De onde vem essa energia?? Como a célula obtém essa energia??

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1 PROTEÍNAS DNA

2 Os organismos necessitam de um constante fornecimento de energia livre Por que? - Biossíntese de moléculas complexas; - Transporte ativo de moléculas e íons c através de membranas; - Realização de Trabalho Mecânico: contração muscular, movimentos celulares... De onde vem essa energia?? Como a célula obtém essa energia??

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4 Endergônico Exergônico

5 Vias Metabólicas Séries de reações consecutivas catalisadas enzimaticamente, que produzem produtos específicos (metabólitos). Note que: as vias são interconectadas (pontos de cruzamento). Pontos importantes: - conhecer as principais avenidas (vias), - os cruzamentos mais importantes (intermediários comuns) e - como o fluxo nessas vias são controladas (regulação)...

6 CÉLULAS Toda células tem uma membrana celular Células eucarióticas também apresenta organelas separadas por membranas As membranas separam as células do meio externo e desempenha um papel importante no transporte e no controle do fluxo de informação entre as células e o meio externo Diversas enzimas encontram-se nas membranas e dependem deste ambiente para o desenvolvimento de suas funções

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8 LIPÍDIOS / MEMBRANAS

9 LIPÍDIOS Compostos biológicos solúveis somente em solventes apolares Ácidos Graxos, são os blocos fundamentais de muitos lipídios A cadeia de hidrocarbonetos tem pouca afinidade com a água A parte polar associa-se com a água As membranas de células animais contém proporções significativas de esfingolipídios e colesterol (hidrofóbico)

10 Lipídeos Lipídeos (Estrutura e Classificação) Lipoproteínas (Transporte) Membranas Biológicas

11 Onde encontramos os lipídeos??

12 Óleos e gorduras

13 Lipídios nos Alimentos

14 Lipideos Classificados pela solubilidade (não estrutura). Lipídios (grego lipos, gordura): compostos solúveis em solventes orgânicos (metanol, clorofórmio, etc). São moléculas apolares insolúveis em água. Algumas são anfipáticas.

15 Lipídios: Funções Principais Ácidos Graxos Unidades que compõe os triacilgliceróis e fosfolipídios Produção de energia Precursores de eicosanóides Triacilgliceróis Estoque de energia Fosfolipídios Principal componente das membranas celulares Esteróis (Colesterol/ Esteres de Colesterol) Componente de membrana celular Precursor de ácidos biliares, vitamina D Precursores de hormônios esteroidais

16 Vitaminas Lipossolúveis Vitamina A visão (reknal + opsin = rhodopsina) Vitamina D metabolismo do cálcio Vitamin E ankoxidante que protege as membranas Vitamina K importante para a coagulação.

17 Ácidos Graxos Triacilgliceróis Fosfolipídios Esteróis (Colesterol/ Esteres de Colesterol) ü São ácidos carboxílicos com grupos laterais de hidrocarbonetos de cadeia longa ü Encontram-se normalmente na forma esterificada ü A maioria dos ac.graxos possui número par de carbonos.

18 cis versus trans

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20 Ácidos Graxos O OH C 16:0 O O O OH OH OH C 18:1 Δ 9 C 18:2 Δ 9,12 C 18:3 Δ 9,12,15

21 O OH O C 12:0 ácido laurico OH C 14:0 ácido mirístico O OH C 16:0 ácido palmítico O OH C 18:0 ácido esteárico O OH C 18:1 ácido oleico Saturados Monoinsaturados O OH OH C 18:2 ácido linoleico C 18:3 ácido γ-linolenico Poliinsaturados O O OH C 18:3 ácido α-linolenico O O OH OH C 20:4 ácido araquidonico C 20:5 ácido eicosapentaenóico, EPA O OH C 22:6 ácido docosahexaenóico, DHA

22 O OH O C 12:0 ácido laurico OH O C 14:0 ácido mirístico OH C 16:0 ácido palmítico O OH C 18:0 ácido esteárico O OH C 18:1 ácido oleico O C 18:2 ácido linoleico OH OH C 18:3 ácido γ-linolenico O O C 18:3 ácido α-linolenico OH ω-9 ω-6 ω-6 ω-3 O OH C 20:4 ácido araquidonico ω-6 O OH C 20:5 ácido eicosapentaenóico, EPA ω-3 OH C 22:6 ácido docosahexaenóico, DHA ω-3 O

23 O OH O C 12:0 ácido laurico OH O C 14:0 ácido mirístico OH C 16:0 ácido palmítico O OH C 18:0 ácido esteárico O OH O OH OH O O OH C 18:1 ácido oleico C 18:2 ácido linoleico C 18:3 ácido γ-linolenico C 18:3 ácido α-linolenico Ac Graxos Essenciais!! O O OH OH C 20:4 ácido araquidonico C 20:5 ácido eicosapentaenóico, EPA O OH C 22:6 ácido docosahexaenóico, DHA

24 Fatty acid composition of three food fats saturated C 16 and C 18 unsaturated

25 Ácidos Graxos TG são excelentes reservas de energia - São menos oxidadas do que Carboidratos e Proteínas - São estocadas de forma anidra Triacilgliceróis Fosfolipídios Esteróis (Colesterol/ Esteres de Colesterol)

26 Ácidos Graxos Triacilgliceróis Fosfolipídios Esteróis (Colesterol/ Esteres de Colesterol)

27 Lipídios de Glicerol armazenamento (neutros) Triacilgliceróis Glicerol esterificado Ácido graxo

28 Ácido Graxo Ponto de Fusão Saturado x Insaturado

29 Ácido Graxo Ponto de Fusão Ácidos Graxos Trans adquire caracterískcas similares à sua forma saturada... Cis-9-octadecenoic acid (Oleic acid) Trans-9-octadecenoic acid (Elaidic acid)

30 Alguns ácidos graxos de ocorrência natural Iterações hidrofóbicas Arranjos quase cristalinos R - C = C - R

31 Ácidos Graxos Triacilgliceróis Substituinte Fosfolipídeos Glicerofosfolipídeos Esteróis (Colesterol/ Esteres de Colesterol)

32 L-Glycerol 3-phosphate, the backbone of phospholipids R 1 Fosfolipídios R 2 Un dos grupo alcool (OH) do glicerol é Esterificado por ácido fosfórico

33 Os glicerofosfolipídios são diacilgliceróis unidos a grupos cabeças alcoólicos através de ligação fosfodiéster

34 Ácidos Graxos Triacilgliceróis Fosfolipídeos Esfingolipídeos Esteróis (Colesterol/ Esteres de Colesterol) Glicolipídeos Cerebrosídeos Gangliosídeos

35 Fosfatidilcolina glicerol colina Ácido graxo

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37 Esfingosina + Ácido graxo Esfingolipídios amida Não contem Glicerol em sua molécula! Membranas de Celulas nervosas

38 Cholesterol Ácidos Graxos Triacilgliceróis Fosfolipídios Esteróis (Colesterol/ Esteres de Colesterol) Cabeça Polar O Núcleo Esteroidal O

39 Act as detergents in the intestine, emulsifying dietary fats

40 As classes principais de lipídios de armazenamento e de membrana

41 Gangliosides = complex sphingolipids

42 Glicoesfingoplipídios Os grupos sangüineos humanos O, A, B são, em parte, determinados Pela composição em açúcares dos grupos cabeça polares destes Glicoesfingoplipídios

43 Pathways for the breakdown of GM1 Disease, accumulation of the partial Breakdown product

44 Released from leucocytes (basophils) Stimulates platelets aggregation

45 Phosphatidylinositols act as intracellular signals

46 As especificidades das fosfolipases

47 Arachidonic acid an some eicosanoid derivatives (response to hormonal signals)

48 Aspirin, acetaminophen,... Inhibiting the enzyme cyclooxygenase

49 Steroid Hormones carry messages between tissues Steroids derived from cholesterol

50 Vitamins D and A are hormone precursors

51 Skin, light Vitamin D 3 production and metabolism Liver, kidney

52 Vitamin A 1, its precursor, and derivatives

53 Vitamins E and K and the lipid Quinones are oxidation-reduction cofactors Some other biologically active Isoprenoid compounds or derivatives

54 Análise de Lipídios Extração com solventes orgânicos Separação dos tipos de lipídios Detecção e análise

55 Análise de Lipídios Extração com solventes orgânicos Separação dos tipos de lipídios Detecção e análise

56 Solventes Orgânicos Aumento da Poloridade Hexano Benzeno Tetracloreto de carbono Clorofórmio Diclorometano Éter etílico Acetato de Etila Acetona Acetonitrila Etanol Metanol Água ++APOLARES

57 Extração de Lipídios

58 Análise de Lipídios Extração com solventes orgânicos Separação dos tipos de lipídios Detecção e análise

59 Separação dos Tipos de Lipídios Coluna Cromatografia de Adsorção Placa ou TLC (Thin Layer Chromatography)

60 Cromatografia de Adsorção Princípio: Separação de mistura de compostos baseado nas diferenças de afinidade dos vários componentes de uma mistura entre o solvente utilizado (fase móvel) e a substância suporte (fase estacionária)

61 Cromatografia de Adsorção Princípio: Separação de mistura de compostos baseado nas diferenças de afinidade dos vários componentes de uma mistura entre o solvente utilizado (fase móvel) e a substância suporte (fase estacionária) partição Fase Móvel Fase Estacionária > interação com a fase estacionária > interação com a fase móvel

62 Cromatografia de Adsorção Tipos de cromatografia partição Fase Móvel Fase Estacionária Fase Móvel Líquida (Cromatografia Líquida) Gás (Cromatografia Gasosa) Placa ou TLC Coluna

63 Amostra: Gema de ovo Cromatografia em Placa ou TLC Ésteres de Colesterol Triacilgliceróis Ácidos Graxos Colesterol Fosfolipídios Padrão Amostra Hexano/Isopropanol/Ácido Acético (90/10/1)

64 Amostra: Gema de ovo Cromatografia em Placa ou TLC Ésteres de Colesterol Colesterol+Triacilgliceróis Triacilgliceróis Ácidos Graxos Fosfatidiletanolamina Colesterol Fosfatidilcolina Fosfolipídios Padrão Amostra Padrão Amostra Hexano/Isopropanol/Ácido Acético (90/10/1) Clorofórmio/Metanol/Água (65/35/5)

65 Análise de Lipídios Extração com solventes orgânicos Separação dos tipos de lipídios Detecção e análise

66 Medida do Rf 5.4cm 6cm R f = Distância Amostra Distância Total 3.4cm 2.2cm S1 S2 P S1 R f = 2.2 cm = cm S2 R f = 3.4 cm = cm P R f = 5.4 cm = cm

67 Separação dos Tipos de Lipídios (TG, Colesterol, Fosfolipídio) Análise de Ácidos Graxos (saturados, monoinsaturados, poliinsaturados)

68 Análise de Lipídios - Resumo Extração Separação dos tipos de lipídios Hidrólise Separação e análise dos ácidos graxos

69 Por que estudar os lipídios?

70 Fontes de Ácidos Graxos Dieta Estoque de gorduras Síntese de outras fontes

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73 Como ocorre o transporte de Lipídeos na Circulação Sanguínea?

74 Ácidos graxos livres são transportados no sangue associados a albumina

75 Triacilglicerol, Fosfolipídeos e Colesterol e Ésteres de Colesterol são transportados no sangue incorporados a lipoproteínas Monocamada de Fosfolipídeos Apolipoproteína Triacilglicerídeos Colesterol Ésteres de Colesterol

76 Lipoproteínas 4 tipos principais nm nm 20-25nm 8-11 nm LDL

77 Lipoproteínas Menos denso Mais denso

78 Lipoproteínas Quilomícrons VLDL Sintetizados na mucosa intestinal. Transporta lipídeos da dieta do intestino para outros tecidos. TG são hidrolisados fornecendo ácidos graxos para os tecidos. Sintetizados no fígado. Transporta TG e colesterol do fígado para outros tecidos. Origina IDL e LDL. LDL(mau) HDL(bom) Formado a partir da VLDL. Ricas em colesterol. Transporta colesterol para os tecidos extra-hepáticos. Sintetizado no fígado e intestino. Sequestra o colesterol de tecidos extra-hepáticos sob a forma de ésteres de colesterol e leva até o figado.

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83 FIG. 5. Oxidative modification hypothesis of atherosclerosis Stocker, R. et al. Physiol. Rev. 84: ; doi: /physrev Copyright 2004 American Physiological Society

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85 A T H E R O S C L E R O S I S P R O G R E S S I O N Normal Artery Fatty Streak Fibrous plaque Calcified lesion complications Hemorrhage Ulceration Thrombosis

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