1 - Membrana celular

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Membrana celular
● Mantém a integridade celular, delimitando a célula e as organelas
● Passagem seletiva - semi-permeável
○ Permite que a célula interaja com seu ambiente de forma
controlada
○ Gases como CO2, O2, moléculas hidrofóbicas como Benzeno,
pequenas moléculas polares como
Estrutura
● Cerca de 5 - 7,5 nm de espessura
● Formada por uma bicamada de lipídios e proteínas associadas
● Faixas escuras: cabeça hidrofílica (mais densa)
● Modelo do mosaico fluido
○ A membrana plasmática é um mosaico de componentes que se
movem livremente e com fluidez no plano da membrana →
processo dinâmico
○ Movimentos do modelo do mosaico
fluido:
■ Flip-flop: fosfolipídio sai de uma
camada da membrana e vai para
a outra
■ Movimento lateral (lateral shift):
fosfolipídio se movimenta
lateralmente, saindo do seu local
e indo para outro, se mantendo
na mesma camada da
membrana
■ Rotação (flex): fosfolipídio gira
de lado (esquerdo vira o direito)
1. Lipídios
→ Fosfolipídios
● Mais abundante
● Lipídio composto por glicerol, duas caudas de ácido graxo e uma
cabeça com um grupo fosfato
● Moléculas anfipáticas
○ Cabeça ambiente hidrofílico (carga positiva polar)
○ Corpo hidrofóbico (carga negativa apolar): uma cadeia saturada
e outra insaturada (ácido graxo dá a fluidez)
● Barreira separa componentes do meio
aquoso exterior com o do interior da
célula
● Dispostos em uma bicamada
○ Cabeça hidrofílica fica em contato com o ambiente aquoso e
corpo hidrofóbico fica para dentro
■ É mais favorável energeticamente para os fosfolipídios
colocarem suas cadeias de ácido graxo na parte interna da
membrana, onde elas estão protegidas da água ao seu
redor
● Caudas entre as camadas são ligadas entre si por forças
intermoleculares fracas (forças de Van de Waals), enquanto as cabeças
se ligam por ligações iônicas (mais fortes)
● Solvente para as proteínas de membrana
● A água passa pela camada em taxas muito baixas, portanto existem
canais de proteínas que se abrem para que aconteça o transporte
rápido dessas moléculas
Fluidez
● Crucial para a exocitose, endocitose, tráfego de membrana e
biogênese da membrana
● Mais insaturação e maior a cauda, maior a movimentação
● Fluidez aumenta com o aumento da temperatura e a diminuição da
saturação das caudas
● Baixas temperaturas interferem na estrutura das membranas celulares,
as caudas retas se espremem, criando uma membrana densa e rígida,
com menor fluidez
○ Animais em baixas temperaturas tem mais moléculas insaturadas
para aumentar a fluidez, evitando que os fosfolípidos fiquem
fortemente juntos
● Em altas temperaturas, a fluidez é aumentada
○ Caudas de ácidos graxos da bicamada fosfolipídica podem
"derreter" em altas temperaturas, as tornando mais fluidas,
permitindo mais movimento → isso afeta a permeabilidade
celular, o que pode permitir a presença de moléculas dentro das
células que não deveriam entrar, causando, assim, dano celular
→ Colesterol
● Deixa a membrana rígida,
resistente, auxilia na manutenção
da integridade
○ É essencial
○ Pouco, a rompe
○ Muito faz ficar muito rígida e
compromete as funções
(controle de entrada e saída
de moléculas)
○ Intercalado entre fosfolipídios,
já que possui pouca carga
elétrica com uma pequena
cabeça polar
○ Muito colesterol → menor fluidez → raft
■ O colesterol pode formar microdomínios (rafts), que afetam
o movimento de proteínas integrais da membrana (proteína
fica mais confinada, presa a aquele lugar)
2. Proteínas
● Exercem função de canal, poro, receptora (passa alguma informação
para a célula)
● Proteínas de membrana se ancoram no citoesqueleto
O experimento de Frye e Eddin mostra que as moléculas de proteínas da bicamada lipídica
se movimentam pela membrana
● Muitas são glicoproteínas
○ Resíduos de carboidratos polares de glicoproteínas ocupam a
camada externa da membrana em direção ao espaço
extracelular, formando parte do glicocálix
● Algumas proteínas podem se difundir lateralmente na bicamada, outras
são imóveis e mantidas fixas pelo citoesqueleto e junções
→ Tipos
● Proteína integral: atravessa a bicamada
○ Deve ter uma sequência de aminoácido hidrofóbico (alfa hélice),
cada sequência faz com que penetre na membrana
■ São anfipáticas, contendo aminoácidos hidrofílicos e
hidrofóbicos → dentro da membrana se encontram os aas
hidrofobicos, enquanto fora estão os hidrofílicos
○ Estão espalhadas por toda a membrana
○ Funcionam como transportadoras, formam canais, poros,
receptores de sinais, adesão celular
○ Ex: Alanina, leucina, isoleucina, valina, prolina
Uma dessas possui 6 alfa hélices, e a outra, 1
● Proteína periférica: localizadas no citoplasma e em contato com o
meio extracelular
○ São hidrofílicas, portanto ligam-se a grupos polares dos
fosfolipídios via interações não covalentes
○ Podem estar covalentemente ligadas com glicolipídios projetados
para o espaço extracelular
○ Interagem com proteínas do citoesqueleto celular e com
proteínas das vias de transdução de sinal
3. Carboidratos
● Glicocálix em cima da proteína ou fosfolipídio, voltado para o meio
extracelular → forma as glicoproteínas
● Reconhece proteínas diferentes, adesão de moléculas, vírus, toxinas,
hormônios
● O açúcar faz com que acumule água, fazendo com que se crie uma
camada de solvatação
○ Importante para que ocorra todas reações necessárias