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Disciplina de Bioquímica Estrutural

Curso de Ciências Biológicas

Lipídeos e Membranas Biológicas

Prof. Marcos Túlio de [email protected]

Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal

Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”

mailto:[email protected]

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)


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


hidrocarboneto

ác. carboxílico

ácido graxo

OH

Estrutura

Ácidos Graxos: são ácidos carboxílicos com cadeias hidrocarbonadas


Estrutura

hidrocarboneto

ác. carboxílicoOH

Cadeia saturada


Cadeia insaturadaCadeia saturada

Lipídeos de ReservaAlguns ács graxos de ocorrência natural: Estrutura, Propriedades e Nomenclatura

Lipídeos de Reservasolubilidade


hidrocarboneto

12345678

carboxilaOH

Nomenclatura: especifica o tamanho da cadeia e o n° de lig. duplas


Ponto de fusão


...Por que o ponto de fusão é variável?

Empacotamento dos ács graxos em agregados estáveis (compactos)

Interações mais fracas


triacilglicerol, triglicéride

ou triglicerídeo

Apolar:


Glicerol

ács. graxos esterificados ao glicerol


ács graxos Triacilglicerol (epitélio intestinal)

Duodeno

Vesícula Biliar

Micelas

Triacilglicerol ács graxos (luz intestino)

Quilomícrom

Sist. Linfático

Corrente sanguínea

Triacilglicerol ács graxos + glicerol

Ác graxo


Quilomícrom: Transporte de Triglicerídeos


animais

Plantas (semente)

*

**

*

*Depósitos de energia (triacilglicerol)

*

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

álcool de cadeia longaác. graxo de cadeia longa

PF: ~60 a 100°C

Colméia

Ceras Biológicas e Proteção contra Água

Glândulas uropigiais: secreção de ceras

Aves aquáticas

Lipídeos de Membrana

- Esqueleto: glicerol ou esfingosina- Cabeça: Grupo polar (azul)- Cauda: apolar (amarelo)


Unidades individuaistêm a forma de cone(secção transversal dacabeça é maior do quea da cadeia lateral)

Unidades individuais são cilíndricas (secções transversais da cabeça e da cadeia lateral são iguais)

Cavidade aquosa

Micela Bicamada Vesícula

Agregados lipídicos anfipáticos formados na água

Porção hidrofóbica

hidrofílica


Bicamada da Membrana

- Flexível;- autosselante (endo e exocitose);- Permeabilidade seletiva a

solutos polares ou carregados


Diversidade das funções biológicas

Lipídeos de MembranaDistribuição assimétrica dos fosfolipídeos entre as membranas interna e externa

Lipídeos

de

Membrana

Estrutura geral de um Glicerofosfolipídeo (são os mais abundantes)

substituintes polares (álcool polar)

Esqueleto dos fosfolipídeos

Lig. fosfodiéster


Galactolipídeos e Sulfolipídeos

galactose

1,2-diacilglicerol

Lig.glicosídica

(70-80% dos lipídeos de membrana de uma

planta vascular)

glicose

Esqueleto de esfingosina

(aminoálcool), e não de glicerol

Esfingosina

substituintes polares

Lig. glicosídicas ou fosfodiéster

Esfingolipídeos

Lipídeos de Membrana• Porções de carboidrato de alguns esfingolipídeos definem grupos sanguíneos


esteróis

Estrutura em bastão (colesterol - animais)

Núcleo esteroide(quase planar e rígido)Cabeça

polar

Cadeia lateral alquila

Outros papéis dosesteróis:-Hormônios esteroides;- Sais biliares (derivadospolares do colesterol)

Membranas não são feitas apenas de lipídeos

Modelo do mosaico fluido: As cadeias acil no interior da membrana formam uma região hidrofóbica fluida. As proteínasintegrais flutuam nesse mar de lipídeos, mantidas por interações hidrofóbicas com as cadeias laterais de resíduos de seusaminoácidos apolares. Tanto as proteínas quando os lipídeos são livres para se moverem lateralmente no plano dabicamada, mas o movimento de um lado ao outro da bicamada é restrito. As porções de carboidrato ligadas a algumasproteínas e lipídeos da membrana plasmática são expostas na superfície celular.

Fase aquosa


Proteína periférica

Proteína integral(domínio hidrofóbico coberto

com detergente)

Proteínas diferem na sua associação à membrana

Membranas não são

feitas apenas de lipídeos

Proteínas integrais


Porinas – Barris β

Dinâmica de Membranas

Membranas Fluidez (pode ser alterada)

Dinâmica de

Membranas


Sonda

Experimento: Difusão (movimento) lateral rápido das moléculas lipídicas

Área descorada


Microdomínios: Mais espesso e menos fluído

- Transdução de sinais externos (resposta celular)

Fusão de

Membranas

Fusão de MembranasEx.: Fusão de membranas na sinapse

Disciplina de Bioquímica Estrutural

Curso de Ciências Biológicas

Próxima aula: Aula Aminoácidos e Peptídeos

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