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Clique para editar o estilo do subtítulo mestre * * * Clique para editar o estilo do título mestre MEMBRANAS BIOLÓGICAS * * * Membranas Biológicas Definição: são fluídos bidimensionais nos quais as cadeias de hidrocarbonetos sofrem movimento continuo envolvendo a rotação de suas ligações C–C. Estrutura: Bicamada Distribuição: Assimétrica A membrana é assimétrica pois os lipídios e proteínas são distribuídos de forma diferenciada entre um lado e outro da bicamada Espessura: 6 – 7,5nm Viscosidade: aproximadamente a de um óleo leve Estado físico: cristal líquido * * * Membranas Biológicas Modelo: MOSAICO FLUIDO - S.J. Singer e G.Nicholson (1972) “Ptns integrais flutuam como icebergs em um mar de lipídeos” (Membrana Plasmática, citoplasmática, protoplásmica) * * * Membranas Biológicas Funções : limite para interação com outras moléculas e células vizinhas; organizar os processos biológicos; permeabilidade seletiva (responsável pela exclusão de certos íons e moléculas tóxicas, bem como pelo acúmulo de nutrientes celulares) = controla o tráfego de substâncias (transporte/compartimentação) e de estímulos (transdução de energia) entre o meio intra e extracelular responsável pela integridade da célula qualquer lesão leva a morte sede de diferentes processos cadeia respiratória e fosforilação oxidativa fotossíntese estímulos sensoriais comunicação intracelular impulso nervoso transporte de macromoléculas, metabólitos e íons contração muscular síntese de componentes da parede celular * * * Membranas Biológicas Composição: É constituída de lipídeos, proteínas e carboidratos. Os lipídios constituintes da membrana, são anfipáticos (possuem porções hidrofílicas (polares) e hidrofóbicas (não polares) Glicerofosfolipideos Esfingolipideos Colesterol (importante na manutenção da estabilidade mecânica da membrana). Constitui de 5 a 25% da sua composição Proteínas Oligossacarídeos: localizam-se na parte voltada para o espaço extracelular (região conhecida como glicocálice). Maioria de suas propriedades é devida ao componente protéico * * * COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA (EXEMPLOS) MEMBRANA PROTEÍNA LIPIDEO P/L CARBOIDRATO (P) (L) (%) PLASMÁTICA - fígado de comundongo 46 54 0,85 2 - 4 - eritrócito de mamífero 52 40 1,30 8 - eritrócito humano 49 43 1,10 8 - ameba 52 42 1,30 4 NUCLEAR (rato) 59 35 1,60 2 MITOCONDRIAL - ME 52 48 1,10 (2 - 4) - MI 76 24 3,20 (1 - 2) Bactéria (G+) 75 25 3,00 (10) * * * PROTEÍNAS DE MEMBRANA INTEGRAIS OU INTRÍNSECAS PERIFÉRICAS OU EXTRÍNSECAS LIGAÇÃO HIDROFÓBICA (FORTE) COM A MEMBRANA LIGAÇÕES H E INTERAÇÕES ELETROSTÁRICAS COM A SUPERFÍCIE (PTNS INTEGRAIS) LIBERADA POR TRATAMENTO QUE ROMPA A MEMBRANA: solv. org., detergen-tes, ag. Caotrópicos (íons que rom- pem a estrutura da água) TRATAMENTOS BRANDOS (( (, ...) MANTENDO A MEMBRANA INTACTA. EM SOLUÇÃO AQUOSA TENDEM A SE AGREGAR (na ausência de detergentes ou solv. org. mossíveis em água) e a PRECIPITAR. ESTÁVEIS LOCALIZAÇÃO EXTERNA E/OU INTERNA EXTERNA E/OU INTERNA ORIENTAÇÃO ASSIMÉTRICA - * * * Membranas Biológicas Propriedades: Impermeabilidade Sendo componente que limita a célula/organelas seja capaz de dividir/separar 2 compartimentos. PERMEABILIDADE =Propriedade que permite o movimento da molécula através da membrana As bicamadas são impermeáveis a íons e substâncias polares Para penetrar na bicamada uma molécula de soluto deve espalhar sua camada de hidratação e se tornar solvatada no centro apolar da bicamada. * * * Membranas Biológicas Propriedades: Impermeabilidade Entretanto a água, por ser muito pequena pode permear a bicamada.) Moléculas pequenas não polares e substâncias solúveis em gorduras (AG, alcoois, benzeno) podem entrar e sair da célula por se tornar dissolvida na fase lipídica da membrana Moléculas carregadas tais como ácidos orgânicos, aminoácidos e sais inorgânicos (hidrofílicos) DEVEM ser transportados Mesmo H+ não tem transporte passivo pois está sempre hidratado 10-2 H2O - penetra livremente porque é suficiente- mente pequena e não carregada 10-4 Indol 10-6 Glicerol Uréia Triptofano 10-8 Glicose 10-10 Cl - 10-12 K + Na + * * * Membranas Biológicas Propriedades: Fluidez Observa-se diferentes razões de AG saturados e insaturados A proporção de AG insaturadosnas membranas biológicas é inversamente proporcional à T de crescimento células crescidas em bx T tem AGins fluidez é mantida mesmo a diferentes T Maneira pela qual a natureza pode regular/permitir sobrevivência/existência de diferentes espécies a diferentes T * * * Membranas Biológicas Propriedades: Transição de fase Os grupos acil de moléculas de lipídeos na bicamada da membrana podem existir em um estado ordenado RÍGIDO ou em um estado desordenado FLÚIDO todas as ligações C-C tem algumas tem conformação conformação TRANS (t) mais fluida - gauche (g) A transição t g ocorre mais rapidamente com o AUMENTO da T (qdo TTmelting) A membrana, abaixo de uma T (Ttransição) sofre mudança de fase (transição ordem-desordem) e se torna GEL, perdendo a fluidez. * * * Membranas Biológicas Propriedades: Fluidez A T de transição é característica para cada fosfolipídeo e depende do: Comprimento da cadeia - longas cadeias tem maior interação Grau de insaturação - A transição de fase é sensível a presença de solutos que interagem com lipídeos, incluindo cátions multivalentes, agentes solúveis em lipídeos, peptídeos e proteínas Acima Tt: Abaixo Tt Mobilidade no plano da cadeia ordenação em algumas direções CRISTAL LÍQUIDO Arranjo mais ordenado Perda de fluidez GEL * * * Membranas Biológicas Propriedades: Fluidez O estado rígido é favorecido pela presença de AG saturados porque suas cadeias de hidrocarboneto interagem mais fortemente/mais favoravelmente, enquanto a ligação dupla favorece a distorção da cadeia interferindo no empacotamento da membrana, diminuindo Tm O ângulo criado pela insaturação faz com que o PF ao contrário da fluidez 10 Tt 40ºC A fluidez da membrana é um dos GRANDES atributos fisiológicos destas estruturas, uma vez que tal movimento permite a interação com as proteinas (embebe as proteinas) Tt memb mamíferos T corpo flúidas Organismos que são submetidos (naturalmente) a diferenças grandes de T, alteram a composição de AG de sua membrana de modo a mantê-la sempre flúida
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