Lipídeos, Membranas e

Transporte

• Compostos insolúveis em água

• Estruturalmente diversos

• Diversas funções

estoque de energia

insulação

impermeabilidade

membranas

cofatores de enzimas/vitaminas

pigmentos

emulsificantes

comunicação celular

...

Lipídeos

Lipídeos de estoque e de membranas

• Ácidos carboxílicos de cadeia longa (4-36C)

saturadas ou insaturadas

geralmente números pares de C, não

ramificados

• Alto estado de redução: liberam muita

energia quando oxidados

• Parte de lipídeos

complexos

Ácidos graxos

Ácidos graxos: nomenclatura e propriedades

• Aumento do risco de doença cardiovascular

• Ácidos graxos insaturados

• Ligação dupla na posição trans:

Carbonos adjacentes em posições opostas

Gorduras trans

trans cis

• Ésteres de glicerol

com 3 ácidos graxos

• Estoque de energia

mais reduzidos que

açúcares

longo prazo

“guardados” sem água

• Neutros (sem carga)

menos solúveis que

ácidos graxos

Triacilgliceróis

• Várias classes diferentes

• Características comuns

anfipáticos

– extremidade polar

– cadeias apolares

ligações tipo éster ou éter (lipídeos complexos)

Lipídeos de membrana

Glicerofosfolipídeos

• Componente principal das membranas celulares

• ácidos graxos insaturados comuns no C2

• X: pode ser um componente polar

• álcool, amina, aminoácido ou grupos mais

complexos

Esfingolipídeos

• Esfingosina: aminoálcool

• ácidos graxos insaturados comuns no C2

• X: pode ser um componente polar

• fosfocolina, açúcares

Glicolipídeos

• Mais abundantes em

plantas (70-80%)

• Não têm fosfato –

limitação no solo?

• ácidos graxos

insaturados

Fosfolipídeos reciclados nos lisossomos

Enzimas específicas para

quebrar cada ligação

• Isolam as células do meio externo

• Compartimentalização de organelas

• Características:

barreiras seletivamente permeáveis

“auto-selantes”

flexíveis

compostas por lipídeos

e proteínas

MEMBRANAS

• Definem limites das células/organelas

• Adesão

• Permitem entrada e saída de compostos

e íons

• Receptores de sinais externos

• Produzem e transmitem sinais nervosos

• Transdução de energia/ síntese de ATP

• Algumas reações de síntese

Funções das membranas

Lipídeos anfipáticos se organizam em

solução

Composição varia entre membranas

de organismos diferentes

Composição de lipídeos varia entre

as faces de uma membrana

Modelo do mosaico fluido

assimetria

http://www.youtube.com/watch?v=ULR79TiUj80

Mosaico fuido:

movimento lateral

das moléculas

Movimento

de “flip-flop”

não é

espontâneo

Modelo do mosaico fluido

proteínas

• Integrais

• Periféricas

• Anfitrópicas

Proteínas de

membrana se

associam de

maneiras

diferentes

• Alfa-hélices hidrofóbicas ou anfipáticas

Proteínas integrais de membrana

Proteínas integrais de membrana

• Lipoproteínas – ligadas a:

Ácidos graxos

isoprenóides

esteróis

glicerofosfatidilisositol (GPI)

• Citoesqueleto limita movimento dos

lipídeos e

proteínas

Membrana podem ter regiões mais

ou menos definidas

Fusão de

membranas

• Gradientes

concentração

carga (potencial)

ambos: eletroquímico

• Obedece às leis da termodinâmica

A favor do gradiente: exergônico

Contra o gradiente: endergônico

– Precisa se acoplar a processo exergônico

Transporte através de membranas

• Moléculas

hibrofóbicas podem

atravessar

• Moléculas polares

dessolvatação: alta

energia

• Tranportadores ou

permeases oferecem

caminhos alternativos

Menor energia de

ativação

Transporte

através de

membranas

Três tipos de transportadores

• Não se referem a gasto de energia

• GLUT1 – transportador do

eritrócito

• A favor do gradiente

Modelo de transporte facilitado

de glicose

• Sistema cloreto-

bicarbonato do

eritrócito

• A favor do gradiente

de concentração de

CO2 em cada tecido

• Não altera potencial

de membrana

• Facilita o transporte

de CO2 no sangue

Co-transporte

• Contra o gradiente

• Requer acoplamento a

processo exergônico

• Primário

ATP

• Secundário

cotransporte com outra espécie

que requer gasto de ATP para

voltar contra o gradiente

Transporte ativo

• Ca2+ do citossol

para o retículo

• Consumo de

ATP

• ATPase tipo P

Transporte ativo:

bomba de cálcio

do retículo

endoplasmático

• 3Na+ para fora

da célula

• 2K+ para dentro

• Cria potencial

de membrana

(+) no exterior

• ATPase tipo P

Transporte ativo:

Na-K ATPase

• 3Na+ para fora

da célula

• 2K+ para dentro

• Cria potencial

de membrana

(+) no exterior

Transporte ativo:

Na-K ATPase

• ATPases tipo F (mitocôndria)

H+

• ATPases tipo V

Acidificação de organelas

• Transportadores ABC

Geralmente transportam compostos

hidrofóbicos

• MSF (major faclitator systems)

Troca solutos (nutrientes) por H+ ou outros

íons

Outros transportadores