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Biologia Professora: Nara Cavalcanti Envoltório Celular – Membrana Plasmática LEC LIC MP https://www.youtube.com/watch?v=buJcS8gcAL4 https://www.youtube.com/watch?v=buJcS8gcAL4 Envoltório Celular – Membrana Plasmática LEC LIC MP Todas as células possuem uma membrana plasmática (MP) que separa o meio intracelular de uma célula (líquido intracelular – LIC) do meio extracelular (líquido extracelular – LEC). Envoltório Celular – Membrana Plasmática LEC LIC MP A MP: ➢ regula o transporte de substâncias do LIC para o LEC e vice-versa, o que contribui para o fluxo de informações; ➢ gera e recebe sinais químicos e elétricos; ➢ adere célula a célula e é responsável pela formação dos tecidos; ➢ locomove e auxilia na reprodução celular. Envoltório Celular – Membrana Plasmática Possui: ➢ fosfolipídios, responsáveis por delimitar o perímetro celular e garantir o transporte; ➢ colesterol, responsável por conferir rigidez; ➢ proteínas, responsáveis pelo transporte de substâncias mais complexas, pela sinalização e reconhecimento celular; ➢ carboidratos, que ficam sempre associados aos lipídios e às proteínas e atuam como marcadores de identidade celular. LEC LIC MP Envoltório Celular – Membrana PlasmáticaEnvoltório Celular – Membrana Plasmática Quando a cadeia acila é formada apenas de ligações simples, dizemos que ela é saturada. A associação de vários fosfolipídios de cadeia saturada torna a membrana menos fluida. No entanto, entre os carbonos que formam a cadeia acila, podem existir duplas ligações o que a deixa insaturada. A presença de vários fosfolipídios insaturados em uma membrana torna-a mais fluida. Envoltório Celular – Membrana PlasmáticaEnvoltório Celular – Membrana Plasmática Outro elemento lipídico da membrana são os esteroides. No caso das células animais. A função dos esteroides é dar rigidez à membrana. Quanto maior a concentração de colesterol na membrana, menos fluida ela será. As células procariontes são desprovidas de colesterol. Envoltório Celular – Membrana PlasmáticaEnvoltório Celular – Membrana Plasmática Na membrana plasmática as proteínas são as grandes responsáveis por manter o equilíbrio dinâmico das membranas. De acordo com seu grau de interação podem ser classificadas em proteínas integrais e periféricas. As proteínas integrais são aquelas que atravessam totalmente a membrana e, portanto, possuem características anfipáticas. As proteínas integrais tem uma região hidrofílica que fica em contato com o meio externo; uma região hidrofóbica que atravessa a bicamada de fosfolipídios e, finalmente, uma segunda região hidrofílica que fica em contato com o citoplasma. Envoltório Celular – Membrana PlasmáticaEnvoltório Celular – Membrana Plasmática Os carboidratos estarão sempre associadas aos lipídios e às proteínas e voltados para o meio externo da célula. Suas funções são: de atração de cátions, permitindo a transmissão dos impulsos nervosos; adesão celular; identidade celular, permitindo o reconhecimento de célula pertencentes ou não ao organismo, dentre outras. Envoltório Celular – Membrana PlasmáticaEnvoltório Celular – Membrana Plasmática Os glicolipídios (moléculas de carboidratos + lipídios) são abundantes e encontrados obrigatoriamente na face externa da membrana plasmática, daí sua função ser associada ao reconhecimento de alterações que ocorram no meio externo, como mudança de temperatura e pH, alteração do campo elétrico da membrana e reconhecimento celular. Dentre os glicolipídios, o tipo mais abundante é o gangliosídeo, componente comum na estrutura de vários receptores. LEC LIC MP Membrana Plasmática – Transporte de membrana Existem várias formas de transporte que podem ocorrer através da membrana. Todas elas permitem a célula captar substâncias do meio externo que são necessárias para manter as suas funções vitais. Com esse mecanismo, a célula também se livra de compostos tóxicos, lançando-os ao meio externo. LEC LIC MP Membrana Plasmática – Transporte de membrana O transporte permite, portanto, o fluxo de substâncias através de um gradiente de concentração. Se o transporte ocorrer a favor do gradiente de concentração não haverá a necessidade de energia, sendo considerado, portanto, um transporte passivo. Por outro lado, se o transporte ocorrer contra o gradiente de concentração existirá a necessidade de energia (ATP), o que é chamado de transporte ativo. LEC LIC MP Membrana Plasmática – Transporte de membrana Envoltório Celular – Membrana PlasmáticaMembrana Plasmática – Transporte de membrana ➢ Não requer energia porque as moléculas fluem de um lado mais concentrado em direção a uma região menos concentrada. ➢ A DIFUSÃO SIMPLES, ocorre com moléculas pequenas e sem carga. O2, CO2, H2O e N2 . ➢ A presença de uma carga positiva ou negativa impediria o fluxo da molécula porque os fosfolipídios, os esfingolipídos e os glicolipídios podem apresentar cargas que atrairiam ou repeliriam as moléculas a serem transportadas diretamente. ➢ Compostos lipossolúveis, como o etanol, a ureia, os ácidos graxos, os esteroides e o glicerol, também são capazes de atravessar a membrana por difusão simples. No entanto, existem moléculas bem pequenas que até poderiam atravessar, mas elas são carregadas, o que inviabiliza o transporte. Transporte passivo As moléculas grandes e/ou carregadas podem ser transportadas passivamente através da DIFUSÃO FACILITADA. A grande diferença da difusão simples para a facilitada está na presença de uma proteína integral que permite a comunicação entre os meios intra e extracelular. Na difusão facilitada, a molécula a ser transportada chega até o seu destino atravessando a proteína transportadora do tipo canal iônico ou do tipo permease. Membrana Plasmática – Transporte de membrana Envoltório Celular – Membrana Plasmática Os canais iônicos, como o próprio nome já sugere, são responsáveis pelo transporte de íons, como o Na+, K+, Ca+2, PO4-2 entre outros. Esses canais são proteínas integrais que formam um túnel extremamente seletivo para a passagem de íons específicos que, apesar de pequenos, são moléculas carregadas, impossibilitando sua difusão direta pela bicamada lipídica. Os canais são abundantes também nas células nervosas, em que atuam na condução dos impulsos nervosos. Membrana Plasmática – Transporte de membrana https://youtu.be/s8_nSoO4CJA https://youtu.be/s8_nSoO4CJA Dois solutos diferentes em sentidos opostos (antiporte, ou contratransporte). Dois solutos diferentes no mesmo sentido (cotransporte). Envoltório Celular – Membrana Plasmática Uma permease pode transportar apenas um soluto por vez (monotransporte). Já as permeases são proteínas integrais específicas para um ou dois tipos de soluto. Uma grande diferença entre as permeases e os canais iônicos está na mudança da conformação. Enquanto os canais iônicos mantêm sua estrutura ao longo de todo o processo de difusão do íon, a ligação do soluto na permease leva à mudança de conformação da proteína para permitir a passagem do soluto. Moléculas como glicose, aminoácidos e nucleotídeos são transportadas por difusão facilitada. Membrana Plasmática – Transporte de membrana Envoltório Celular – Membrana Plasmática OSMOSE. Nessa forma de transporte temos as moléculas do solvente, ou seja, da parte líquida, atravessando a membrana. A pressão necessária para impedir a passagem de água pela membrana plasmática é chamada de pressão osmótica. A água flui do meio menos concentrado para o meio mais concentrado. Membrana Plasmática – Transporte de membrana Envoltório Celular – Membrana Plasmática Algumas substâncias precisam ser transportadas contra um gradiente de concentração, o que leva ao gasto de energia. Obrigatoriamente, serão mediadas por proteínas transportadoras e envolvem mudança de conformação da proteína. A adenosina trifosfato (ATP) é utilizada e permite quesubstâncias presentes em baixas concentrações do lado externo das células sejam transportadas para o meio interno. Embora o transporte do LEC para o LIC seja mais comum, o transporte ativo no sentido inverso também pode ocorrer. As proteínas que realizam o transporte ativo são permeases, comumente chamadas de “bombas”, específicas para cada tipo de soluto a ser transportado. Transporte ativo Permease ou “bomba” Membrana Plasmática – Transporte de membrana Envoltório Celular – Membrana Plasmática A proteína/bomba Na+, K+ ATPase é um tipo de transporte ativo presente em todas as células humanas. Seu papel é essencial para manter as diferenças eletroquímicas entre o LEC e o LIC. Essa bomba coloca simultaneamente, 3 Na+ para o meio externo (LEC) e 2 K+ para o meio interno (LIC) para criar uma diferença de cargas entre a face interna e a face externa da membrana plasmática. Esse processo é essencial para que ocorra contração muscular e a transmissão do impulso nervoso (sinapse). Transporte ativo Membrana Plasmática – Transporte de membrana https://www.youtube.com/watch?v=znij7_Rpy58 https://www.youtube.com/watch?v=znij7_Rpy58 Envoltório Celular – Membrana Plasmática As macromoléculas, como as proteínas e os polissacarídeos, são muito grandes e não conseguem atravessar a membrana nem mesmo através de proteínas. Elas são transportadas através do transporte vesicular, tanto para entrar como para sair da célula. Membrana Plasmática – Transporte de membrana Transporte vesicular Fagossomo Lisossomo com enzimas digestivas Biologia, Histologia e Embriologia Professora: Nara Cavalcanti
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