a Definição de Lipídios
ao contrário de outros biomolécula grupos, os lipídios não são definidos pela presença de características estruturais específicas. Os lípidos são biomoléculas insolúveis, definidos por uma falta global de polaridade necessária para a solubilidade em soluções à base de água. Na cultura popular, as gorduras são sinônimo de lípidos, dando aos lípidos um papel negativo na dieta e na saúde. No entanto, os lípidos desempenham papéis vitais em muitos processos celulares, incluindo armazenamento de Energia, suporte estrutural, proteção e comunicação., Os grupos lipídicos comuns incluem ceras, esteróides, gorduras e fosfolípidos.um tipo de monómero lipídico, um ácido gordo, consiste num grupo carboxilo no final de um hidrocarboneto linear contendo pelo menos quatro átomos de carbono. Como as cadeias de hidrocarbonetos são não-polares, ácidos graxos com longas cadeias de hidrocarbonetos são principalmente hidrofóbicos (insolúveis em água) apesar de terem um grupo funcional polar. Ao contrário de outros grupos biomoléculas, os monómeros de ácidos gordos não estão directamente ligados entre si em cadeias de polímeros., As reacções de síntese de desidratação em lípidos formam uma ligação éster entre o grupo carboxilo de um ácido gordo e o grupo hidroxilo de um monómero de álcool, como o glicerol. As estruturas monoméricas e polímeros variam muito dependendo do tipo de lípidos, e nem todos os grupos lipídicos contêm ácidos gordos.os ácidos gordos podem ser saturados ou insaturados. Determinamos o nível de saturação identificando os tipos de ligações covalentes presentes na cadeia de hidrocarbonetos de um ácido gordo., Antes de examinar a cadeia de hidrocarbonetos de um ácido gordo, primeiro identificar a ligação dupla oxigênio-carbono no grupo funcional carboxilo, que está presente em todos os ácidos graxos e não afeta a saturação. Se todas as ligações carbono-carbono na cadeia de hidrocarbonetos são ligações covalentes únicas, o ácido gordo está saturado com o maior número possível de átomos de hidrogênio. Portanto, o ácido gordo está saturado. Quando uma ou mais ligações duplas carbono-carbono estão presentes, o ácido gordo não está saturado com átomos de hidrogênio e é chamado insaturado., Os átomos de carbono envolvidos em cada ligação dupla estão ligados a menos um átomo de hidrogênio do que os átomos de carbono envolvidos em cada ligação única. Este é um estado insaturado porque mudar uma ligação dupla em uma única ligação aumentaria o número de átomos de hidrogênio.
o grau de saturação de cada ácido gordo num polímero lipídico afecta a estrutura e a função dessa biomolécula. Em particular, os ácidos gordos saturados e insaturados têm efeitos significativos no aspecto, paladar, digestão e saúde humana das gorduras alimentares.,
como muitas biomoléculas, ácidos gordos formam isómeros quando uma ligação dupla está presente porque a ligação dupla bloqueia os átomos em torno dela em uma posição fixa. Os isómeros específicos presentes num determinado lípido têm efeitos significativos na estrutura e função do lípido nos organismos vivos. Quase todos os organismos vivos sintetizam e incorporam ácidos gordos cis em seus lípidos. Os ácidos gordos Cis são isómeros nos quais as cadeias de carbono contínuas em cada extremidade da ligação dupla se orientam na mesma direcção., Um isómero cis é dobrado ou” torcido”, impedindo os ácidos gordos cis de embalar em conjunto.os ácidos gordos Trans são isómeros frequentemente criados durante a produção comercial de alimentos. Em ácidos gordos trans, as cadeias de carbono contínuas enfrentam direcções opostas em torno de uma ligação dupla. Os isómeros Trans são estruturalmente semelhantes aos ácidos gordos saturados porque a cadeia de hidrocarbonetos não contém um “kink”.”Tanto os ácidos gordos saturados como os ácidos gordos trans apresentam-se em conjunto como monómeros e quando estão presentes em gorduras.,ceras ar 
e uma classe de lípidos que contêm dois monómeros, um ácido gordo ligado através de uma ligação éster a um álcool (um hidrocarboneto contendo um grupo hidroxilo). A cadeia de hidrocarbonetos no monômero álcool das ceras varia de uma cadeia linear curta para estruturas complexas de anéis de carbono. As ceras proporcionam barreiras protectoras para evitar a perda de água e proteger as células. As ceras protegem as sementes e os nutrientes no interior dos frutos das plantas e cobrem a superfície das folhas das plantas, formando uma cutícula para evitar a perda de água., As abelhas sintetizam colmeias de cera de abelhas para armazenar alimentos e proteger as crias. Ceras impedem a desidratação de superfícies do corpo de muitos insetos e repelem a água na superfície de penas de aves e algumas peles de animais.
esteróides são uma classe de lípidos contendo quatro anéis de carbono fundidos (diretamente ligados). Embora os esteróides possam se ligar aos ácidos graxos, as moléculas de esteróides não contêm uma cadeia de ácidos graxos, e o monômero de uma biomolécula de esteróides é difícil de definir., Anéis de esteróides geralmente contêm um ou alguns pequenos grupos funcionais, incluindo hidroxilos, carbonilos ou carboxilos. O colesterol e outros esteróides contendo um grupo hidroxilo são chamados esteróis. Colesterol e esteróis relacionados estão presentes em membranas celulares animais e são precursores para a síntese de muitos esteróides vitais e outros derivados de esteróis.muitos esteróides e seus derivados desempenham funções celulares vitais. Hormônios esteróides, tais como estrogênio e testosterona controlar os processos reprodutivos e desenvolvimento., Sais biliares e vitaminas lipossolúveis são lípidos derivados do colesterol e moléculas lipídicas relacionadas. Cientistas modificam esteróides em laboratórios, sintetizando medicamentos médicos que funcionam imitando compostos naturais no corpo humano. Esteróides anabolizantes, uma classe específica de medicamentos esteróides fabricados artificialmente, estimular o crescimento muscular e aumento do desenvolvimento de características sexuais secundárias., Em indivíduos com doenças metabólicas, os esteróides anabolizantes podem melhorar a saúde, restaurando sinais normais, mas o uso de esteróides anabolizantes por indivíduos saudáveis de outra forma pode ser extremamente prejudicial para a função do órgão interno.
grupos funcionais de lípidos
esta actividade testa a sua capacidade de identificar grupos funcionais de monómeros encontrados em lípidos.
gorduras
ao contrário da crença popular, nem todas as gorduras são más. As gorduras desempenham papéis essenciais como reservas de energia, isolamento para proteger órgãos vitais e componentes de muitas estruturas celulares., Ao contrário das plantas, os animais usam moléculas de gordura como reservas de energia a longo prazo porque a estrutura de uma molécula de gordura fornece mais energia por ligação covalente do que os carboidratos fornecem. Nos animais, onde a mobilidade é importante para a sobrevivência, as gorduras permitem que mais energia seja armazenada em menos espaço e massa em um corpo.as gorduras são uma classe de lípidos contendo dois tipos de monómeros, ácidos gordos e glicerol. Glicerol é uma biomolécula de carbono contendo três grupos hidroxila, uma ligada a cada átomo de carbono., A síntese de desidratação cria uma ligação éster entre o grupo carboxilo de ácidos gordos e um grupo hidroxilo de glicerol. A maioria das gorduras são triglicéridos, contendo um ácido gordo ligado a cada um dos três grupos hidroxilo. Os monoglicéridos e os diglicéridos, contendo um ou dois ácidos gordos, respectivamente, desempenham papéis celulares importantes, mas não são um componente significativo da maioria dos organismos vivos. Embora muitas gorduras e ácidos graxos sejam sintetizados diretamente nas células, alguns ácidos graxos devem ser obtidos através da ingestão alimentar de gorduras e são necessários para a função celular adequada.,
o comportamento químico de uma gordura depende da composição de ácidos gordos, onde cada cadeia pode variar em comprimento da cadeia e nível de saturação. Os ácidos graxos saturados são bastante lineares e se encaixam estreitamente através de interações hidrofóbicas. Triglicéridos contendo três ácidos gordos saturados são chamados gorduras saturadas. O acondicionamento próximo de gorduras saturadas promove a estabilidade e faz com que as gorduras saturadas formem sólidos à temperatura ambiente.,devido ao facto de os ácidos gordos cis insaturados formarem estruturas cindidas, é evitada uma embalagem apertada de gorduras insaturadas quando um ou mais ácidos gordos cis estão presentes nos triglicéridos. As gorduras insaturadas não se reúnem facilmente numa conformação estável e são essencialmente líquidas à temperatura ambiente.os efeitos sobre a saúde das gorduras alimentares diferem consoante o nível de saturação dos ácidos gordos presentes na gordura. Uma gordura monoinsaturada contém pelo menos um ácido gordo com uma ligação dupla carbono-carbono. Mais de um ácido gordo numa gordura monoinsaturada pode conter uma única ligação dupla., Contudo, se um determinado ácido gordo contiver mais de uma ligação dupla, a gordura inteira é definida como poliinsaturada. Muitas gorduras poliinsaturadas contêm múltiplos ácidos gordos com mais de uma ligação dupla.as plantas tendem a sintetizar e armazenar energia em gorduras insaturadas. Na dieta humana, a maioria das gorduras alimentares derivadas de fontes vegetais são líquidas à temperatura ambiente e são chamados óleos. A maioria dos animais sintetiza e armazena energia em gorduras saturadas. Gorduras alimentares derivadas de animais são tipicamente sólidas à temperatura ambiente, como manteiga e banha., Ao contrário das gorduras produzidas pela maioria dos animais, as gorduras derivadas de peixes são principalmente insaturadas.
estudos científicos anteriores indicaram que as dietas com elevado teor de gordura animal aumentavam os riscos para a saúde. Em resposta, os fabricantes de alimentos começaram a sintetizar e vender gorduras vegetais modificadas chamadas gorduras hidrogenadas que compartilham características semelhantes de textura e sabor com gorduras animais saturadas. As gorduras hidrogenadas são criadas pela adição química de átomos de hidrogénio em gorduras insaturadas até ficarem saturadas., Durante o processo, muitos ácidos gordos saturam e, em seguida, espontaneamente converter de volta para um estado de dupla ligação, mas em uma forma trans-isômero em vez de uma forma cis-isômero. As gorduras que contêm ácidos gordos trans (gorduras trans) também são criadas por exposição ao calor extremo, como quando os óleos são superaquecidos durante a fritagem.embora alguns ácidos gordos trans sejam sintetizados em células vivas, a maioria dos ácidos gordos insaturados naturais contêm ligações duplas cis. Ao contrário das gorduras cis,as gorduras trans formam sólidos à temperatura ambiente., Como a estrutura de gordura trans não aparece frequentemente na natureza, as gorduras trans criadas artificialmente são difíceis de serem decompostas pelos seres humanos. Estudos científicos recentes demonstraram que uma dieta rica em transfusões aumenta o risco de doença cardíaca e outras consequências negativas para a saúde. A mídia Popular divulgou a questão, e muitos fabricantes reduziram seu uso de gorduras hidrogenadas em resposta às preocupações de saúde dos consumidores.pode identificar os reagentes e produtos na síntese e hidrólise de triglicéridos?,utilizar esta actividade para identificar o nível de saturação dos ácidos gordos que compõem cada produto alimentar.
fosfolípidos
as células vivas são unidades complexas de vida que dependem da estrutura única dos fosfolípidos. Os fosfolípidos formam uma membrana lipídica em torno do interior de uma célula, protegendo a célula, fornecendo uma barreira seletiva que regula o movimento de moléculas entre o interior e o exterior da célula., A compreensão da estrutura única das biomoléculas fosfolípidas proporciona uma visão de como as barreiras fosfolípidas se formam e protegem as células.ao contrário da maioria dos lípidos, os fosfolípidos são parcialmente solúveis em água. Os monómeros lipídicos geralmente contêm um ou mais grupos funcionais polares. No entanto, as reações de síntese de desidratação colocam os átomos eletronegativos dentro das ligações de éster, cercando os grupos polares com grandes áreas hidrofóbicas. A estrutura principalmente hidrofóbica torna a maioria das gorduras insolúveis em água., Em contraste, os fosfolípidos contêm uma unidade monomérica especial, um grupo fortemente polarizado ou iónico contendo fosfato que adiciona solubilidade a uma extremidade do lípido.
os monómeros fosfolípidos incluem dois ácidos gordos e uma molécula de glicerol numa estrutura semelhante aos diglicéridos. Ligado ao terceiro hidroxilo do glicerol é um monómero único que contém um grupo fosfato. O segmento de ácidos graxos, ou “cauda”, de um fosfolípido carece de polaridade e é fortemente hidrofóbico., O segmento do grupo de fosfato, ou” cabeça”, é fortemente hidrofílico porque é iônico ou altamente polar.
a presença de uma pequena área polar ou carregada numa grande molécula não-polar torna-a parcialmente solúvel de uma forma única. The hydrophilic head of the molecule associates and forms hydrogen bonds with water, while the hydrophobic tail aggregates with hydrophobic molecules, including other phospholipid tails. Moléculas com esta estrutura dividida são chamadas anfipáticas (em grego: “sentimentos por ambos”).,sabões e outros tensioactivos partilham estruturas químicas semelhantes e apresentam propriedades anfipáticas na água, orientando-se em estruturas chamadas micelas. As micelas são esféricas com as caudas não-polares dos tensioactivos agregadas no centro e os grupos da cabeça orientados para enfrentar a solução polar.
a estrutura Fosfolípida impede a formação de micelas porque os dois ácidos gordos, um dos quais é geralmente insaturado, impedem a agregação em uma esfera apertada., Em vez disso, os fosfolípidos formam lipossomas, em que moléculas de fosfolípidos formam uma camada dupla, ou bilayer, em uma esfera muito maior.para visualizar a diferença entre micelas e lipossomas, imagine enrolar uma colcha à sua volta. Alguma vez comprou uma colcha barata com um acolchoado branco áspero como a superfície inferior? Esta colcha é como uma micela. A superfície exterior é macia ao toque (= cabeças solúveis), enquanto a superfície interna é áspera (=caudas insolúveis). Se enrolares uma manta à tua volta, a superfície interior é áspera e desconfortável., Da mesma forma, a água é desconfortável com caudas hidrofóbicas e evita o centro de uma micela.
em contraste, uma colcha de alta qualidade inclui uma segunda camada de material macio na superfície interna, formando uma camada intermédia com material de enchimento rugoso (= caudas insolúveis) entre duas superfícies moles (= cabeças solúveis). Esta colcha é como um lipossomo. Se você enrolar uma manta” lipossoma ” em torno de você, tanto as superfícies interna e externa são moles (solúveis). Da mesma forma, a água associa-se tanto ao interior como ao exterior dos lipossomas.,
a membrana lipídica em torno de uma célula viva é um lipossoma complexo. Tanto as superfícies exterior como interior da membrana são hidrofílicas e capazes de se associar a soluções de água. Entre estas superfícies polares, as caudas hidrofóbicas formam uma barreira de proteção para que moléculas grandes e polares sejam incapazes de atravessar a membrana facilmente. Uma membrana lipídica é permeável seletivamente, permitindo que moléculas pequenas e não-polares atravessem facilmente a barreira hidrofóbica enquanto bloqueiam as moléculas maiores e / ou polares., Membranas vivas contêm proteínas adicionais e lípidos que adicionam funcionalidade. Por exemplo, canais proteicos como as aquaporinas fornecem túneis para o transporte de moléculas específicas, enquanto outras proteínas entregam mensagens através da membrana iniciando mudanças estruturais em resposta a sinais externos.lípidos adicionais como o colesterol modificam a estrutura das membranas lipídicas em resposta a condições ambientais e para realizar funções celulares especializadas., Embora o colesterol seja rotulado como um lípido “ruim” pela mídia popular, o colesterol é um componente natural na maioria das membranas celulares animais. O colesterol estabiliza as membranas fosfolípidas interagindo com as caudas de ácidos gordos, melhorando a estabilidade em condições normais e aumentando a flexibilidade em baixas temperaturas. O colesterol interage com fosfolípidos especiais chamados esfingolípidos para melhorar as funções proteicas da membrana, particularmente na comunicação célula-a-célula.