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Universidade Federal de Goiás Instituto de Ciências Biológicas Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular Turma: Biomedicina Disciplina: Bioquímica I Professora: Rosália Santos Amorim Jesuino Aluna: Natália Teresa Duarte Borges Matricula: 202200453 ESTUDO DIRIGIDO 4: LIPÍDIOS E MEMBRANAS 1) Por que os lipídeos são tidos como moléculas insolúveis em água? Devido á sua cauda hidrofóbica composta por uma cadeia hidrocarbonada Apolar. 2) A maioria dos lipídeos possuem na sua composição os ácidos graxos. Estes são ácidos carboxílicos com cadeias hidrocarbonadas. Os lipídeos de reserva e os de membrana possuem ácidos graxos. Esquematize estruturalmente, dando ênfase as diferenças estruturais entre estas duas classes de lipídeos e a função desempenhada por cada um dos seguintes lipídeos: a) Triacilglicerol São lipídeos de armazenamentos, promove isolamento térmico e reserva energética. São moléculas apolares, hidrofóbicas, essencialmente insolúveis em água. b) Ceras Promovem impermeabilidade, proteção para o ouvido, camada protetora para frutas e folhas, além de proteger pelos e peles de vertebrados. c) Glicerofosfolipídeo São lipídeos de membrana que também atuam como intermediário da síntese de triacilgliceróis e dos outros glicerofosfolipídios. d) Esfingolipídeo Formação da bainha de mielina (esfingomielina), definição do tipo sanguíneo do indivíduo pelo oligossacarídeo (glicoesfingolipídeo), sítio de reconhecimento celular biológico na membrana plasmática externa para moléculas extracelulares ou células vizinhas (gangliosídeo)+globosídeo e cerebrosídeo. e) Glicolipídeo Componente do glicocálix como promotor de associação entre carboidratos e lipídios e reconhecimento célula-célula. 3) Existe uma classe de lipídeos denominada lipídeos do tipo éter. Cite dois lipídeos que pertencem a esta classe de lipídeos e indique a função de cada um. Plasmalogênios: compõe o tecido cardíaco de vertebrados. Fator ativador de plaquetas: potente sinalizador molecular que estimula agregação de plaquetas e a liberação de serotonina (um vasoconstritor) das plaquetas. Além de desempenhar um importante papel na inflamação e na resposta alérgica. 4) Os óleos, as gorduras duras e gorduras macias são misturas de triacilgliceróis contendo ácidos graxos saturados e insaturados. Que relação você poderia traçar entre o estado físico destas gorduras e a diferença de composição em ácidos graxos saturados e insaturados entre as mesmas. Ácidos graxos insaturados quando associados possuem mais dificuldade em se ligarem, devido á ligação dupla na cadeia hidrofóbica, assim, seu estado ficará mais líquido, mais maleável. Enquanto maiores taxas de ácidos graxos saturados com a cadeia hidrofóbica linear apresentarão uma associação entre eles bem mais forte e consequentemente apresentará estado mais sólido. 5) O colesterol é um lipídeo da classe dos esteróis que pode ser encontrado na membrana das células animais e também é precursor de vários outros compostos importantes, como por exemplo, os hormônios. Responda: a) Ele é uma molécula anfipática? Sim, possui um grupo cabeça polar ( o grupo hidroxila em C-3) e um “corpo” hidrocarbonado apolar (o núcleo esteroide e a cadeia lateral hidrocarbonada no C-17), tão longa quanto um ácido graxo de 16 carbonos em sua forma estendida. b) Cite as moléculas sintetizadas a partir dele? Hormônios esteroides e vitaminas lipossolúveis (D, E, K e A) c) Na membrana como ele pode aumentar ou diminuir a fluidez desta? O grupo hidroxil presente no colesterol interage com as cabeças fosfato da membrana celular, enquanto a maior parte dos esteroides e da cadeia de hidrocarbonetos estão mergulhados no interior da membrana. d) A maior parte do colesterol encontrada no nosso organismo é fruto da ingestão ou da síntese endógena? Síntese endógena. e) O que todos os compostos derivados do colesterol apresentam em comum? São todos hidrofóbicos. f) O colesterol, assim como os triacilgliceróis, para serem transportados se associam as proteínas. Quais são as lipoproteínas que realizam o transporte destes lipídeos? Quilomicron, VLDL (Very Low Density Lipoproteins), IDL (Intermediate Density Lipoproteins), LDL ( Low Density Lipoproteins) e HDL ( High Density Lipoproteins). 6) Por que o LDL é conhecido como o “mau colesterol” e o HDL o “bom colesterol”? O LDL por sua baixa densidade acumula-se nas paredes das artérias, formando placas de gordura gerando aterosclerose. Enquanto o papel do HDL é remover essas placas depositadas. 7) Fosfatidilinositol e seus derivados fosforilados agem em diferentes níveis para regular a estrutura e metabolismo da célula. Esquematize como os mesmos são fosforilados e a ação das fosfolipases e os produtos gerados com suas respectivas atuações. Sinais extracurriculares ativam a fosfolipase C que hidrolisa o fosfatidilinositol-4,5-bifosfato que libera inositol-1,4,5-trifosfato(IP3), que provoca liberação de Ca2+, e diacilglicerol, que ativa a enzima proteina- cinase C. 8) O ácido araquidônico, liberado pela ação das fosfolipases sobre o fosfolipídeos na membrana, pode dá origem a três efetores biológicos que agem no próprio local onde são sintetizados. Quais são eles? Cite suas funções. Prostaglandinas: Algumas estimulam a contração da musculatura lisa do útero durante a menstruação e o trabalho de parto. Outras afetam o fluxo sanguíneo a órgãos específicos, o ciclo sono-vigília e a sensibilidade de certos tecidos a hormônios como a epinefrina e o glucagon. As prostaglandinas de um terceiro grupo elevam a temperatura corporal ( produzindo a febre) e causam inflamação e dor. Tromboxanos: Atuam na formação dos coágulos e na redução do fluxo sanguíneo no local do coágulo. 9) Cite a função dos seguintes lipídeos e a que classe de lipídeos eles pertencem: a) Vitamina D Regula a captação de cálcio no intestino e os niveis de cálcio no rim e nos ossos. b) Vitamina A Regula a expressão gênica no desenvolvimento do tecido epitelial, precursor do pigmento que inicia a resposta dos bastonetes e dos cones da retina á luz produzindo um sinal neuronal para o cerébro. c) Vitamina K Está relacionada com a coagulção sanguínea e a síntese hepática de proteínas. d) Ubiquinona Lipossolúvel, responsável pela produção de energia nas células, auxiliando as enzimas nos seus processos catalisadores. e) Dolicol Tem fortes interações hidrofóbicas com lipídeos de membrana, ancorando na membrana os açucares ligados, onde participam de reações de transferência de açucares. f) Vitamina E Protege os ácidos graxos insaturados da oxidação e impede o dano oxidativo aos lípideos de membrana. 10) Qual a composição bioquímica das membranas? Cite três funções desempenhadas por esta estrutura. Proteínas, Lípideos polares e carboidratos. Funções: individualização das células, compartimentalização intracelular, manutenção do meio intracelular e recpção de sinais (comunicação celular). 11) Esquematize o modelo mosaico fluído de membranas. 12) Os lipídeos e as proteínas apresentam distribuição simétrica nas membranas? Não. 13) Quais são os movimentos realizados pelos lipídeos e proteínas na membrana? Quais são as duas classes de proteínas descritas em função de se posicionamento nas membranas? Os lipídeos se movimentam com movimentos de flip-flop (transversal), difusão lateral e translado transbicamada catalizado. As proteínas só se movimentam lateralmente podem ser integrais ou periféricas. 14) Quais os tipos de transporte podem ser observados através da membrana? Difusão simples - A favor do gradiente, por passagem pela bicamada Difusão facilitada - A favor do gradiente com uso de uma proteína de membrana transportadora Transporte ativo - Contra o gradiente, há gasto de energia e pode ser primário ou secundário. 15) Descreva o funcionamentoda bomba sódio/potássio na membrana. A bomba, ligada ao ATP, liga-se a 3 íons de Na+ intracelulares. O ATP é hidrolisado, levando á fosforilação da bomba e á libertação de ADP. Essa fosforilação leva a uma mudança conformacional da bomba, expondo os íons de Na+ ao exterior da membrana. A forma fosforilada da bomba, por ter uma afinidade baixa aos íons de sódio, liberta-os para o exterior da célula. Á bomba ligam-se 2 íons de K+ extracelulares, levando á desfosforilação da bomba. O ATP liga-se e a bomba reorienta-se para libertar os íons de potássio para o interior da célula: a bomba está pronta para um novo ciclo. 16) O que é transporte ativo secundário? Exemplifique. Para que uma molécula seja passada para o meio intracelular outra precisa sair. Isso ocorre na bomba de sódio/potássio por exemplo. 17) Que propriedades bioquímicas dos lipídeos de membrana fazem com que eles se associem formando uma bicamada, contendo duas faces hidrofílicas? Por que lipídeos de membrana contendo elevado número de ácidos graxos insaturados tendem a constituir membranas mais fluídas? Os fosfolipídios possuem uma cabeça polar e uma cauda hidrofóbica. As caudas ficam na parte mais interna da membrana e se associam, enquanto as cabeças polares ficam nas extremidades superiores e inferiores, também associadas. Dessa forma, a instauração altera a interação entre as caudas hidrofóbicas, dificultando a interação entre elas e tornando a bicamada mais fluída.