LIPÍDIOS: CARACTERÍSTICAS, EXEMPLOS, FUNÇÕES, CLASSIFICAÇÃO - BIOLOGIA - 2025

Os lipídios são um grupo de macromoléculas heterogêneas, incluindo gorduras, óleos, esteróis, ceras, etc., que compartilham a característica de serem parcialmente insolúveis em água (hidrofóbicos) e bastante solúveis em solventes não polares, como éter, benzeno, acetona, clorofórmio, entre outros.

Anteriormente, todos os compostos insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos eram considerados lipídios. No entanto, hoje muitos outros compostos que não são lipídios têm essas propriedades, alguns deles são terpenos, certas vitaminas e carotenóides.

Os lipídios são os componentes fundamentais das membranas celulares e, portanto, também da membrana plasmática (Fonte: Jpablo cad / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0), via Wikimedia Commons)

A palavra "lipídio" deriva da palavra grega "lipos", que significa gordura. Alguns autores consideram como lipídios apenas as moléculas que são produtos ou derivados de ácidos graxos, incluindo principalmente todos os compostos classificados como óleos e gorduras.

Os compostos lipídicos estão presentes em todos os seres vivos da Terra, mesmo alguns vírus têm essas moléculas em seu capsídeo.

Acredita-se que os lipídios fizeram parte dos primeiros compostos de carbono que se formaram durante a origem da vida e são moléculas fundamentais para a "complexização" da vida.

Atualmente, uma grande variedade de compostos diferentes são conhecidos dentro do grupo de lipídios, cada um com funções e propriedades diferentes.

Estes são classificados em função do grupo substituinte que compõe seu esqueleto (e do próprio esqueleto) e também de acordo com suas funções (estrutural, armazenamento, sinalização, proteção, etc.).

Características gerais de lipídios

Cadeia de átomos de carbono ligados a átomos de hidrogênio

A maioria dos lipídios tem como estrutura central uma cadeia de átomos de carbono ligada a átomos de hidrogênio, que é conhecido como "ácido graxo"

Se todos os átomos de carbono de um ácido graxo são saturados por átomos de hidrogênio, diz-se que é um "ácido graxo saturado".

Se, ao contrário, dois ou mais átomos de carbono na mesma cadeia são unidos por uma ligação dupla ou tripla, o ácido graxo é chamado de "insaturado", uma vez que perdeu 2 ou mais átomos de carbono por desidrogenação. hidrogênio.

Alto ponto de fusão

Os lipídios têm um alto peso molecular que lhes confere um alto ponto de fusão

O ponto de fusão dos lipídios é maior em lipídios que contêm mais átomos de carbono. Mas esse ponto de fusão diminui quando os lipídios têm ácidos graxos com cadeias de hidrocarbonetos insaturados.

Eles são moléculas anfipáticas

Todos os lipídios possuem uma porção polar ou hidrofílica e outra apolar ou hidrofóbica, representadas pelas cadeias alifáticas dos ácidos graxos que os compõem.

A maioria das moléculas de lipídios se associam por ligações de hidrogênio e interações de van der Waals entre suas cadeias de hidrocarbonetos.

Eles têm boa resistência ao estresse mecânico

As ligações formadas entre os átomos de carbono e hidrogênio fornecem aos lipídios alguma resistência física ao estresse mecânico. Além disso, sendo parcialmente insolúvel em água, as associações de lipídios são difíceis de desintegrar em meio aquoso.

Funções de lipídios

Os lipídios possuem uma grande diversidade de funções biológicas, tão variadas quanto o grande número de estruturas químicas encontradas dentro desse grupo.

Enérgico

Na maioria dos vertebrados e em muitos animais invertebrados, os lipídios são as principais formas de armazenamento de energia e transporte de ácidos graxos dentro das células.

Nos vertebrados, os lipídios absorvidos com os alimentos são armazenados no tecido adiposo na forma de ácidos graxos e ali atuam como isolantes térmicos de órgãos e tecido subcutâneo.

Os ácidos graxos são lipídios especializados no armazenamento de energia dentro dos organismos vivos, pois sua oxidação libera grandes quantidades de energia na forma de ATP. Isso é feito por meio de um processo denominado "β-oxidação dos ácidos graxos", realizado por quase todas as células dos organismos vivos.

Estrutural

Fosfolipídios e esteróis são componentes essenciais das membranas biológicas das células e suas organelas (em células eucarióticas).

Muitas pequenas moléculas de lipídios na superfície das membranas servem como pigmentos para absorver luz, enquanto outras servem como âncoras para que algumas proteínas da membrana se fixem na superfície.

Enzimático

Muitos lipídios são cofatores na catálise enzimática ou atuam como transportadores eletrônicos em gradientes eletroquímicos.

Outros participam da rápida propagação das ondas de despolarização por todo o corpo dos animais, o que, obviamente, está relacionado a células nervosas especializadas.

Classificação de lipídios

Os lipídios podem ser classificados em quatro grandes grupos: gorduras e óleos, fosfolipídios, ceras, esteróis e terpenos e eicosanóides.

Gorduras e óleos

Nesse grupo estão os ácidos graxos, que costumam ser os elementos estruturais mais comuns para a formação de lipídios mais complexos, como fosfolipídios e ceras, por exemplo.

As gorduras são geralmente compostos feitos de ácidos graxos ligados a uma molécula de glicerol em cada um de seus 3 átomos de carbono por meio de ligações do tipo éster, razão pela qual são geralmente conhecidas como triglicerídeos.

Fosfolipídios

Os fosfolipídios são os principais componentes das membranas celulares. Eles são lipídios constituídos por um esqueleto de glicerol ou esfingosina, ao qual duas moléculas de ácido graxo são esterificadas e um grupo fosfato capaz de reagir e se ligar a diferentes moléculas alcoólicas.

De acordo com o esqueleto no qual os fosfolipídios são "construídos", eles podem ser glicerofosfolipídios ou fosfosfingolipídios.

Glicerolipídios ou Fosfolipídios (Fonte: Yo / Domínio público, via Wikimedia Commons)

Há um outro grupo de lípidos semelhante ao de fosfolípidos e conhecido como o grupo de e esfingolidos. Esses são lipídios construídos em uma estrutura esfingosina à qual dois ácidos graxos e um carboidrato ou outro composto polar estão ligados por ligações de amida.

Ceras

Palmitato de cetila, um éster de cera típico

As ceras são lipídios construídos em álcoois de cadeia longa esterificados em ácidos graxos de cadeia longa.

Eles funcionam no revestimento da superfície das estruturas do corpo vegetal e animal e geralmente estão na forma sólida, razão pela qual são considerados completamente insolúveis em água ou soluções aquosas.

Esteróis

Estrutura geral dos esteróis e seus derivados. Fonte: Vacinador

Eles são grandes lipídios compostos de 4 unidades de hidrocarbonetos cíclicos e não de ácidos graxos de cadeia linear. Alguns têm um grupo funcional -OH, então eles se enquadram na classificação de álcoois. O colesterol e seus derivados são de grande importância.

Terpenos e eicosanóides

Estrutura química do mirceno, um monoterpeno (Fonte: Jan Herold, Leyo / Domínio público, via Wikimedia Commons

Dois outros tipos de lipídeos são os terpenos e os eicosanóides. Os terpenos, ao contrário dos lipídios mais comuns, não são compostos de ácidos graxos, mas de unidades repetitivas de 5 átomos de carbono conhecidas como "unidades de isopreno".

Sua classificação no grupo dos lipídios tem muito a ver com seu caráter hidrofóbico e sua insolubilidade em água ou solventes polares.

Os eicosanóides, por outro lado, são lipídeos resultantes do metabolismo de alguns ácidos graxos e são precursores de hormônios importantes para o homem e outros animais mamíferos, como as prostaglandinas.

Exemplos de lipídios

Como mencionado, na natureza existe uma grande diversidade de compostos com características lipídicas, então apenas alguns dos exemplos mais importantes serão mencionados abaixo.

Ácido palmítico

É um ácido graxo saturado de cadeia longa (16 átomos de carbono). É a principal substância de reserva dos animais vertebrados e é produzida endogenamente por lipogênese.

Este ácido graxo serve como uma molécula base para a síntese de outros compostos. Além disso, a oxidação de apenas 1 mol desse composto produz cerca de 2,59 moles de ATP, o que representa um grande suprimento de energia para os vertebrados, principalmente em contraste com a oxidação de carboidratos e proteínas.

Colesterol

Estrutura química do colesterol (Fonte: Guillem d'Occam. Modificado por Alejandro Porto. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)

É um lipídio que pertence ao grupo dos esteróis e é encontrado na membrana celular de quase todas as células. A presença dessas moléculas na membrana plasmática é essencial para regular sua rigidez, curvatura e flexibilidade.

Possui um esqueleto central de 27 átomos de carbono. Porém, é uma molécula composta por anéis aromáticos, o que lhe confere uma dureza, resistência e rigidez muito superior em relação aos demais lipídios. Esse lipídio é o precursor de muitos hormônios animais.

Em humanos, o colesterol é essencial para a síntese de testosterona e outros hormônios sexuais altamente relevantes.

Fosfatidilcolina

Pertence ao grupo dos fosfolipídios e está presente na membrana plasmática de praticamente todas as células. Geralmente possui uma cadeia de ácido palmítico e é sintetizado principalmente no fígado de animais vertebrados.

Este composto é essencial para a síntese do colesterol e para a flexibilidade típica das células. Muitas proteínas que se ligam à membrana celular aderem especificamente à cabeça polar desse lipídio.

Esfingomielina

Estrutura da esfingomielina (Fonte: Jag123 na Wikipedia em inglês, via Wikimedia Commons)

É encontrada na membrana celular de todos os organismos e muitos estudos têm se concentrado em sua função e estrutura, uma vez que também faz parte da bainha de mielina que recobre os axônios dos neurônios em animais.

A esfingomielina pertence ao grupo dos esfingolipídeos e, em humanos, é o esfingolipídeo mais abundante em todo o corpo. É caracterizada por sua estrutura esfingosina, que está ligada por uma ligação amida a um grupo polar, geralmente fosfatidiletanolamina.

Esteróides

Estrutura básica de um esteróide (Fonte: Hati em German Wikipedia / Public domain, via Wikimedia Commons)

Outro exemplo de lipídios são os esteróides. Os esteróides naturais estão presentes no corpo e podem incluir colesterol, que é o tipo mais comum, estrogênio, testosterona, os sais biliares encontrados na bile intestinal e cortisol, uma substância química secretada pelo corpo.

Estrogênio

O chamado hormônio feminino é um lipídio; é produzida principalmente pelos ovários e é responsável pela manutenção das características sexuais secundárias femininas.

Testosterona

O chamado hormônio masculino é um lipídio; é produzido principalmente pelos testículos e é responsável pela manutenção das características sexuais secundárias masculinas.

Vitaminas

As vitaminas solúveis em água são lipídios; a maioria deles é armazenada no fígado ou em outros órgãos do corpo. Como por exemplo:

• Vitamina A, que é importante para a função imunológica, visão e reprodução. Ele pode ser encontrado em frutas e vegetais coloridos, leite integral e fígado.
• Vitamina D, usada para melhorar a absorção de cálcio, zinco, fosfato, ferro e magnésio nos intestinos. Pode ser obtido a partir de certos alimentos e por exposição à luz solar.
• A vitamina E protege o coração e ajuda o corpo a se proteger dos radicais livres; portanto, ajuda a manter as células saudáveis. Ele pode ser encontrado em óleos vegetais, sementes e nozes.
• A vitamina K permite que o sangue coagule e pode ajudar na resistência óssea em idosos. Pode ser encontrada no espinafre, couve, alface, salsa, couve de Bruxelas, brócolis, repolho, fígado, carne, ovos, cereais e peixes.

Importância para os seres vivos

Os lipídios fazem parte das biomoléculas essenciais à vida, pois sem o desenvolvimento destas, a vida como a conhecemos não teria se desenvolvido, pois a existência de membranas lipídicas só é possível graças a essas substâncias.

Os lipídios, como discutido anteriormente, estão envolvidos em quase todos os processos fisiológicos conhecidos, desde a proteção de uma célula contra a infecção viral até a produção e armazenamento de energia.

Eles também atuam como isolantes para que os estímulos elétricos sejam transmitidos de maneira eficaz entre as células nervosas e o acúmulo de lipídios no corpo de alguns animais é importante para o armazenamento de energia e proteção contra baixas temperaturas ou estresse mecânico.

Referências

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2. Ha, CE e Bhagavan, NV (2011). Fundamentos da bioquímica médica: com casos clínicos. Academic Press.
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5. Sargent, JR, Tocher, DR, & Bell, JG (2003). Os lipídios. Em nutrição de peixes (pp. 181-257). Academic Press.