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Disciplina de Bioquímica Estrutural Curso de Ciências Biológicas Lipídeos e Membranas Biológicas Prof. Marcos Túlio de Oliveira [email protected] Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”

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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”

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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...

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Lipídeos de Reserva

Carboidratos e proteínas

1 g – ~4 kcal

Óleos e gorduras

1 g – ~9 kcal

(mais que o dobro de energia)

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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

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Lipídeos de Reserva

hidrocarboneto

ác. carboxílico

ácido graxo

OH

Estrutura

Ácidos Graxos: são ácidos carboxílicos com cadeias hidrocarbonadas

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Lipídeos de Reserva

Estrutura

hidrocarboneto

ác. carboxílicoOH

Cadeia saturada

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Lipídeos de Reserva

Cadeia insaturadaCadeia saturada

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

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Lipídeos de Reservasolubilidade

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Lipídeos de Reserva

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Lipídeos de Reserva

hidrocarboneto

12345678

carboxilaOH

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

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Lipídeos de Reserva

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Lipídeos de Reserva

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Lipídeos de Reserva

Ponto de fusão

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Lipídeos de Reserva

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

Empacotamento dos ács graxos em agregados estáveis (compactos)

Interações mais fracas

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Lipídeos de Reserva

triacilglicerol, triglicéride

ou triglicerídeo

Apolar:

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Lipídeos de Reserva

Glicerol

ács. graxos esterificados ao glicerol

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Lipídeos de Reserva

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

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Lipídeos de Reserva

Quilomícrom: Transporte de Triglicerídeos

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Lipídeos de Reserva

animais

Plantas (semente)

*

**

*

*Depósitos de energia (triacilglicerol)

*

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Lipídeos de Reserva e Alimentos

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Saponificação

Triglicerídeo Base forte polar apolar

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Lipídeos de Reserva e Isolante Térmico

Animais que hibernam

Grande gota lipídica

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Lipídeos de Reserva e Isolante Térmico

Numerosas gotículas de lipídeo

↑ mitocôndria↑ UCP-1 (termogênese)

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Ceras Biológicas e Proteção contra Água

álcool de cadeia longaác. graxo de cadeia longa

PF: ~60 a 100°C

Colméia

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Ceras Biológicas e Proteção contra Água

Glândulas uropigiais: secreção de ceras

Aves aquáticas

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Lipídeos de Membrana

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

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Lipídeos de Membrana

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

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Lipídeos de Membrana

Bicamada da Membrana

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

solutos polares ou carregados

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Lipídeos de Membrana

Diversidade das funções biológicas

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

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Lipídeos

de

Membrana

Estrutura geral de um Glicerofosfolipídeo (são os mais abundantes)

substituintes polares (álcool polar)

Esqueleto dos fosfolipídeos

Lig. fosfodiéster

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Lipídeos de Membrana

Galactolipídeos e Sulfolipídeos

galactose

1,2-diacilglicerol

Lig.glicosídica

(70-80% dos lipídeos de membrana de uma

planta vascular)

glicose

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Esqueleto de esfingosina

(aminoálcool), e não de glicerol

Esfingosina

substituintes polares

Lig. glicosídicas ou fosfodiéster

Esfingolipídeos

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

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Lipídeos de Membrana

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)

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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

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Membranas não são feitas apenas de lipídeos

Proteína periférica

Proteína integral(domínio hidrofóbico coberto

com detergente)

Proteínas diferem na sua associação à membrana

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Membranas não são

feitas apenas de lipídeos

Proteínas integrais

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Membranas não são feitas apenas de lipídeos

Porinas – Barris β

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Dinâmica de Membranas

Membranas Fluidez (pode ser alterada)

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Dinâmica de

Membranas

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Dinâmica de Membranas

Sonda

Experimento: Difusão (movimento) lateral rápido das moléculas lipídicas

Área descorada

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Dinâmica de Membranas

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Dinâmica de Membranas

Microdomínios: Mais espesso e menos fluído

- Transdução de sinais externos (resposta celular)

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Fusão de

Membranas

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Fusão de MembranasEx.: Fusão de membranas na sinapse

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