Membranas biológicas e organelas

Prévia do material em texto

Millena Fernandes l @medmillena 
 
Membranas biológicas e organelas 
celulares 
Funções da membra 
1. Isolamento físico 
2. Regulação das trocas com o seu ambiente externo 
(líquido extracelular) 
3. Comunicação entre a célula e o seu ambiente 
externo. 
4. Suporte estrutural. 
Taxina esfoliativa: esfoliatina produzida por Staphylococcus 
auereus. Esfoliatina cliva as moléculas que participam da 
junção célula-célula, regulando no despregamento do estrato 
glanuloso da epiderme. 
5. Fronteira celular. 
É seletiva, não permite a entrada de qualquer coisa. 
Há diferentes composições em diferentes células, 
dependendo da necessidade e função de um órgão. 
Biomembranas: envolvem a membrana plasmática e 
membrana de células. (mitocôndria, REL, RER, lisossomo, 
mesossomo, núcleo...). 
Composição 
 Lipídios 
Fosfolipídios (principais componentes da MB). Relacionados 
com a fluidez da membrana. Há uma região hidrofílica e 
hidrofóbica (anfipática) que permite a organização da 
membrana. 
Colesterol: está envolvido na fluidez da membrana, a 
regulando. 
Glicolipídios: importantes no reconhecimento celular pelo 
sistema imunológico. 
 Proteínas 
Envolvidas no transporte de substâncias, formação de canais, 
estrutural, reconhecimento celular. 
 Carboidratos 
Se ligam às proteínas ou lipídios. Dependendo das 
ramificações, há mecanismos envolvidos na sinalização. 
A composição é diferente em relação a três tipos celulares. 
 
As funções de proteínas de membranas são importantes 
para indicar o índice de ativação metabólica. Quanto maior a 
concentração de proteínas, maior a atividade metabólica de 
uma membrana. 
LIPÍDIOS 
Fosfolipídios 
Principais componentes e em maior quantidade. 
São diferentes em relações aos tipos celulares; aos tipos de 
membrana. São formados por duas caldas de ácidos graxos, 
que podem ser saturados ou insaturados. 
Quanto maior o número de insaturações, maior a fluidez da 
membrana devido os espaços formados. 
Saturados: dificultam a fluidez devido à proximidade e 
estabilidade. 
 
Calda: apolar 
Cabeça polar: glicerol, fosfato e radical (glicerol, fosfato e um 
radical ligado a ele). 
Radical: colina, cerina. São importantes para manter a carga 
da membrana e responsáveis pela transdução de sinais (faz 
parte da sinalização celular). Amplificação de uma sinalização 
celular. 
A dupla camada é disposta de forma que a cabeça polar fique 
voltada para o meio extracelular. 
Calda hidrofílica voltada para o meio intracelular. 
Assimetria dos fosfolipídios. 
As duas metades da bicamada frequentemente possuem 
composição diferentes de moléculas de fosfolipídios e 
glicolipídios (ex: relacionados à morte limpa da célula; apoptose). 
OBS: A assimetria dos fosfolipídios é importante para 
distinguir entre células vivas e células mortas: quando uma 
célula animal sofre apoptose, a fosfatidilserina, que 
normalmente está confinada à monocamada citosólica (ou 
interna) da bicamada lipídica da membrana plasmática, 
rapidamente se movimenta para a monocamada extracelular 
(ou externa). 
A fosfatidilserina exposta na superfície celular sinaliza para 
as células vizinhas, como os macrófagos, para fagocitar e 
digerir a célula morta 
Colesterol 
Se arranja entre as moléculas de fosfolipídios, diminuindo a 
fluidez da membrana. Tende a enrijecer a membrana. 
Membrana com grande quantidade de colesterol: fluidez 
reduzida. Equilibra a fluidez. 
Toda a célula deve manter a homeostase para garantir o 
equilíbrio. 
Millena Fernandes l @medmillena 
 
A mobilidade das proteínas responsáveis pela sinalização e 
transporte é comprometida com o aumento da quantidade de 
colesterol. 
Movimento dos fosfolipídios na bicamada 
Fosfolipídios precisam se movimentar tanto no sentido lateral 
quanto por meio das duas camadas. 
Fosfolipídios se movimentam facilmente lateralmente, mas o 
movimento entre as duas camadas é mais difícil e lento, por 
conta da polaridade da membrana. No entanto, há enzimas 
que auxiliam no processo. 
É preciso que o movimento de sinalização ocorra de forma 
rápida. 
Movimento ao longo das duas monocamadas: FLIP-FLOP. A 
enzima que faz a transferência da parte superior para 
inferior é a flipase, e o contrário é a flopase. O movimento 
na diagonal é da flip-flopase. 
Flipase: inicia e mantém o arranjo assimétrico dos fosfolipídios 
que é característico das membranas das células animais 
PROTEÍNAS 
São encontradas em diversidade, havendo uma diferença na 
quantidade dependendo da localização e funcionalidade. 
Cada tipo de membrana celular contém um conjunto diferente 
de proteínas, refletindo as funções especializadas de cada 
tipo de membrana em particular. 
Classificação 
 Integrais: atravessam completamente a membrana. 
É necessário a presença de aminoácidos específicos 
compondo a cadeira polipeptídica. Para que a 
proteína atravesse a membrana, é necessário a 
presença de aminoácidos. 
As proteínas que estão diretamente ligadas à bicamada lipídica 
– sejam elas transmembrânicas, associadas à monocamada 
lipídica, ou ligadas a um lipídeo – podem ser removidas apenas 
pela ruptura da bicamada com detergentes. 
Tem uma porção hidrofóbica para atravessar a camada de 
fosfolipídios e outra hidrofílica. 
Proteína transmembrana: atravessa a membrana plasmática 
várias vezes. Para que ela atravesse a membrana, os 
aminoácidos acoplados internamente devem possuir 
características distintas aos que estão fora da célula. 
Qualquer alteração na polaridade dos aminoácidos pode 
desestruturar a membrana e gerar uma perda de função. 
Exemplo: fibrose cística, um gene mutado responsável pela 
decodificação de uma proteína transmembrana gerava uma 
anomalia nos canais de cloreto. 
 Periféricas: não atravessam a membrana. Ficam 
mais na região da periferia. 
Podem ser liberadas da membrana por procedimentos de 
extração mais amenos, que afetam interações proteína-
proteína, mas mantêm a bicamada lipídica intacta. 
Funções 
- Transporte: canal para o transporte de moléculas. 
- Atividade enzimática: realizam uma reação em cascata para 
sinalizar uma célula. 
- Transdução de sinais. 
- Ligação intercelular: encontrada no tecido epitelial, sendo 
responsável por unir uma célula à outra. 
- Ligação do citoesqueleto à matriz extracelular (ECM): dão 
estabilidade para determinado tipo celular. 
CARBOIDRATOS 
Glicolipídios: carboidratos ligados aos lipídios. 
Glicoproteínas: carboidratos ligados aos lipídios. 
Todos os carboidratos nas glicoproteínas, nos proteoglicanos 
e nos glicolipídios está localizado na face externa da 
membrana plasmática, onde forma o revestimento de açúcar 
chamado de camada de carboidratos ou glicocálice. 
Funções 
- Glicocálice: relacionado ao reconhecimento celular. Grande 
concentração de carboidratos ligados à lipídios de membrana. 
- Glicolipídios 
Ex: tipagem sanguínea. 
- Glicoproteínas 
Quando ocorre uma lesão tecidual, há o início da inflamação, 
que causa a ativação das lectinas atuantes na estabilização do 
neutrófilo para o sequenciamento da diapedese. 
Linfócito TCD4: importante no sistema imunológico. Receptor 
do HIV; 
Compartimentos intracelulares 
De uma célula eucariótica animal. 
Importantes para isolar moléculas e enzimas, garantindo o 
funcionamento correto e em condições certas. 
Núcleo 
Possui um envoltório nuclear, que permite a passagem de 
enzimas e moléculas. 
Núcleo: código genético. Através dele ocorre a transcrição 
(síntese de um RNA mensageiro através de uma molécula de 
DNA). 
Após a produção de RNA mensageiro, ele sai do núcleo e vai 
para o ribossomo, que decodificará RNAm (tradução). 
Ribossomos 
Livres (ficam no citosol): responsáveis por produzir proteínas 
que vão se estabelecer na célula. direcionam a molécula para 
o citosol. 
Acopladas (ficam no RER): responsáveis pelo encaminhamento 
para o retículo e posterior sinalização da proteína para o local 
adequado. Produzem proteínas que serão modificadas e 
encaminhadas para outras moléculas. 
Retículo endoplasmático rugoso 
MillenaFernandes l @medmillena 
 
envolvido com a adição de radicais na proteína, processo de 
adicionar carboidratos. 
Síntese, interiorização e modificação polipeptídicas. 
Retículo endoplasmático liso 
conjunto de membranas em que não há ribossomos. Possuem 
a função de síntese de esteroides, fosfolipídios e outros 
lipídios. Além de ser responsável pela quebra de moléculas 
orgânicas, como álcool, detoxificado nas células hepáticas. 
Enovelamento de proteínas 
ocorre naturalmente durante a síntese. É preciso o 
enovelamento correto para estabelecer a função exata. 
Interações que estabilizam a estrutura: pontes de hidrogênio, 
interações hidrofóbicas e ligações iônicas. 
Ex: Alzheimer há acúmulo de proteínas devido a perda das 
enzimas que a degradam. 
Se a proteína não enovela de forma correta, ela recebe outra 
chance. 
Ação das CHAPERONAS 
Complexo enzimático que hidrolisa ATP para auxiliar e garantir 
o correto enovelamento das proteínas. Não são organelas 
membranosas e sim complexos proteicos. 
Quando na febre as proteínas desnaturam, as chaperonas 
restabelecem a antiga estruturas dessas proteínas. 
 Proteossomo 
Complexo enzimático responsável pela degradação das 
cadeias polipeptídicas para reutilizar os aminoácidos utilizados 
na composição. 
Quando a proteína não se enovela de nenhum modo, o 
proteossomo cliva a cadeia polipeptídica para a síntese de 
novas proteínas. 
 Complexo de Golgi 
Conjunto de vesículas achatadas e empilhadas. 
Glicoproteínas formadas no RE tem seus carboidratos 
modificados, primeiro no próprio RE e, depois, à medida em 
que passam pelo Golgi. O Golgi remove alguns monômeros de 
açúcar e substitui outros, produzindo uma 
ampla variedade de carboidratos. 
Recebe proteínas e lipídios do RE, modifica-os e, então, os 
enviam para outros destinos na célula. 
 Lisossomos 
Realizam a digestão celular. 
Grânulos membranosos produzidos pelo Golgi. 
Atuam em pH ácido, entre 4,8 e 5. 
Presença de diversas enzimas no lisossomos, como as 
DNAses, RNAases, proteinases. 
Função: incinerador celular.