Disciplina de Bioquímica Estrutural Curso de Ciências Biológicas Lipídeos e Membranas Biológicas Prof. Marcos Túlio de Oliveira mtoliveira@fcav.unesp.br Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho
Lipídeos Classe de biomoléculas heterogêneas que são insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos (álcoois, cetonas, etc). Reserva de combustível (armazenamento) Estruturais de membrana Sinalizadores, co-fatores, pigmentos, hormônios, vitaminas, etc...
Lipídeos de Reserva Carboidratos e proteínas 1 g ~4 kcal Óleos e gorduras 1 g ~9 kcal (mais que o dobro de energia)
Lipídeos de Reserva Óleos e gorduras 1 g ~9 kcal Derivados de ácidos graxos, que por sua vez são derivados de hidrocarbonetos Oxidação de ácidos graxos no interior das células Queima controlada de combustíveis fósseis no interior de motores Altamente exergônica
Lipídeos de Reserva Estrutura ácido graxo OH ác. carboxílico hidrocarboneto Ácidos Graxos: são ácidos carboxílicos com cadeias hidrocarbonadas
Lipídeos de Reserva Estrutura Cadeia saturada OH ác. carboxílico hidrocarboneto
Lipídeos de Reserva Cadeia saturada Cadeia insaturada
Alguns ács graxos de ocorrência natural: Estrutura, Propriedades e Nomenclatura Lipídeos de Reserva
Lipídeos de Reserva solubilidade
Lipídeos de Reserva
Lipídeos de Reserva Nomenclatura: especifica o tamanho da cadeia e o n de lig. duplas hidrocarboneto OH carboxila 8 7 6 5 4 3 2 1
Lipídeos de Reserva
Lipídeos de Reserva
Lipídeos de Reserva Ponto de fusão
Lipídeos de Reserva...Por que o ponto de fusão é variável? Empacotamento dos ács graxos em agregados estáveis (compactos) Interações mais fracas
Lipídeos de Reserva Apolar: triacilglicerol, triglicéride ou triglicerídeo
Lipídeos de Reserva Glicerol ács. graxos esterificados ao glicerol
Lipídeos de Reserva Vesícula Biliar Ác graxo Duodeno Triacilglicerol ács graxos + glicerol Micelas Corrente sanguínea Triacilglicerol ács graxos (luz intestino) Sist. Linfático Quilomícrom ács graxos Triacilglicerol (epitélio intestinal)
Lipídeos de Reserva Quilomícrom: Transporte de Triglicerídeos
Lipídeos de Reserva * * * * animais * *Depósitos de energia (triacilglicerol) Plantas (semente)
Lipídeos de Reserva e Alimentos
Saponificação Triglicerídeo Base forte polar apolar
Lipídeos de Reserva e Isolante Térmico Animais que hibernam Grande gota lipídica
Lipídeos de Reserva e Isolante Térmico Numerosas gotículas de lipídeo mitocôndria UCP-1 (termogênese)
Ceras Biológicas e Proteção contra Água Colméia ác. graxo de cadeia longa álcool de cadeia longa PF: ~60 a 100 C
Ceras Biológicas e Proteção contra Água Aves aquáticas Glândulas uropigiais: secreção de ceras
Lipídeos de Membrana - Esqueleto: glicerol ou esfingosina - Cabeça: Grupo polar (azul) - Cauda: apolar (amarelo)
Lipídeos de Membrana Agregados lipídicos anfipáticos formados na água Unidades individuais têm a forma de cone (secção transversal da cabeça é maior do que a da cadeia lateral) hidrofílica Unidades individuais são cilíndricas (secções transversais da cabeça e da cadeia lateral são iguais) Cavidade aquosa Micela Bicamada Vesícula Porção hidrofóbica
Lipídeos de Membrana Bicamada da Membrana - Flexível; - autosselante (endo e exocitose); - Permeabilidade seletiva a solutos polares ou carregados
Lipídeos de Membrana Diversidade das funções biológicas
Lipídeos de Membrana Distribuição assimétrica dos fosfolipídeos entre as membranas interna e externa
Lipídeos de Membrana Estrutura geral de um Glicerofosfolipídeo (são os mais abundantes) Lig. fosfodiéster substituintes polares (álcool polar) Esqueleto dos fosfolipídeos
Lipídeos de Membrana galactose 1,2-diacilglicerol Galactolipídeos e Sulfolipídeos (70-80% dos lipídeos de membrana de uma planta vascular) Lig.glicosídica glicose
Esfingolipídeos Esfingosina Esqueleto de esfingosina (aminoálcool), e não de glicerol substituintes polares Lig. glicosídicas ou fosfodiéster
Lipídeos de Membrana Porções de carboidrato de alguns esfingolipídeos definem grupos sanguíneos
Estrutura em bastão (colesterol - animais) Lipídeos de Membrana esteróis Cadeia lateral alquila Outros papéis dos esteróis: -Hormônios esteroides; - Sais biliares (derivados polares do colesterol) Cabeça polar Núcleo esteroide (quase planar e rígido)
Membranas não são feitas apenas de lipídeos Fase aquosa Modelo do mosaico fluido: As cadeias acil no interior da membrana formam uma região hidrofóbica fluida. As proteínas integrais flutuam nesse mar de lipídeos, mantidas por interações hidrofóbicas com as cadeias laterais de resíduos de seus aminoácidos apolares. Tanto as proteínas quando os lipídeos são livres para se moverem lateralmente no plano da bicamada, mas o movimento de um lado ao outro da bicamada é restrito. As porções de carboidrato ligadas a algumas proteínas e lipídeos da membrana plasmática são expostas na superfície celular.
Proteína integral (domínio hidrofóbico coberto com detergente) Membranas não são feitas apenas de lipídeos Proteínas diferem na sua associação à membrana Proteína periférica
Proteínas integrais Membranas não são feitas apenas de lipídeos
Membranas não são feitas apenas de lipídeos Porinas Barris β
Dinâmica de Membranas Membranas Fluidez (pode ser alterada)
Dinâmica de Membranas
Dinâmica de Membranas Experimento: Difusão (movimento) lateral rápido das moléculas lipídicas Área descorada Sonda
Dinâmica de Membranas
Dinâmica de Membranas Microdomínios: Mais espesso e menos fluído - Transdução de sinais externos (resposta celular)
Fusão de Membranas
Fusão de Membranas Ex.: Fusão de membranas na sinapse
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