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”
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
hidrocarboneto
ác. carboxílico
ácido graxo
OH
Estrutura
Ácidos Graxos: são ácidos carboxílicos com cadeias hidrocarbonadas
Lipídeos de Reserva
Estrutura
hidrocarboneto
ác. carboxílicoOH
Cadeia saturada
Lipídeos de Reserva
Cadeia insaturadaCadeia saturada
Lipídeos de ReservaAlguns ács graxos de ocorrência natural: Estrutura, Propriedades e Nomenclatura
Lipídeos de Reservasolubilidade
Lipídeos de Reserva
Lipídeos de Reserva
hidrocarboneto
12345678
carboxilaOH
Nomenclatura: especifica o tamanho da cadeia e o n° de lig. duplas
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
triacilglicerol, triglicéride
ou triglicerídeo
Apolar:
Lipídeos de Reserva
Glicerol
ács. graxos esterificados ao glicerol
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
Lipídeos de Reserva
Quilomícrom: Transporte de Triglicerídeos
Lipídeos de Reserva
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)
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
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 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
Lipídeos de Membrana
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
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)
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
Membranas não são feitas apenas de lipídeos
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
Membranas não são feitas apenas de lipídeos
Porinas – Barris β
Dinâmica de Membranas
Membranas Fluidez (pode ser alterada)
Dinâmica de
Membranas
Dinâmica de Membranas
Sonda
Experimento: Difusão (movimento) lateral rápido das moléculas lipídicas
Área descorada
Dinâmica de Membranas
Dinâmica de Membranas
Microdomínios: Mais espesso e menos fluído
- Transdução de sinais externos (resposta celular)
Fusão de
Membranas
Fusão de MembranasEx.: Fusão de membranas na sinapse
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