. O

fosfato é um diéster fosfórico, e o

grupo polar do fosfolipídio. A um

dos oxigênios do fostato podem

estar ligados grupos neutros ou

carregados, como a colina, a

etanoamina, o inositol, glicerol ou

outros. As fostatidilcolinas, por

exemplo, são chamadas de

lecitinas.

LIPÍDIOS

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Esfingolipídios

A principal diferença entre os esfingolipídios e os

fosfolipídios é o álcool no qual estes se baseiam: em vez do

glicerol, eles são derivados de um amino álcool. Estes

lipídios contém 3 componentes fundamentais: um grupo

polar, um ácido graxo, e uma estrutra chamada base

esfingóide - uma longa cadeia hidrocarbônica derivada do

d-eritro-2-amino-1,3-diol.

LIPÍDIOS

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Algumas funções dos lipídeos:

são reservas alimentares

fornecem energia (2 a 3 vezes mais calorias do que os

carboidratos e proteínas

protegem mecanicamente contra choques (tecido adiposo)

são isolantes térmicos (ex. nos leões marinhos, focas,

baleias, etc.)

impermeabilizantes térmicos (gorduras das penas de aves,

ceras das folhas das plantas, etc.)

os fosfolipídeos são os principais componentes das

membranas celulares.

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Classificação de Triacilgliceróis (TAG):

I) Grupo das Gorduras do Leite e Derivados:

- 30 a 40% de ácido oleico, 20 a 30% de ácido

palmítico, 10 a 15% de ácido esteárico, e ca. 15% de ácido

butírico (o único grupo que contém este ácido).

II) Grupo dos Ácidos Insaturados: (Óleos e gorduras

vegetais):

- contém TAG de ácidos insaturados, predominando

ácidos oleico, linoleico e linolênico. Ex.: óleo de milho,

girassol, oliva, de gérmem de trigo, etc.

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III) Grupo do Ácido Láurico:

- contém ca. 50% de ácido láurico e quantidades

menores de ácidos saturados com 8, 10, 16 e 18 C na

cadeia. Possuem ácidos insaturados em pequena

quantidade. Ex.: óleos de dendê e babaçu.

IV) Grupo das Gorduras Animais:

- São constituídos de ca. 40% de ácidos com 16 -

18C, 60% de ácidos insaturados (oleico e linoleico).

Possuem p.f. maior do que os TAG de outros grupos. Ex.:

triestearina (toicinho, sebo).

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Os ácidos graxos livres ou constituintes dos TGA, mais comuns são: Nome usual FórmulaNome IUPACÁc. butírico CH3(CH2)2COOH ác. butanóicoÁc. valérico CH3(CH2)3COOH ác. pentanóicoÁc. capróico CH3(CH2)4COOH ác. hexanóicoÁc. caprílico CH3(CH2)6COOH ác. octanóicoÁc. cáprico CH3(CH2)8COOH ác. decanóicoÁc. láurico CH3(CH2)10COOH ác. dodecanóicoÁc. mirístico CH3(CH2)12COOH ác. tetradecanóicoÁc. palmítico CH3(CH2)14COOH ác. hexadecanóicoÁc. esteárico CH3(CH2)16COOH ác. octadecanóicoÁc. araquídico CH3(CH2)18COOH ác. eicosanóico

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Ác. linocéricoCH3(CH2)22COOH ác. tetracosanóico

 Ác. palmitoleico (C16:1) CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH

Ác. oleico (C18:1) CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

Ác. linoleico (C18:2)

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

Ác. linolênico: (C18:3)

CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

Ác.araquidônico: (C20:4))

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3C

OOH

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A configuração dos ácidos insaturados são cis ou Z.

No processo de rancidez autoxidativa ou nos processos de

hidrogenação catalítica catalisada por níquel ou aquecimento

prolongado a temperaturas elevadas, a configuração cis pode

ser convertida no isômero trans = E.

A ligação localizada no carbono 6, a partir do grupo metila (ômega-6 ou -6). Nesta nomenclatura, o ácido oleico (C18:1n9) seria pertencente à classe dos -9. A família dos -3 estariam representados pelo ácido -linolênico, ácido 5(Z),8(Z),11(Z),14(Z),17(Z)-eicosapentanóico- EPA - (ou seja, C20:5n3) e pelo ácido 4(Z),7(Z),10(Z),13(Z),16(Z),19(Z)-docosaexaenóico – DHA –(ou seja, C22:6n3).

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O que é melhor para a saúde: Margarina ou Manteiga?

 Na natureza TFA’s (trans fat acids) são encontrados apenas

em pequena quantidade em estômagos de ruminantes.

  Em gorduras utilizadas na alimentação:

- Gordura vegetal hidrogenada 35-50% de TFA’s

- Manteiga menos do que 5%

Lembre-se que a gordura vegetal hidrogenada é

utilizada em biscoitos, tortas, sorvetes, salgadinhos, etc.

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TFA’sg/100 g produto

TAGác.graxos satur.

Margarina dura 12,4 35,2

Manteiga 3,6 54

Margarina cremosa 5,2 14,6

Batatas fritas (crisps) 0,2 14

Biscoitos de chocolate 3,4 13,3

Chips 0,7 3,6

- TFA’s afetam algumas funções fisiológicas: catabólica (-oxidação); anabólica (aumento de cadeia e dessaturação) e metabólica (atividade enzimática).

- Deposição em membranas celulares (tecidos do coração, fígado, etc.)

- O consumo de TFA: aumenta o ricos de ataque do coração, susceptibilidade de câncer (seio e próstata), diabetes e obesidade).

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Lipoproteínas:

São associações entre proteínas e lipídios encontradas na

corrente sanguínea, e que tem como função transportar e

regular o metabolismo dos lipídios no plasma

Quilomícron = É a lipoproteína menos densa, transportadora

de triacilglicerol exógeno na corrente sanguínea

VLDL = "Lipoproteína de Densidade Muito Baixa", transporta

triacilglicerol endógeno

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IDL = "Lipoproteína de Densidade Intermediária", é

formada na transformação de VLDL em LDL

LDL = "Lipoproteína de Densidade Baixa", é a principal

transportadora de colesterol; seus níveis aumentados no

sangue aumentam o risco de infarto agudo do miocárdio

HDL = "Lipoproteína de Densidade Alta"; atua retirando o

colesterol da circulação. Seus níveis aumentados no sangue

estão associados a uma diminuição do risco de infarto agudo

do miocárdio.

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Carotenóides - Estrutura

Licopeno

Beta-caroteno

Astaxantina

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Carotenóides - Função

• Protecção contra excesso de radiação UV

• Capturar energia luminosa para a fotossíntese

• Actividade antioxidante (poderá diminuir a incidência de tumores)

• Produzir vitaminas e hormonas

• Produzir pigmentação (reprodução em plantas e animais)

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H3C–(CH2)14– C– OH| |O

HO – (CH2)30–CH3

AC. PALMÍTICO ÁLCOOL MERICÍLICO

+ H3C–(CH2)14– C –

| |O

O – (CH2)30–CH3 + H2O

PALMITATO DE MERICILA

( CERA DE ABELHA )CÉRIDA

HO – CH2

R– C– OH| |

O

R– C– OH| |

O

R– C– OH| |

O

HO – CH2

HO – CH2

|

|

+

GLICERINA

AC. GRAXOS

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R– C | |O

R– C | |O

R– C| |O

O – CH2

O – CH2

O – CH2

|

|

GLICÉRIDA

OBS. PODE SER UM ÓLEO OU UMA GORDURA

LIPÍDIOS

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R– C | |O

R– C | |O

R– C| |O

O – CH2

O – CH2

O – CH2

|

|

* SE R FOR SATURADO SERÁ UMA GORDURA

* SE R FOR INSATURADO SERÁ UM ÓLEO

LIPÍDIOS

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O AC. GRAXO DE NOME AC. OLÉICO É INSATURADO, VEJA:

COOH

18

C17H33– COOH

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– CH = CH– + H2 – CH2– CH2–

A HIDROGENAÇÃO CATALÍTICA DO ÓLEOPRODUZ A GORDURA

Ni

150o CÓLEO

( COMESTÍVEL )

GORDURA( MARGARINA )

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REAÇÃO DE SAPONIFICAÇÃO

* CONSISTE EM FAZER REAGIR O GLICÉRIDO ( GORDURAS DE ANIMAIS ) COM UMA BASE FORTE,

COM UMA RELAÇÃO ESTEQUIOMÉTRICA DE 1:3.

+C O

CH O

C O

H

H

H

H H

H

H

C O

CH O

C O

H

H

H

H R1

OC

R2

OC

R3

OC

Glicerol Sais de sódio dos Ácidos carboxílicos SABÃO

Triacilglicerol(óleo ou gordura)

+ 3 H O H

água

Na+OH

-

+

+ O-Na

+CO

R3

O-Na

+CO

R2

O-Na

+CO

R1

LIPÍDIOS

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R– C | |O

R– C | |O

R– C| |O

O – CH2

O – CH2

O – CH2

|

| Na OH

Na OH

Na OH

Cisão heterolítica

Dissociação iônica

LIPÍDIOS

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R– C | |O

R– C | |O

R– C| |O

O – +CH2

O – +CH2

O – +CH2

|

| Na+ –OH

Na+ –OH

Na+ –OH

[email protected]

LIPÍDIOS

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R– C | |O

R– C | |O

R– C| |O

O –

O –

O –

Na+

Na+

Na+

HO – CH2

HO – CH2

HO – CH2

|

|

GLICERINA

[email protected]

LIPÍDIOS

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R– C – ONa| |O

R– C– ONa | |O

R– C– ONa| |O

HO – CH2

HO – CH2

HO – CH2

|

|

GLICERINA

SABÃO