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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO UNIVERSIDADE FEDERAL DO AGRESTE DE PERNAMBUCO DISCIPLINA: Histologia e Embriologia Veterinária I NOME: Jayne Heloisa de Albuquerque Costa Resumo: 2º aula – Membrana Plasmática A membrana plasmática, é a estrutura celular que estabelece o limite entre os meios intra e extracelulares. As células são envolvidas por membrana e os eucariontes ainda possuem algumas organelas membranosas que determinam algumas funções de acordo com a sua funcionalidade e pelos seus componentes e devido a sua composição que elas vão ser classificadas. A membrana plasmática delimita e define a própria célula. A espessura da membrana plasmática é de 5 a 10 nm, compostas principalmente de lipídios e proteínas, que definem os limites entre as células e o ambiente extracelular, mais também outros componentes como colesterol e glicolipídios. Em 1972, Singer e Nicolson propuseram o modelo do mosaico fluido para as membranas biológicas. Nesse modelo, as proteínas estariam embebidas na bicamada lipídica. Isso implicava que essas proteínas apresentavam três domínios distintos, dois hidrofílicos nas faces externas da membrana e um hidrofóbico em seu interior. Esse modelo é fluido pois os fosfolipídios e as proteínas podem se mover. Funções • Compartimentalização • Suporte para atividades bioquímicas • Barreira com permeabilidade seletiva • Transporte de solutos • Responde a sinais externos • Interação celular • Transdução de energia. Componentes da membrana • Lipídeos Fosfolipídeo - Os fosfolipídios apresentam uma cabeça polar, ou hidrofílica, e duas caudas apolares, ou hidrofóbicas. Dessa forma, pelo fato de apresentarem regiões hidrofílicas e hidrofóbicas, os lipídios de membrana são denominados moléculas anfipáticas. Fosfoglicerídeos Esfingolipídeos - são formados por uma cabeça polar e duas caudas apolares. A cabeça polar é constituída pela esfingosina e por um álcool aminado. Não apresentam glicerol. Colesterol- está relacionado com a fluidez das biomembranas, e com permeabilidade, pois ele se insere ao lado dos fosfolipídios, dificultando o transporte pela bicamada. Os lipossomos são como vesículas relativamente esféricas cujos fosfolipídios, dispostos em bicamadas, separam uma região central do meio externo. • Carboidratos- estão voltados para o meio extracelular, eles apresentam um grande potencial de diversidade estrutural que faz com que os carboidratos tenham uma elevada capacidade informacional mais isso se dá devidos as proteínas que tem capacidade de reconhecer e se ligar. • Proteínas- Ancoradas a lipídeos Integrais- apresentam domínios citoplasmáticos e não citoplasmáticos. Os domínios que passam pelo interior das membranas fazem parte de um ambiente hidrofóbico ao passo que a porção hidrofílica da proteína é exposta ao ambiente aquoso nas duas faces da membrana. São receptoras de sinais extracelulares, sua porção não cito plasmática se liga a uma molécula ligante, enquanto a outra porção da proteína inicia a cascata de sinalização no citoplasma. Outras proteínas transmembranas formam poros aquosos que permitem às moléculas hidrossolúveis cruzarem a membrana. Periféricas- São componentes indiretamente ligados à membrana por estarem ligados a outras proteínas que compõem a bicamada, por diversos tipos de interações, podendo ocorrer em ambas as faces da membrana. Localizam-se voltadas para o citoplasma e interagem somente com a face citoplasmática da membrana. Proteínas ancoradas- são proteínas localizadas fora da bicamada lipídica, mas ligadas covalentemente a ela, ocorrem de três formas: 1) pela ligação covalente da porção N-terminal da proteína com uma ou mais cadeias de ácidos graxos. 2) por meio de grupos prenil (processo de prenilação). 3) por ligações covalentes a oligossacarídeos. Essas proteínas que interagem com as membranas por meio destas âncoras de glicofosfatidilinosiltol (GPI) são encontradas na face externa da bicamada. *glicoproteínas e glicolipídios permitem que as células se reconheçam e interajam entre si. Tipos de membranas • Proteica • Plasmática • Mielínica Dinâmica da membrana e fluidez de membrana A fluidez de membrana pode ser definida como a capacidade de movimentação dos diferentes componentes na bicamada lipídica. Essa movimentação é intensa. Os componentes das membranas podem se movimentar dentro da mesma pois elas apresentam uma alta dinâmica. A movimentação dos lipídios pode ser lateral, rotacional ou constituir-se em uma flexão com relação ao seu próprio eixo. Pode existir também a movimentação de lipídios de uma camada da membrana para a outra. Esse movimento é denominado difusão transversal. A fluidez de membrana é de extrema importância. Ela capacita as proteínas a se difundirem pela bicamada e a interagirem entre si, permite que as membranas se fundam ou sejam separadas, garante que as moléculas de membrana sejam igualmente distribuídas entre as células após a divisão celular, além de facilitar a difusão e o transporte pela membrana. Os fatores que podem interferir na fluidez são 1) a presença ou não de insaturações nas cadeias dos ácidos graxos; 2) o tamanho das cadeias carbônicas dos ácidos graxos; 3) a temperatura ambiental; 4) a presença de moléculas interpostas na bicamada lipídica; e 5) a dieta alimentar. Exemplo: o colesterol, é capaz de interferir na fuidez e na transição de fase, pois altera o grau de compactação normal dos ácidos graxos e dificulta a movimentação destes no plano da bicamada. Domínios e polaridade Glicocálix Está presente na extensão da membrana e confere uma identidade para célula e apresenta algumas funções como: proteção, barreira de difusão, antigênica, inibição por contato, reconhecimento celular, definição de um ambiente especial, com pH, força iônica e carga elétrica próprios. Transporte de membranas A troca de substâncias entre as células e o meio extracelular ocorre através da membrana. O transporte através das membranas ocorre por dois mecanismos básicos. Por difusão (transporte passivo) que as substâncias saem do meio mais concentrado para o menos concentrado ou por transporte ativo na qual as substâncias saem do meio com menos concentração para o meio com mais concentração. O transporte ativo é caracterizado basicamente por envolver gasto energético. Tipos de transporte passivo • Difusão simples • Difusão facilitada • Osmose- transporte de água através da membrana semipermeável A difusão é caracterizada por não existir gasto energético durante o transporte. Ela pode se dar por difusão simples ou por difusão facilitada. Tipos de transporte ativo • Bomba de sódio e potássio Íons, como Na + , K + e Ca 2+ , podem atravessar a membrana plasmática através de poros ou canais constituídos por proteínas transmembrana. Esse tipo de transporte frequentemente ocorre contra um gradiente de concentração, de um ambiente pouco concentrado para um ambiente muito concentrado, ambos separados por membrana. Por esta razão, esse tipo de transporte consome energia. Co-transporte • Simporte – quando uma molécula impulsiona outra para dentro da célula. • Antiporte - quando uma molécula impulsiona outra para fora da célula, no momento em que ela entra na célula. Transporte em quantidade A passagem em bloco de macromoléculas pela membrana, assim como a passagem de partículas, ocorre por processos que envolvem modificações na membrana plasmática. • Endocitose Fagocitose Pinocitose Micropinocitose • Exocitose Secreção Excreção Exocitose é um processo equivalente à endocitose, porém na direção oposta – transporte de dentropara fora da célula. Funções do transporte através de membranas • Incorporação de novas substâncias para o metabolismo celular (nutrição). • Eliminação de restos metabólicos (excreção). • Eliminação de substâncias especiais para o metabolismo extracelular (secreção). • Polarização de membrana (pela bomba de sódio e potássio). • Defesa celular (pela fagocitose em leucócitos). • Equilíbrio hídrico. • Controle da turgescência celular (osmose) Sinalização de membrana As moléculas químicas são utilizadas como os sinalizadores para que as células respondam a determinada situação como ocorre nos órgãos que precisam dessa interação para desempenharem suas funções de maneira correta. As reações que esses sinalizadores podem ser desencadeadas em cadeia onde diversos sinais são ativados e forma de cascata. A mesma molécula pode sinalizar e desencadear reações diferentes (ligantes). Algumas moléculas servem como segundos mensageiros que são ativadas internamente a partir da sinalização externa. A exemplo: AMP cíclico.
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