Lipídios

Trabalho de Química

Alunas: Evely Batista de Melo Gomes

   Jéssica Gonçalves Silva

Sala: 3^o A

Professora: Miramar

Tema: Lipídios

 Definição

 De um modo bastante amplo, o termo lipídios engloba todas as substâncias gordurosas existentes nos reino vegetal e também no reino animal. Alguns exemplos bastante comuns são os óleos e as gorduras vegetais e animais, que tem grande importância na alimentação e na constituição das células vivas. Elas definem um 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 (éter, clorofórmio, benzina, álcool, acetona, etc.) e baixa solubilidade em água. São substâncias untuosas ao tato e deixam mancha translúcida sobre o papel, além disso, possuem densidade menor que a da água. Fazem parte de um grupo conhecido como biomoléculas e são compostos por carbono, hidrogênio e oxigênio. Os lipídios se encontram distribuídos em todos os tecidos, principalmente nas membranas celulares e nas células de gordura.

Classificação

Os lipídios são classificados em: lipídios simples (ácidos graxos, gorduras neutras ou triacilgliceróis e ceras), lipídios complexos (fosfolipídios, glicolipidios, esteróis e lipoproteína). Os lipídios simples são ésteres de ácidos graxos com os mais variados alcoóis. Nos lipídios simples, o álcool mais freqüente é a glicerina (triálcool) responsável pela formação de óleos e gorduras vegetais e animais. As ceras por sua vez são formadas por ésteres dos ácidos graxos com alcoóis de cadeias longas. Os lipídios complexos em geral não são ésteres, mas moléculas grandes freqüentemente cíclicas contendo nitrogênio, fósforo, etc. São compostos de grande importância biológica, pois constituem os hormônios, os componentes das células nervosas e cerebrais etc.  Na formação de um lipídio composto, além dos ácidos graxos e do álcool, participa uma substância adicional, como o fósforo no caso, por exemplo, dos fosfolipídios.

Ácidos Graxos

Os ácidos graxos 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 (este processo é chamado de redução). A presença de insaturação nas cadeias de ácido carboxílico dificulta a interação intermolecular, fazendo com que, em geral, estes se apresentem à temperatura ambiente, no estado líquido; já os saturados, com uma maior facilidade de empacotamento intermolecular, são sólidos. 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.

Os ácidos graxos (AG) são compostos integrantes de quase todos os lipídios. Alguns são sintetizados pelo organismo e aqueles que não podem ser sintetizados pelo organismo, portanto obrigatórios na alimentação, são denominados AG essenciais. A ingestão excessiva de lipídios, contudo, tem sido relacionada às doenças coronarianas.

Há os ácidos graxos benéficos, que são os monoinsaturados (ômega 9) e os poliinsaturados (ômega 3 e 6); e os ácidos graxos prejudiciais (gordura trans e ácidos graxos saturados).

Triacilgliceróis ou Triglicerídeos

ü	ü     Os triacilgliceróis são lipídeos formados pela ligação de 3 moléculas de ácidos graxos com o glicerol, um triálcool de 3 carbonos, através de ligações do tipo éster.
ü	ü     São também chamados de "Gorduras Neutras”, ou triglicerídeas. ü     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. ü     No organismo tanto os óleos como as gorduras podem ser hidrolisados pelo auxílio de enzimas específicas, as lipases, que permitem a digestão destas substancias.
ü	ü     Os ácidos graxos que participam da estrutura de um triacilglicerol são geralmente diferentes entre si.
ü	ü     A principal função dos triacilgliceróis é a de reserva de energia, e são armazenados nas células do tecido adiposo, principalmente.
ü	ü     São armazenados em uma forma desidratada quase pura, e fornece por grama aproximadamente o dobro da energia fornecida por carboidratos.
ü	ü     Existem ainda os mono e diacilgliceróis, derivados do glicerol com 1 ou 2 AG esterificados, respectivamente. ü     Como os triacilgliceróis são altamente hidrofóbicos, os organismos tiveram que desenvolver adaptações relacionadas à acessibilidade dos substratos às enzimas digestivas e a tendência de formar complexos que dificultam o contato com a superfície celular.

Cerídios ou velas 

São formados pela união de alcoóis superiores a uma ou mais moléculas de ácidos graxos superiores. Compreende as ceras animais e vegetais, sendo mais freqüente no reino vegetal. Embora tenha valor econômico, não têm a mesma importância que as gorduras e óleos. As ceras de carnaúba e de babaçu, por exemplo, constituem bases alternativas para geração de energia. São encontrados também na secreção de alguns insetos, como a cera das abelhas (cera animal). A cera de abelha é uma mistura de vários cerídios.

Glicerídios

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 tem cadeia insaturada. E as gorduras são sólidas pelo fato dos ácidos graxos serem todos de cadeia saturada. Os glicerídios possuem elevados teores energéticos e são os principais componentes lipídicos da dieta humana. Entre os principais glicerídios estão: a banha, o sebo, a manteiga de leite, as manteigas vegetais, o óleo de linhaça, entre outros.

Fosfolipídios

Formam a camada dupla da membrana celular. A molécula do fosfolipídio solubiliza-se, ao mesmo tempo, com a água e com os lipídios. Isso é possível porque possui uma porção hidrófila (afeição a água), o fosfato, e uma porção hidrófoba (aversão a água) constituída pelas cadeias lipídicas. Os principais exemplos de fosfolipídios são a lecitina e a cefalina. Os fosfolipídios 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.

 Esteróides

São derivados do colesterol e são diferentes dos demais lipídios por apresentarem uma cadeia circular formando anéis, ale disso não possuem ácidos graxos em sua estrutura. Pertencem a esse grupo os hormônios sexuais testosterona e progesterona. E alguns hormônios supra-renais: aldosterona e cortisol. Todos são semelhantes sob o aspecto constitucional ao colesterol, do qual derivam. O colesterol é sintetizado exclusivamente em células animais; nas plantas é substituído pelo fito esterol. Uma parcela do colesterol precisa ser obtida pela dieta e a outra é fabricada pelo corpo, principalmente no fígado, que o reúne com triglicerídios e proteínas para formar os corpúsculos de HDL (lipoproteína de alta densidade) e LDL (lipoproteína de baixa densidade). Denominados também de “colesterol bom” e “colesterol ruim” respectivamente.

Lipoproteína 

ü	São associações entre proteínas e lipídeos encontradas na corrente sanguínea, e que tem como função transportar e regular o metabolismo dos lipídeos no plasma
	A fração protéica das lipoproteínas denomina-se apoproteína, e se divide em 5 classes principais - Apo A, B, C, D e E - e vária subclasses
	A fração lipídica das lipoproteínas é muito variável, e permite a classificação das mesmas em 5 grupos, de acordo com suas densidades e mobilidade eletroforética: quilomícrons, VLDL, IDL, LDL e HDL.

Carotenóides

São pigmentos lipídicos amarelos, vermelhos e laranjas, insolúveis em água e solúveis em óleos e solventes orgânicos. Estão presentes nas células de todas as plantas, nas quais desempenham papel importante no processo de fotossíntese. Os carotenóides são importantes também para os animais. Por exemplo, a molécula de caroteno de um carotenóide alaranjado presente na cenoura e em outros vegetais, é matéria-prima para a produção da vitamina A, essencial a muitos animais. Essa vitamina é importante, por exemplo, para nossa visão, pois é precursora do retinal, uma substância sensível à luz presente na retina dos olhos dos vertebrados.

Funções gerais dos lipídios:

Fonte energética

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 lipídeos.

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.

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.

Digestão dos lipídios

O evento inicial da digestão de lipídios da alimentação começa na boca. Embora, nenhuma hidrólise de triglicérides ocorra na boca, os lipídeos estimulam a secreção da lípase das glândulas serosas na base da língua. No estomago e nos intestinos existem as enzimas lipases, que catalisam a hidrolise dos glicerídios, resultando na formação de glicerina e ácidos graxos. Nesse processo, participam também os sais biliares, produzidos pelo fígado, que ajudam a dispersão das gorduras em partículas coloidais, atuando então como verdadeiros detergentes. No processo do metabolismo, nosso organismo dá três destinos à glicerina e aos ácidos graxos assim formados:

ü      Reagrupa-os em moléculas mais complexas, que constituirão as células, os tecidos etc.

ü      Queima-os para obter energia, sendo interessante nota que os lipídios liberam energia superior a da queima dos carboidratos e das proteínas

ü      Guarda-os, na forma de novas moléculas, nos tecidos adiposos do organismo. A gordura é um material de reserva do nosso organismo.

Alteração pelo aquecimento

Como as gorduras são usadas em processo de fritura realizado em recipientes abertos e em temperatura elevada, há o contato direto com o ar. Estas condições propiciam modificações físico-químicas nos óleos, 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 confere aos produtos fritos, dificultando a aceitabilidade dos produtos, mas também produzem efeitos tóxicos como irritação gastrointestinal, a inibição de enzimas.

Rancificação

É um tipo de reação complexa, provocada por microorganismos e pelo oxigênio do ar, que acarreta a quebra da cadeia dos glicerídios, com formação de ácidos de cheiro rançoso. Exemplo comum é a rancificação da manteiga, que se torna não-comestível.

 

Sabão

A fabricação de sabão é, sem dúvida, uma das atividades industriais mais antigas de nossa civilização. Sua origem remonta a um período anterior ao século XXV a.C. Os sabões são preparados por hidrólise de triglicerídeos com bases como o hidróxido de sódio ou de potássio. O uso de hidróxido de sódio gera sabões sólidos, enquanto o hidróxido de potássio fornece sabões pastosos. Os sabões têm um uso amplo e tradicional em medicina e farmácia, como produto de limpeza e como veículo para substâncias ativas. O sabão é a forma mais simples e conhecida. Ele é um produto obtido a partir da reação química de um álcali e uma matéria graxa, ou seja, são feitos pela saponificação. Saponificação é basicamente a interação (ou reação química) que ocorre entre um ácido graxo existente em óleos ou gorduras com uma base forte com aquecimento. O sabão é um sal de ácido carboxílico e por possuir uma longa cadeia carbônica em sua estrutura molecular, ele é capaz de se solubilizar tanto em meios polares quanto em meios apolares. Além disso, o sabão é um tensoativo, ou seja, reduz a tensão superficial da água fazendo com que ela "molhe melhor" as superfícies. A reação básica de saponificação pode ser representada pela seguinte equação:

Éster de ácido graxo + Base forte → Álcool + Sal de ácido graxo (sabão)

No exemplo ao lado, a reação ocorre com a soda cáustica, sendo um processo muito usado industrialmente e em nível doméstico. Os radicais R₁, R₂ e R₃ representam cadeias carbônicas longas, características de ácidos graxos. 

Se for utilizada uma base composta por Sódio (Na) o sabão formado será chamado de sabão duro. Se no lugar de sódio tiver Potássio(K) o sabão passará a ser chamado de sabão mole. A saponificação é feita a quente.

Ao contrário do que se pensa o sabão por si só não limpa coisa alguma. Essa aparente contradição pode ser entendida quando se sabe que os detergentes - entre os quais a forma mais simples e conhecida é o sabão - são agentes umectantes que diminuem a tensão superficial observada nos solventes, permitindo maior contato dos corpos com os líquidos, que realmente limpa. O sabão falha quando a água utilizada tem caráter ácido ou quando a água usada é dura, ou seja, contem cátions metálicos, especialmente Ca²⁺ e Mg²⁺.

                                                   Tinta a Óleo

A invenção da tinta á base de óleo atribuído aos irmãos Van Eyck, pintores flamengos. O ano da data foi até fixada: 1410. A revolução que a tinta a óleo causou não foi pela substituição da cola e da água pra preparação da tinta, mas sim no emprego de uma substância secativa, que permitia uma secagem satisfatória na sombra. A principal vantagem da pintura a óleo é: obtém se uma massa espessa, untuosa e ao mesmo tempo resistente, bastante elástica segundo as necessidades, possibilidade de conservá-las maleável, ou ao contrario, apressar seu amadurecimento pela adição de uma substância secativa. A tinta a óleo é uma mistura de pigmento pulverizado e óleo de linhaça ou papoula. É uma massa espessa, da consistência da manteiga, e já vem pronta para o uso, embalada em tubos ou em pequenas latas. Dissolve-se com óleo de linhaça ou terebintina para torná-la mais diluída e fácil de espalhar. O óleo acrescenta brilho à tinta; o solvente tende a torná-la opaca. Com a preocupação cada vez maior com o meio ambiente, as empresas estão buscando usar recursos naturais renováveis ao invés de apenas usufruir da natureza sem se preocupar com a sua renovação. A tinta à base de óleo de soja ao invés do petróleo é um bom exemplo disso. Com o intuito de divulgar a tinta à base de soja, foi criado o National Soy Ink Information Center (Centro Nacional de Informação sobre Tintas à Base de Soja) que divulga os benefícios de se imprimir com esse tipo de tinta.

 Secagem da tinta a óleo

Na tinta a óleo, o aglutinante, o óleo, assim que entra em contato com o ar começa a absorver oxigênio e liberar alguns gases. Nesse processo de oxidação as moléculas do óleo vão se polimerizando, formando cadeias enormes e, por fim, uma película sólida. Em uma camada de tinta aplicada a uma tela, a película vai se formando de fora para dentro. Uma camada grossa encerra, por debaixo de uma película seca, certa quantidade de óleo ainda não seco, em fase de polimerização. Algumas substâncias podem funcionar como catalisadores no processo de secagem, acelerando-o.  Essas substâncias são os famosos secantes, o mais usado sendo o de cobalto. Alguns solventes de evaporação rápida também irão acelerar a secagem, enquanto outros de evaporação mais lenta poderão retardá-la. Como a tinta o óleo seca por oxidação, obviamente quanto mais ar entrar em contato com a camada de tinta, mais rápida será a secagem. O calor também acelera sua secagem, enquanto que o frio e a umidade do ar a retardam.

Óleos secativos e ácidos graxos 

Constituem os materiais formadores de película, sem os quais os pigmentos não seriam mantidos na superfície. Raramente, os óleos secativos são usados sem modificação. É possível efetuar de diversas formas a sua melhoria: pela ação de secantes; pela adição de óleos; pelo fracionamento e separação; pela isomerização ou conjugação; pela desidratação ou até mesmo por outras reações da ligação dupla do carbono. A melhoria do óleo através da ação de secantes é a mais utilizada. 

As películas de tinta são formadas pela secagem de diversos óleos insaturados, entre eles, o óleo de linhaça mais usado no fabrico de tintas. A secagem é uma transformação química, representando uma oxidação e uma polimerização; é acelerada pelo pré-tratamento do óleo e pela adição de agentes secantes, que funcionam como catalisadores, e são portadores de oxigênio e solúveis no óleo. Estes secantes são usados em pequenas quantidades, constituem 1 a 2% em peso. Temos como exemplos de secantes os naftenatos, resinatos, linoleatos, entre outros. 


Patos: caso interessante

Os patos, gansos e outras aves que flutuam, possuem uma glândula especial chamada glândula uropigial (ou glândula da limpeza). Ela se localiza na base da cauda e produz um óleo que os patos espalham pelo corpo para impermeabilizar as penas. Como as penas dos patos não ficam encharcadas, eles pesam menos do que pesariam se suas penas absorvessem a água, claro. Alguns pesquisadores acreditam que sem a glândula uropigial, os patos afundariam. Para permanecerem flutuando os patos também possuem um sistema de bolsas de ar internas e suas penas seguram o ar, pois são entrelaçadas a um  sistema de filamentos que mantêm o ar dentro.