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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS DE JABOTICABAL BIOQUÍMICA GERAL – CIÊNCIAS BIOLÓGICAS – 1o SEMESTRE, 2016 AULA PRÁTICA – LIPÍDIOS Parte I - Instruções iniciais e visualização dos tipos de Ácidos Graxos 1. Abra o navegador de internet e digite o seguinte link: http://biomodel.uah.es/en/model3/inicio.htm, este site contém estruturas de diversas biomoléculas. A aula de hoje será utilizada para visualizar estruturas referentes aos Lipídios ("Lipids"). Primeiro analisaremos os Ácidos Graxos; no lado direito da tela, clique em "Fatty Acids". 2. O primeiro exemplo são os Ácidos Graxos Saturados (“Saturated”), que recebem esta denominação por apresentarem apenas ligações simples entre os átomos de carbonos. O exemplo dado é o Ácido Palmítico (clique no botão ao lado de “palmitic acid”), com 16 átomos de carbono (16:0). A forma apresentada é a conformação mais prolongada deste ácido graxo, embora a cadeira de hidrocarboneto seja flexível e possa dobrar. Use o mouse para visualizar a estrutura tridimensionalmente, clicando e arrastando a molécula para cima, para baixo, para um lado e para outro. A vista da extremidade deste ácido graxo pode ser observada clicando no botão ao lado de “Check out the end view”. Assim como na prática dos carboidratos, carbono, oxigênio e hidrogênio são representados nas cores cinza, vermelho e branco, respectivamente. 3. A segunda classe é composta pelos Ácidos Graxos Insaturados (“Unsaturated”), eles podem fazer ligações duplas, o que força a cadeia a se dobrar. O primeiro exemplo é o Ácido Oleico (clique no botão ao lado de “Oleic acid”) com 18 átomos de carbono e uma ligação dupla entre os carbonos 9 e 10 (18:1Δ9). Clicando em “Color the CH-CH double bond” é possível ver a ligação dupla presente nesta estrutura, na cor lilás. Além disso, tais ligações duplas podem ser vistas como “=” clicando em “Show double bonds as double sticks”. A visualização mais aproximada da ligação dupla entre os átomos de carbono 9 e 10 pode ser realizada clicando em “close view”. A ligação dupla faz com que os dois carbonos e os 4 átomos ligados a eles estejam todos no mesmo plano (clique em “plane” para visualizar o plano). Esta ligação é rígida, não permitindo sua rotação, ao contrário do que ocorre com as ligações simples. Isto é importante para a estrutura do ácido graxo e suas propriedades, como o ponto de fusão. 4. O segundo exemplo de Ácidos Graxos Insaturados é o Ácido Linoleico (clique no botão ao lado de “Linoleic acid”) com 18 átomos de carbono e 2 ligações duplas, entre os carbonos 9-10 e 12-13 (18:2Δ9,12). Clicando em “Color the CH-CH double bond” é possível ver as ligações duplas presente nesta estrutura, na cor lilás. Clique também em “Show double bonds as double sticks” para ver tais ligações duplas como “=”. 5. Por fim, o terceiro exemplo de Ácidos Graxos Insaturados apresentado é o Ácido Linolênico (clique no botão ao lado de “Linolenic acid”) com 18 átomos de carbono e 3 ligações duplas, entre os carbonos 9-10, 12-13 e 15-16 (18:3Δ9,12,15). Clicando em “Color the CH-CH double bond” é possível ver as ligações duplas presente nesta estrutura, na cor lilás. Tais ligações duplas também podem ser vistas como “=” clicando em “Show double bonds as double sticks”. Questões 1) Faça um desenho esquemático dos quatro ácidos graxos apresentados acima, indicando as ligações duplas em cada um deles. 2) Foi mencionado no item 3 que as ligações duplas influenciam no ponto de fusão dos ácidos graxos. Como isso ocorre? Parte II – Visualização da estrutura dos Triglicerídeos 1. Clicando na próxima página (livro com seta, canto inferior direito da página), é possível visualizar a estrutura dos Triglicerídeos/Triacilgliceróis (“Triacylglycerols”). Eles são o resultado da ligação entre uma molécula de glicerol (glicerina) e 3 moléculas de ácidos graxos, iguais ou diferentes. O exemplo mostrado é do 1-palmitoil-2-oleoil-3-estearoil, que é formado por glicerol (CH1OH-CHOH- CH2OH), uma molécula de ácido palmítico (16:0), uma molécula de ácido oleico (18:1Δ9) e uma molécula de ácido esteárico (18:0). As cores destas moléculas individualmente podem ser vistas http://biomodel.uah.es/en/model3/inicio.htm clicando em “Color” (“Color the components”), onde cada componente na estrutura tridimensional está na cor da molécula conforme descrição na lateral direita. As ligações duplas podem ser vistas como “=” clicando em “Show double bonds as double sticks”. Questões 1) Esquematize a reação de ligação do glicerol com um ácido graxo. Parte III – Visualização da estrutura dos Fosfolipídios 1. Na próxima página (livro com seta, canto inferior direito), é possível ver os Fosfolipídios (“Phospholipids”). Eles são o resultado da ligação entre moléculas de glicerol (glicerina) com dois ácidos graxos e um fosfato (PO4), este por sua vez, ligado a um álcool polar. O exemplo mostrado é de dilauroil fosfatidiletanolamina, composto por glicerol, duas moléculas de ácido láurico (12:0), grupo fosfato (-O-PO2-O-) e etanolamina (HO-CH2-CH2-NH2). As cores destas moléculas individualmente podem ser vistas clicando em “Color” (“Color the components”), onde cada componente na estrutura tridimensional está na cor da molécula conforme descrição na lateral direita. É possível visualizar a diferenciação entre as partes hidrofóbicas (cinza) e hidrofílicas (rosa), no qual define a posição do lipídio em membranas biológicas, clicando no botão “differentiate”. Questões 1) Por que este lipídio possui partes hidrofóbicas e hidrofílicas? Como isso orienta a posição deste lipídio em membranas biológicas? Parte IV – Visualização da estrutura dos Esteróis 1. Na próxima página (livro com seta, canto inferior direito), é possível ver os esteróis (“Steroids”). O exemplo mostrado é o colesterol, composto por um sistema de 4 anéis ciclopentano- peridrofenantreno com dois grupos metil, uma cadeia lateral com 3 grupos metil, uma ligação dupla (C=C) e um grupo álcool na posição 3, que é a parte polar da molécula. As cores destas partes da molécula podem ser vistas individualmente clicando em “Color” (“Color its parts in this way”), onde cada componente na estrutura tridimensional está na cor da molécula conforme descrição na lateral direita. Assim como no item anterior, aqui também é possível visualizar as partes hidrofóbicas (cinza) e hidrofílicas (rosa) presentes nesta estrutura, clicando no botão “differentiate”. Questões 1) O colesterol também pode ser encontrado em membranas biológicas. Quando presente, o colesterol faz com que a membrana seja mais rígida ou mais maleável? Explique. Parte V – Visualização da estrutura da Membrana Lipídica 1. Na próxima página (livro com seta, canto inferior direito), é possível ver um modelo de bicamada lipídica (“Lipid bilayer model”). Apenas uma pequena porção é apresentada. Clique sobre a estrutura arrastando-a para cima, para baixo, esquerda e direita para visualizar a estrutura tridimensionalmente. Para voltar à posição original clique em “reload”. Os lipídios que formam esta bicamada são moléculas de fosfatidilcolina com ácidos graxos saturado (ácido palmítico) e monoinsaturado (ácido oléico). Cada molécula individualmente e os átomos individuais de carbono, nitrogênio e oxigênio são vistos em diferentes cores, conforme descrição na lateral direita. É possível ver moléculas de água (clique no botão ao lado de “water”) em contato com a bicamada lipídica. Questões 1) A bicamada lipídica é um tipo de agregado lipídico formado quando lipídios são misturados com a água. Cite e desenhe um outro agregado lipídico.
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