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1. INTRODUÇÃO Importância das membranas biológicas Membranas do RE Aparelho de Golgi Mitocôndrias Membrana plasmática 2. COMPOSIÇÃO QUÍMICA GERAL DAS MEMBRANAS Camada muito fina de moléculas de lipídeos e de proteínas – interações não-covalentes Moléculas lipídicas – dupla camada: Estrutura básica da membrana Barreira relativamente impermeável Dinâmicas e fluidas Moléculas de proteínas – outras funções da membrana Assimétricas 2.1. Bicamada lipídica a) Propriedades das moléculas lipídicas: • bicamadas • insolúveis em água • 50% da massa da membrana • Anfipáticas (ou anfifílicas): uma extremidade hidrofílica (polar) e uma extremidade hidrofóbica (apolar) b) Lipídeos mais abundantes: fosfolipídeos • cabeça polar • duas caudas de hidrocarbonetos hidrofóbicas → caudas: - diferir em comprimento - uma com uma dupla ligação cis (insaturada) a outra não a contém (saturada) → diferenças no comprimento e saturação – capacidade de agrupar-se (fluidez) • formam bicamadas em solução aquosa → caudas hidrofóbicas no interior e cabeças hidrofílicas expostas à água → arranjo energeticamente favorável (caráter anti-entrópico) → Auto-selamento (formando um compartimento fechado) F → dependendo da sua forma: micelas esféricas ou folhas bimoleculares (bicamadas) Forma de cunha Forma de cilindro • migram da monocamada de um lado para outro: flip-flop → raramente – menos de 1 vez por mês • trocam de lugar com suas vizinhas na mesma monocamada → rapidamente – 107 vezes por seg • rodam rapidamente em torno do seu eixo maior • suas cadeias de hidrocarbonetos são flexíveis Movimento dos fosfolipídeos -Translocadores de fosfolipídeos • principais fosfolipídeos na MP: fosfatidiletanolamina fosfatidilserina fosfatidilcolina esfingomielina A assimetria lipídica é funcionalmente importante c) Fluidez • depende de sua composição e da temperatura → Fosfolipídeos – estado líquido para cristalino rígido em um ponto de congelamento transição de fase → temperatura menor – cadeias de hidrocarbonetos curtas ou têm duplas ligações d) Contém colesterol e glicolipídeos • colesterol → barreira / permeabilidade → grupos hidroxila próximos da cabeça polar → mobilidade de grupos CH2 – camada lipídica menos deformável → torna a bicamada menos fluida → inibe possíveis transições de fase • glicolipídeos → lipídeos que contêm açúcares → encontrados na metade não-citoplasmática → auto-associam por ligação hidrogênio → 5% da monocamada externa → possíveis funções: proteção em células epiteliais isolamento elétrico reconhecimento celular auxilia na ligação com a matriz extracelular e) Composição lipídica varia • bacteriana • célula eucariótica 2.2. Proteínas da membrana a) Tipos de proteínas • proteínas transmembrana → anfipáticas → parte de suas massas em ambos os lados → unipasso → multipasso → ligação covalente a uma cadeia de AG → proteínas integrais • proteínas localizadas inteiramente no citosol → associadas com a membrana por meio de uma ou mais cadeias de AG ou outras cadeias lipídicas (grupos prenila) covalentemente • proteínas totalmente expostas na superfície externa → ligadas covalentemente ao fosfatidilinositol • proteínas ancoradas • não há interação forte com as cadeias hidrocarbônicas → interações não covalentes com outras proteínas → interação com o grupo polar – eletrostaticamente ou pontes de hidrogênio • proteínas periféricas b) Quantidades e tipos de proteínas são variáveis • membrana de mielina – menos de 25% • envolvida na transdução de energia – 75% • MP comum – 50% c) Movimentos • difusão rotacional • difusão lateral • imobilização de proteínas específicas d) Funções • transporte através da membrana • receptores • sinalização celular d) Glicoproteínas • oligossacarídeos ligados covalentemente às proteínas • glicoproteínas + glicolipídeos = glicocálix 3. EVOLUÇÃO DOS MODELOS DE MEMBRANAS PROPOSTOS Modelo esquemático original de Danielli-Davson Modelo modificado por Robertson em 1937 Estruturação da membrana como bicamada lipídica – Gorter e Grendel em 1925 Modelo de Lenard e Singer (1966) Modelo do mosaico fluido (Singer & Nicolson, 1972)
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