Os lipídios
Os lipídios têm em comum duas propriedades fáceis de evidenciar: eles não são solúveis em água, isto é, são compostos hidrofóbicos, e, por outro lado, dissolvem–se facilmente em solventes orgânicos, como álcool e éter. Ao comer uma fritura sem usar talheres, mas, sim, as mãos, você pode experimentar uma dessas propriedades. Suas mãos ficarão engorduradas e você não conseguirá limpá-las apenas com água. Isso é consequência direta da primeira das propriedades citadas: o óleo, que é um lipídio, é hidrofóbico, isto é, ele repele a água. Você pode achar essa situação incômoda, mas nas aves aquáticas, por exemplo, essa falta de afinidade entre a água (de rios e mares) e o óleo produzido por uma glândula especial garante a impermeabilização das penas.
Classificação dos lipídios
Você certamente conhece muitos lipídios de valor biológico, que incluem, entre outros, óleos (como o óleo de soja), gorduras (como a banha de porco e a gordura de coco), ceras (como a cera de carnaúba) e esteroides (como o colesterol). De fato, do ponto de vista químico, os lipídios incluem diversos tipos de substâncias. O óleo que se usa em frituras é composto de dois tipos de estruturas moleculares. Uma delas é o glicerol, cuja molécula pode ser representada como se vê na figura abaixo.
A outra estrutura molecular é denominada ácido graxo (ou, genericamente, grupo acil), que pode ter um número variável de carbonos. Uma molécula de glicerol pode estar ligada a três moléculas de ácidos graxos, formando um triglicerídeo (ou triglicéride, ou triacilglicerol). A estrutura plana de uma molécula de triglicerídio está representada na figura abaixo.
Observe que os três ácidos graxos representados nessa figura têm dezoito átomos de carbono. A grande maioria deles está estabilizada, compartilhando um elétron com cada um dos átomos de hidrogênio a eles ligados e, adicionalmente, compartilhando um elétron com cada átomo vizinho de carbono. As duas primeiras moléculas têm átomos de carbono apenas com ligações covalentes simples, ou seja, compartilhando um elétron apenas. Por essa razão, esses ácidos graxos são ditos saturados. A terceira molécula de ácido graxo, porém, tem uma característica diferente: é possível ver dois átomos de carbono ligados entre si por uma ligação covalente dupla, representada por dois traços na cor verde. O número total de átomos de hidrogênio nessa molécula é menor do que nas duas anteriores. Esse ácido graxo, portanto, não é saturado, mas insaturado. Como há apenas uma ligação covalente dupla, diz-se que esse ácido graxo é monoinsaturado. Outros ácidos graxos podem ter duas ou três insaturações e, nesse caso, são chamados poli-insaturados.
Ácidos graxos
Os ácidos graxos são importantes porque, a exemplo dos carboidratos, podem ser utilizados como “combustíveis” pelas células. Mas eles têm também funções estruturais, que derivam da geometria de suas moléculas. Para evidenciar a forma de um ácido graxo, vejamos, na figura abaixo, outra representação da mesma molécula vista há pouco, que possui dezoito carbonos.
Vista em três dimensões, é possível evidenciar a insaturação e a consequência dela para a geometria da molécula. Observe como ela ganha um “cotovelo”, justamente na ligação covalente dupla.
A digestão de óleos ingeridos pelos seres humanos é feita por meio da separação das moléculas de glicerol e de ácidos graxos. A representação do ácido oleico, o principal ácido graxo componente do azeite de oliva, mostra uma das extremidades do ácido graxo com um grupamento ácido carboxílico. Essa extremidade da molécula tem grande afinidade pela água e é dita hidrofílica, ao contrário da outra extremidade, na qual há um átomo de carbono ligado a três átomos de hidrogênio, que é hidrofóbica. Isso dá características muito especiais a essas moléculas: elas podem atuar como sabões, ligando uma de suas extremidades a moléculas de água e a outra a moléculas de óleo, permitindo a remoção da gordura depositada sobre superfícies, como as mãos. Uma observação atenta da estrutura do ácido oleico vai revelar uma configuração específica dessa molécula. Os átomos de hidrogênio ligados aos átomos de carbono em ligação covalente dupla estão posicionados do mesmo lado da molécula. Os químicos chamam esse tipo de configuração de insaturação cis – o prefixo cis significa ‘do mesmo lado’. Na natureza, os óleos geralmente apresentam esse tipo de configuração. No entanto, processos industriais podem alterá-la, criando um lipídio que não é saudável na alimentação.
Fosfolipídios
Os fosfolipídios são a base das membranas biológicas, inclusive da membrana plasmática.
Eles são muito parecidos com os triglicerídeos, porém, no lugar de uma das cadeias de ácido graxo, apresentam um composto de fósforo, o que justifica o nome que recebem. Veja a figura abaixo.
Nessa representação, são mostradas duas partes da molécula: a porção polar, com o átomo de fósforo (P), tem afinidade pela água (porção hidrofílica); a outra porção da molécula, apolar, não apresenta afinidade com a água (porção hidrofóbica). Portanto, os fosfolipídios têm uma propriedade muito especial: são solúveis tanto em água como em óleo. Na membrana plasmática, os fosfolipídios estão dispostos formando uma dupla camada. As extremidades com afinidade pela água (extremidades polares, hidrofílicas) ficam voltadas tanto para o lado externo como para o lado interno da célula, enquanto as caudas hidrofóbicas estão voltadas para o interior da membrana. Veja a figura abaixo.
Na figura abaixo você pode ver a representação plana da molécula de um fosfolipídio
muito importante em nossa dieta: a lecitina, que existe em diversas fontes, como soja,
gema de ovo, etc.
como lecitina, que, além de ser importante em nossa dieta, faz parte das membranas das células.
Outra forma de representar a molécula do mesmo fosfolipídio pode ser vista na figura abaixo.
As membranas celulares dos animais são muito delicadas e ao mesmo tempo flexíveis. Como veremos adiante, sua dupla camada de fosfolipídios deve se manter fluida. Uma foto bastante ampliada de uma porção da membrana plasmática mostraria centenas de moléculas como na figura abaixo, com as caudas hidrofóbicas voltadas umas para as outras e as porções hidrofílicas orientadas em direções opostas.
Para manter a fluidez das membranas das células do nosso corpo, é necessário que estejam disponíveis ácidos graxos insaturados. Isso explica, em parte, a importância de ingerir lipídios que não se solidificam em temperatura ambiente, principalmente ácidos graxos, que têm uma ligação covalente dupla nos carbonos ômega-3, ômega-6 e ômega-9.
Esteroides
As moléculas de esteroides têm uma estrutura básica formada por quatro anéis carbônicos, aos quais se liga uma porção variável. Para manter sua integridade, as membranas das células animais têm em sua composição o esteroide chamado colesterol, que participa de uma série de processos no organismo.
Além de participar da estrutura de membranas celulares em animais, o colesterol é utilizado como matéria-prima na fabricação de vitamina D e de diversos hormônios esteroides, como os hormônios sexuais. Esse composto é exclusivamente de origem animal.
As autoridades médicas alertam para os riscos do consumo excessivo de colesterol na alimentação. De acordo com estudos, níveis altos de colesterol no sangue estão ligados a problemas cardiovasculares, como o enrijecimento de artérias (aterosclerose).
Gorduras × óleos
Os lipídios de valor nutricional não são substâncias puras, mas misturas de glicerídeos. Quando um lipídio é composto de grande quantidade de triglicerídeos com trincas de ácidos graxos saturados, ele permanece em estado sólido a temperatura ambiente e, por isso, é denominado gordura. Os ácidos graxos com insaturação “trans” se comportam de maneira parecida com os saturados, apesar de ser insaturados. Observe, na figura abaixo, um triglicerídeo representado com três ácidos graxos
saturados.
Quando grande parte dos triglicerídeos do lipídio tem ácidos graxos insaturados (com uma ou mais ligações covalentes duplas), ele permanece em estado líquido a temperatura ambiente e, por isso, o lipídio é chamado óleo. Essa diferença de temperatura na qual os lipídios mudam de estado físico (ponto de fusão) tem consequências muito importantes para suas propriedades funcionais, em especial nas membranas celulares. Elas podem se tornar mais rígidas ou mais fluidas, de acordo com a quantidade de ácidos graxos saturados que possuam. Existem ácidos graxos saturados tanto em animais como em vegetais. O coco, o dendê e o babaçu são exemplos de vegetais com alto teor de ácidos graxos saturados.
O abacate, a castanha de caju e a castanha-do-pará são exemplos de vegetais ricos em ácidos graxos insaturados. A carne bovina é rica em ácidos graxos saturados, e os peixes, em especial os de água fria, são ricos em ácidos graxos insaturados. Alguns ácidos graxos insaturados são chamados essenciais, pois nosso organismo não consegue fabricá-los, mas precisa deles em processos muito importantes, como a defesa imunitária. Os ácidos graxos essenciais são encontrados tanto em fontes vegetais, como sementes de linhaça, por exemplo, quanto em fontes animais, por exemplo peixes de água fria. Eles são muito sensíveis ao calor. As autoridades médicas brasileiras recomendam que se observe na alimentação diária o máximo de 55 gramas de lipídios, dos quais os ácidos graxos saturados não devem exceder 22 gramas. O consumo de óleo de soja, castanhas e peixes garante a ingestão diária recomendada de ácidos graxos essenciais. O descontrole dos níveis de colesterol do sangue está ligado a vários fatores, entre eles, ao consumo de gordura saturada acima do limite recomendável.
Referências:
Bizzo, Nélio Novas bases da biologia / Nélio Bizzo. – 2. ed. – São Paulo : Ática, 2013. Conteúdo : v. 1 Células, organismos e populações – v. 2 Biodiversidade – v.3 Corpo humano, genes e ambiente
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