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Prof. Estefani Pontes Simão Biomédica/UFPE Doutora em Ciências Biológicas/UFPE Especialista em Microbiologia/FAFIRE estefani. simao@professores.unifavip.edu.br @estefanipsimao Estudo das Membranas Celulares BIOMEMBRANAS Membrana plasmática ➢ A membrana celular , que envolve a célula, é uma estrutura fina, flexível e elástica. ✓ Semipermeável, permitindo de modo seletivo, a passagem de moléculas para o interior e para o exterior. ✓ Deformável, mas resistente, capaz de adaptar-se as mudanças ambientais e permitir movimentos autônomos. Membrana plasmática Funções • Isolar o meio interior do exterior. • Regular as trocas. • Dar suporte estrutural aos constituintes celulares Membrana Plasmática Retículo Endoplasmático, Complexo de Golgi, Lisossomo, Peroxissomo, Mitocôndria, Envoltório Nuclear, Vacúolos Funções Separar Integrar Células X Meio Organelas X Citosol Membranas Biológicas COMPOSIÇÃO QUÍMICA Lipídios Proteínas Carboidratos Membranas Biológicas Camada lipídica A CAMADA LIPÍDICA é impermeável às substâncias hidrossolúveis comuns, como íons, glicose ou ureia. PERMEÁVEL, as substâncias lipossolúveis, como oxigênio, dióxido de carbono e álcool, podem entrar nessa parte da membrana com facilidade. proteínas embebidas na bicamada lipídica mosaico proteínas e lipídeos apresentam movimentos nas membranas fluído bicamada lipídica; Lipídios Singer e Nicolson (1972) Modelo do Mosaico Fluido Proteínas Modelo do Mosaico Fluido Modelo de mosaico fluido Graças a sua constituição fluida, a membrana permite que a célula expulse ou englobe corpúsculos, inclusive de grandes dimensões. Moléculas Anfipáticas LIPÍDEOS Região Hidrofílica Região Hidrofóbica+ LIPÍDEOS Funções Barreira Moléculas hidrosolúveis Fluidez da membrana biológica Gerar moléculas sinalizadoras Comunicação Química Fosfolipídeos • Principais componentes das membranas celulares - viscosa/+ fluida InsaturadosSaturados + viscosa/- fluida FOSFOLIPÍDEOS • Lipídeo fundamental nas membranas biológicas Interação colesterol + fosfolipídeos Torna a membrana mais rígida Colesterol Distribuição dos Lipídeos nas Membranas FORMA ASSIMÉTRICA Há diferenças entre faces citosólica e não-citosólica Movimentação dos lipídeos Flip Flop Rotação Difusão Lateral depende da temperatura Barreira hidrofóbica impermeável tamanho da molécula; solubilidade da molécula (em óleo) Permeabilidade da Bicamada Lipídica COMPOSIÇÃO QUÍMICA Lipídios Proteínas Carboidratos Membranas Biológicas CARBOIDRATOS Hidratos de carbono ligados covalentemente aos lipídeos e proteínas da membrana Glicoproteínas secretadas pela célula / adsorvidas superfície Glicocálice Assimétrica: Face não citoplasmática das membranas LOCALIZAÇÃO Cobertura formada por carboidratos ligados a proteínas e lipídios da membrana plasmática formando glicoproteínas e glicolipídios que participam: • Adesão celular; • Reconhecimento celular; • Determinação de grupos sangüíneos; • Inibição por contato (determina o crescimento dos órgãos); • Proteção da superfície celular às lesões mecânicas e e químicas Glicocálice Ex. especificidade do sistema sanguíneo ABO; Determinação antigênica Impressão digital da célula Funções do Glicocálice Ligação de toxinas, vírus e bactérias Reconhecimento molecular Funções do Glicocálice COMPOSIÇÃO QUÍMICA Lipídios Proteínas Carboidratos Membranas Biológicas Proteínas Proteínas E como a membrana realiza o transporte de substâncias?? • As substâncias não apresentam a mesma distribuição nos dois lados da membrana. Transporte através da membrana celular Transporte através da membrana celular Transportes PASSIVOS Transportes ATIVOS Endocitoses -Difusão Simples -Difusão Facilitada - Osmose -Fagocitose -Pinocitose CONCENTRAÇÕES DE SOLUÇÕES •Solução Hipotônica = é a menos concentrada. •Solução Hipertônica = é a mais concentrada. •Soluções Isotônicas = são soluções iguais. DIFUSÃO SIMPLES E FACILITADA: transporte passivo • Substâncias são transportadas a favor de um gradiente de concentração, de um meio mais concentrado para um meio menos concentrado. DIFUSÃO SIMPLES E FACILITADA: transporte passivo • É a passagem de soluto do meio hipertônico para o meio hipotônico através de uma membrana permeável. DIFUSÃO SIMPLES - Transporte passivo Ocorre com: O2 , CO2 , Íons minerais • É a passagem de soluto do meio hipertônico para o meio hipotônico, através de uma membrana permeável, com ajuda das proteínas transportadoras (permeases). DIFUSÃO FACILITADA - Transporte passivo ocorre com: • aminoácidos, • monossacarídeos, • vitaminas. OSMOSE- Transporte passivo • É a passagem de solvente do meio hipotônico para o meio hipertônico, através de uma membrana semi-permeável TRANSPORTE ATIVO Quando a membrana celular transporta as moléculas ou íons “para cima”, contra um gradiente de concentração (ou “para cima” contra um gradiente elétrico ou de pressão), o processo é chamado de transporte ativo. O bombeamento de Na+ e K+ é eletrogênico por produzir potencial elétrico através da membrana celular. https://www.youtube.com/watch?v=qJXAkXa3-Mk TRANSPORTE ATIVO Bomba de Na+ e K+ • Este tipo de transporte se dá, quando íons como o sódio (Na+) e o potássio (K+ ), tem que atravessar a membrana contra um gradiente de concentração. • Encontramos concentrações diferentes, dentro e fora da célula, para o sódio e o potássio. • Na maioria das células dos organismos superiores a concentração do sódio (Na+ ) é bem mais baixa dentro da célula do que fora desta. • O potássio (K+ ), apresenta situação inversa, a sua concentração é mais alta dentro da célula do que fora desta • UNIPORTE = transportadores que carregam um único soluto em uma única direção. Proteína ligante de Cálcio. • SIMPORTE = transportadores que carregam dois solutos na mesma direção. Aminoácidos + sódio do intestino para as células • ANTIPORTE = transportadores que carregam dois solutos em direções opostas. TRANSPORTE ATIVO- DIREÇÃO Endocitose • Endocitose é o processo através do qual as células captam macromoléculas, substâncias particuladas e, em casos especializados outras células. Dois tipos principais de endocitose podem ser distinguidos com base no tamanho das vesículas endocíticas formadas: • Fagocitose (“Fago = comer "), que envolve a ingestão de partículas grandes como microrganismos e pedaços de células, via vesículas grandes denominadas fagossomos, geralmente maior que 250 nm de diâmetro. Ocorre com amebas e leucócitos. • Pinocitose (“Pino = beber "), que envolve a ingestão de fluidos e solutos através de vesículas pequenas de 150nm de diâmetro. Ocorre com a grande maioria das células. Exocitose • Quando a transferência de macromoléculas dá-se do citoplasma para o meio extracelular, o processo recebe o nome de exocitose. • Por exemplo, as células secretoras de proteínas, como as do pâncreas exócrino, acumulam o produto de secreção em grânulos citoplasmáticos revestidos de membrana, que se fundem com a membrana celular e se abrem para o exterior da célula, eliminando assim, por exocitose, as macromoléculas secretadas. Especificações de Membranas 1. Zônulas de Oclusão ou Junções Oclusivas 2. Zônulas de Adesão 3. Desmossomos 4. Junções tipo GAP ou Junções Comunicantes 5. Lâmina basal 6. Hemidesmossomos MAPA MENTAL Defina e cite exemplos: 1) Difusão simples 2) Difusão facilitada 3) Transporte ativo 4) Osmose 5) Biomoléculas da membrana plasmática
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