miniatura|Estruturas de alguns lípidos comuns. No topo encontram-se o colesterol e o ácido oleico. A estrutura central é um triglicérido composto por cadeias de ácido oleico, ácido esteárico e palmitato ligadas a um esqueleto de glicerol. Na base encontra-se o fosfolípido comum fosfatidilcolina. thumb|250px|Fosfolípidos organizados em lipossomas, micelas e bicapa lipídica. Os ou lipídeos são moléculas com um amplo grupo de compostos químicos orgânicos naturais, que constituem uns dos principais componentes dos seres vivos, formados principalmente por carbono, hidrogénio e oxigénio, apesar de também poder conter fósforo, nitrogénio e enxofre, entre os quais se incluem gorduras, ceras, esteróis, vitaminas lipossolúveis (como as vitaminas A, D, E, e K), fosfolipídios, entre outros. Alguns lípidos são moléculas lineares ou curvadas e outros são compostos cíclicos. Podem definir-se, em linhas gerais, como moléculas relativamente pequenas hidrófobas ou anfipáticas. As hidrófobas podem dissolver-se em solventes apolares. As anfipáticas apresentam uma parte polar e outra não polar, e podem dissolver no meio aquoso estruturas como vesículas, lipossomas ou membranas.
Entre as principais funções biológicas dos lípidos está o armazenamento de energia, o facto de se tratar de moléculas estruturais nas membranas e de intervir na sinalização celular. Cada grama de lípidos armazena 9 quilocalorias de energia, enquanto cada grama de glicídio (carboidrato) ou proteína armazena somente 4 quilocalorias. Os lípidos biológicos têm origem inteiramente ou em parte a partir de dois tipos de subunidades bioquímicas, nomeadamente os grupos cetoacil e isopreno. Tendo em conta tal enfoque, os lípidos podem dividir-se em vários tipos: ácidos gordos, glicerolípidos, fosfoglicéridos (ou glicerofosfolípidos), esfingolípidos, sacarolípidos e policetídeos, derivados da condensação de subunidades de cetoácidos e lípidos esteróis (esteróis e esteroides) e lípidos prenólicos (isoprenoides), derivados da condensação de subunidades de isopreno.
Apesar de o termo lípidos se utilizar por vezes como sinónimo de gordura, na realidade possui um significado mais amplo, uma vez que as gorduras constituiriam apenas os triacilglicerídios. Muitos lipídios contêm ácidos gordos como componente principal (triglicerídios, fosfolípidos). Os ácidos gordos apresentam uma reação característica denominada saponificação quando quimicamente reagidos com álcalis que dá origem a sabões. Os lipídios com ácidos gordos que apresentam esta reação de saponificação são denominados de saponificáveis.
Os humanos e outros mamíferos possuem diversas vias metabólicas para sintetizar a maioria dos seus lípidos ou para degradá-los, porém alguns lípidos chamados ácidos gordos essenciais não podem ser sintetizados a partir de precursores simples no organismo, pelo que devem ser obtidos a partir da dieta. Os lípidos são aplicados em cosmética e na indústria alimentar e nanotecnologia.
Histórico
Dentre os principais marcos históricos de descobertas relacionadas a lipídios, destaca-se o estabelecimento do modelo de membrana celular. Em 1924, Frick determinou a espessura da membrana celular através de experimentos de medida da capacitância de soluções de eritrócitos. Gorter e Grandel realizaram experimentos de extração lipídica a partir das membranas celulares e foram capazes de observar a formação de monocamadas. O modelo de mosaico fluido atualmente conhecido foi proposto por Singer e Nicolson em 1972.
Além disso, outro marco histórico relacionado a história dos lipídeos em geral, consiste na realização de um Congresso Internacional de Bioquímica em 1922, onde estabeleceu-se que os ésteres que por hidrólise fornecem ácidos carboxílicos superiores (ácidos graxos) seriam enquadrados num grupo geral, os lipídios ou lípides (do grego lipo, gordura).
Propriedades
Os lipídios são geralmente incolores, untuosos ao tato, pouco consistentes, apresentam densidade menor que a água, na qual são insolúveis porém emulsionáveis. São pouco solúveis em etanol a frio, mas solúveis a quente. São solúveis em sulfeto de carbono, clorofórmio, éter etílico, acetona, benzeno, gasolina e outros solventes orgânicos. Deixam no papel manchas gordurosas e translúcidas que não desaparecem com o calor. Não são destiláveis por aquecimento nem a baixa pressão e decompõem-se pelo aquecimento.
Alteração pelo aquecimento
Como as gorduras são usadas em processo de fritura e seguidamente realizado em recipientes abertos, em temperatura elevada (180 – 200 °C), há o contato direto com o ar. Estas condições propiciam modificações físico-químicas nos óleos (como a termo-oxidação e a rancificação), algumas das quais são perceptíveis pelo próprio escurecimento das gorduras, o aumento da viscosidade, a formação de espuma e produção de fumaça. Essas transformações afetam o sabor que a fritura conferem aos produtos fritos, dificultando a aceitabilidade dos produtos, mas também produzem efeitos tóxicos como irritação gastrointestinal, a inibição de enzimas, a destruição de vitaminas e carcinogênese, quando da ingestão contínua e prolongada de produtos alterados quimicamente e rancificados.
Alimentação A gordura é um tipo de lipídio. Alguns alimentos ricos neste composto são: manteiga, margarina, frituras, doces, biscoitos recheados, carnes gordas, queijo amarelo, leite integral, requeijão, embutidos.
Após uma refeição rica em lipídios, o sangue fica com um aspecto leitoso. É importante levar em consideração que os alimentos crocantes são os que mais contêm gordura trans, e evitar o consumo de carne com gordura visível é um cuidado simples e muito benéfico. O excesso de alimentos adiposos pode resultar em doenças cardiovasculares. Porém, a ausência destes no nosso corpo pode resultar em raquitismo. Por isso, é necessário que haja um equilíbrio.
Funções Fontes energéticas Fornecem mais energia que os carboidratos, porém estes são preferencialmente utilizados pela célula. Toda vez que a célula eucarionte necessita de uma substância energética, ela vai optar pelo uso imediato de uma glicose, para depois consumir os lipídios.
Estrutural Os fosfolipídios são os principais componentes das membranas celulares. Do ponto de vista químico, um fosfolipídio é um glicerídeo combinado a um grupo de fosfato. A sua molécula lembra um palito de fósforo, com uma “cabeça” polar, e uma haste apolar, constituída por duas cadeias de ácido graxo.
Nas membranas biológicas, eles ficam organizados em duas camadas, que se incrustam com moléculas de certas proteínas.
Isolante térmico Auxiliam na manutenção da temperatura do corpo, por meios de uma camada de tecido denominado hipoderme, a qual protege o indivíduo contra as variações de temperatura mantendo a homeostasia corpórea.
Proteção mecânica A gordura age como suporte mecânico para certos órgãos internos e sob a pele de aves e mamíferos, protegendo-os contra choques e traumatismos.
Classificação
Por causa de sua origem em nossa alimentação, não é difícil se ver uma classificação trivial e útil na nutrição das gorduras em gordura animal e gordura vegetal. Um exemplo de gordura animal é a banha de porco, uma gordura vegetal comum é o azeite de oliva.
Glicerídeos Constituem os óleos e as gorduras, que diferem entre si quanto ao ponto de fusão. À temperatura ambiente, os óleos são líquidos, pois um ou mais dos ácidos graxos têm predominância de insaturações na cadeia. E as gorduras são sólidas pelo fato dos ácidos graxos terem predominância de saturação na cadeia. Os glicerídeos possuem elevados teores energéticos e são os principais componentes lipídicos da dieta humana.
Em mamíferos que vivem em regiões polares, como a baleia, a gordura forma uma espessa camada subcutânea ou "colchão adiposo", que envolve o corpo e permite o isolamento térmico do animal em relação ao ambiente frio. As moléculas dos glicerídeos podem ter um, dois ou três ácidos graxos associados ao glicerol, um álcool conhecido como glicerina. Ácidos graxos são compostos de longas cadeias de carbono, saturadas ou não, que formam os ésteres das gorduras e dos óleos.
Ácidos graxos
São ácidos carboxílicos constituídos de cadeias hidrocarbonadas de quatro a trinta e seis átomos de carbono e representam uma importante fonte de energia para as células. São considerados anfipáticos por apresentarem uma extremidade polar (hidrofílica) e uma extremidade apolar (hidrofóbica).
Em temperatura ambiente (25°C), os ácidos graxos saturados de 12 a 24 átomos de carbono possuem consistência cerosa, ao passo que os ácidos graxos insaturados do mesmo comprimento são líquidos e oleosos. Dessa forma, o ponto de fusão dos ácidos graxos insaturados é menor do que os ácidos graxos saturados.
Entre os diversos ácidos graxos esterificados nos lipídios destacam-se:
Ácido butírico: H3C-CH2-CH2-COOH Ácido palmítico: H3C-(CH2)14-COOH Ácido esteárico: H3C-(CH2)16-COOH Ácido oleico: H3C-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH Ácido ricinoleico: H3C-(CH2)5-HC(OH)-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH Ácido linoleico: H3C-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH Ácido eleoesteárico: H3C-(CH2)3-CH=CH-CH=CH-CH=CH-(CH2)7-COOH
Graus de Insaturação
As propriedades dos ácidos graxos e dos lipídeos deles derivados dependem muito do comprimento da cadeia e do grau de saturação. Os ácidos graxos insaturados têm ponto de fusão mais baixos que os saturados com o mesmo comprimento. Por exemplo, o ponto de fusão do ácido esteárico é 69,6°C, enquanto o do ácido oleico (que contêm uma dupla ligação cis) é 13,4°C. Os pontos de fusão dos ácidos graxos poli-insaturados da série C18 são ainda mais baixos. O comprimento da cadeia também afeta o ponto de fusão, como é ilustrado pelo fato de que a temperatura de fusão do ácido palmítico (C16) é 6,5 graus abaixo daquela do ácido esteárico (C18). Assim, a cadeia curta e a insaturação acentuam a fluidez dos ácidos graxos e de seus derivados.
Nomenclatura
Os nomes dos ácidos graxos baseiam-se em seus hidrocarbonetos correspondentes
Os ácidos graxos são longas cadeias hidrocarbonadas, com vários comprimentos e graus de insaturação, que terminam em carboxilas, grupamentos ácidos. O nome sistemático de um ácido graxo é derivado do nome do hidrocarboneto correspondente, pela substituição do final por óico. Por exemplo, o ácido graxo saturado com C18 é chamado de ácido octadecanoico porque o hidrocarboneto correspondente é o octadecano. Um ácido graxo com C18 e uma dupla ligação é chamado de octadecenoico; com duas octadecadienoico; e com três, octadecatetranoico. A notação 18:0 denota um ácido graxo com 18 carbonos e nenhuma dupla ligação, enquanto 18:2 significa que há duas ligações duplas. As estruturas das formas ionizadas de dois ácidos graxos comuns ácido palmítico (C16 saturado) e oleico (C18 monoinsaturado).
Os átomos de carbono dos ácidos graxos são numerados a partir do terminal carboxílico. Os átomos de carbono 2 e 3 são com frequência referidos, respetivamente, como α e β. O carbono da metila na extremidade distal da cadeia é chamado de átomo de carbono ω. A posição de uma dupla ligação é representada pelo símbolo Δ seguido de um número em índice superior. Por exemplo, cis-Δ9 significa que há uma dupla ligação cis entre os carbonos 9 e 10; trans –Δ2 indica que há uma dupla ligação trans entre os carbonos 2 e 3. Uma alternativa é denotar a posição de uma dupla ligação, contando a partir da extremidade distal, com o carbono metílico como o número 1. Um ácido graxo ω-3, por exemplo, tem a estrutura mostrada na margem. Os ácidos graxos se ionizam em pH fisiológico e portanto, é adequado se referir a eles de acordo com sua forma de carboxilato: por exemplo, palmitato ou hexadecanoato.
Eicosanoides