Aula 2 - Membrana e transporte

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CÉLULAS, SUA COMPOSIÇÃO QUÍMICA E MEMBRANAS CELULARES
Características, funções e especializações da membrana plasmática
Ao final deste módulo, você será capaz de descrever a estrutura, as funções e as especializações da membrana plasmática.
Profª MSc Amanda Barros
Características da membrana plasmática
A membrana plasmática separa o conteúdo citoplasmático do meio externo da célula.
As células interagem com o ambiente externo para trocas gasosas e obtenção de íons e outras moléculas essenciais.
A membrana possui permeabilidade seletiva, controlando a passagem de moléculas devido à sua natureza lipídica.
Composição da membrana plasmática
As cadeias de hidrocarbonetos dos fosfolipídios podem ser: saturadas ou não saturadas.
A bicamada lipídica proporciona fluidez à membrana e forma uma barreira de permeabilidade seletiva.
Estrutura da bicamada lipídica das membranas.
Fosfolipídios
Composição da membrana plasmática
Esfingomielina, componente da membrana importante nas células nervosas.
Esfingolipídios
Os esfingolipídios possuem a mesma estrutura dos fosfolipídios, embora haja diferenças químicas na formação da cabeça hidrofílica e das caudas hidrofóbicas.
Composição da membrana plasmática
Colesterol em membrana plasmática.
Colesterol
O colesterol é um esterol encontrado nas células animais, localizado entre as caudas hidrofóbicas da membrana.
Proteínas
Composição da membrana plasmática
A proporção de proteínas nas membranas pode variar de acordo com a atividade funcional da membrana. 
Proteínas de membrana.
Elas se associam aos lipídios de duas maneiras distintas: Proteínas intrínsecas (integrais) ou extrínsecas (periféricas). 
Proteínas intrínsecas ou integrais
Composição da membrana plasmática
Proteínas de membrana.
Atravessam a membrana;
Canais iônicos, proteínas transportadoras e receptoras. 
Proteínas intrínsecas ou integrais
Composição da membrana plasmática
Proteínas de membrana.
Voltadas para a região citoplasmática ou a não citoplasmática. 
Aderidas aos fosfolipídios ou às proteínas integrais por meio de ligações covalente.
Carboidratos
Composição da membrana plasmática
A principal função dos carboidratos ligados às membranas é o reconhecimento molecular, permitindo a comunicação intercelular.
Carboidratos voltados para a região não citoplasmática.
Voltados pro meio extra celular
forma o glicocálix, 
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Modelo do mosaico fluido
Características da membrana plasmática
Modelo do mosaico fluido.
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Fluidez da membrana
Características da membrana plasmática
Em temperatura alta
Com temperaturas mais altas, os fosfolipídios se movimentam mais, fazendo com que a membrana fique mais fluida.
Em temperatura baixa
Em temperaturas mais baixas, eles tendem a formar grupos mais compactos, deixando, assim, a membrana mais rígida.
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Especializações da membrana plasmática
Células apresentam modificações na membrana para aumentar a adesão celular.
Essas especializações unem células e controlam o trânsito de substâncias entre elas e o meio externo.
Algumas especializações também auxiliam no movimento celular.
Células intestinais com modificações da membrana que aumentam sua capacidade de absorção de substâncias externas.
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Especializações da membrana plasmática
MICROVILOSIDADES
Projeções citoplasmáticas delgadas, imóveis;
Aumentam a superfície de contato e de troca da célula com o meio, permitindo maior eficiência na absorção;
Podem ser encontradas nas células absortivas do epitélio intestinal e nos túbulos proximais dos rins. 
Esquema de células com microvilosidades em uma das faces. 
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Especializações da membrana plasmática
CÍLIOS
Projeções cilíndricas curtas com movimentos rítmicos que deslocam muco e outras substâncias na superfície do epitélio; 
Exemplo: os cílios encontrados no epitélio das tubas uterinas. 
Células ciliadas do epitélio respiratório.
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Especializações da membrana plasmática
FLAGELOS
Projeções cilíndricas longas, móveis, os flagelos dão movimento à célula;
As células geralmente possuem um ou pouquíssimos flagelos. 
Espermatozoides e seus longos flagelos. 
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Especializações da membrana plasmática
INTERDIGITAÇÕES
Saliências e reentrâncias da membrana celular;
Estabelecem a união e a comunicação com as células vizinhas e aumentam a extensão da superfície celular;
Facilitam as trocas entre as células;
São encontradas, por exemplo, em células epiteliais. 
Interdigitações
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Especializações da membrana plasmática
DESMOSSOMOS
Especializações em forma de placa arredondada que aumentam a adesão entre células vizinhas;
Locais onde o citoesqueleto se prende à membrana celular e, ao mesmo tempo, as células aderem umas às outras;
Encontrados nas células epiteliais.
Esquema de desmossomos
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Especializações da membrana plasmática
ZONAS DE ADESÃO OU JUNÇÕES ADERENTES
Estruturas semelhantes às dos desmossomos;
 Formam um cinto contínuo em volta da célula. 
Formadas por filamentos de actina e miosina;
Encontradas em células epiteliais. 
Células justapostas do epitélio da cebola. 
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Especializações da membrana plasmática
ZONAS OCLUSIVAS
Responsáveis pela vedação entre as células;
Formam um cinturão ao redor das células epiteliais por meio da união entre as células vizinhas para impedir a passagem e o armazenamento de substâncias nos espaços intercelulares, vedando a comunicação entre os meios. 
Zonas oclusivas, ora vedando a passagem entre células, ora permitindo o fluxo de substâncias. 
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Especializações da membrana plasmática
JUNÇÕES COMUNICANTES
Sinalização celular por meio de íons e moléculas que atravessam as células sem a necessidade de passar pelo meio extracelular;
Poro formado pelas extremidades de duas proteínas, uma de cada célula em junção;
Mais eficiente forma de comunicação entre células animais; 
Encontrado em praticamente todas as células dos vertebrados, exceto em células sanguíneas, espermatozoides e músculo esquelético. 
Junções comunicantes
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CÉLULAS, SUA COMPOSIÇÃO QUÍMICA E MEMBRANAS CELULARES
Transporte transmembrana e sinalização celular
Ao final deste módulo, você será capaz de reconhecer os mecanismos de transporte transmembrana e sinalização celular.
Características da membrana plasmática
Moléculas menores têm mais facilidade de atravessar a bicamada da membrana.
Para atravessar a membrana, elementos devem atender a critérios de tamanho, polaridade e carga:
Moléculas apolares atravessam a bicamada da membrana com mais facilidade do que moléculas polares. Isso ocorre pelo fato de a membrana ser apolar.
Moléculas com carga, mesmo as muito pequenas, não conseguem atravessar a bicamada lipídica.
Mecanismos de transporte transmembrana
As substâncias se movem naturalmente, segundo um gradiente de concentração, da região de alta concentração para a de mais baixa concentração 
Meio isotônico 
É aquele em que a concentração de soluto está em equilíbrio entre as duas regiões. 
Meio hipertônico 
É aquele no qual a concentração de soluto é maior em uma região (hipertônica) do que na outra. 
Meio hipotônico 
É aquele em que a concentração de soluto é menor em uma região (hipotônica) do que na outra. 
Mecanismos de transporte transmembrana
Basicamente, dividimos os transportes transmembrana em dois tipos:
Esquema de transportes passivo e ativo através da membrana plasmática.
Existem dois tipos: 
Difusão 
Osmose
Apenas por meio de proteínas carreadoras.
Transporte passivo
DIFUSÃO
É o movimento de substâncias do meio hipertônico para o hipotônico até que haja equilíbrio entre os meios, sem gasto de energia.
Esquema de transportes passivo e ativo através da membrana plasmática.
Simples
Respeita os critérios de tamanho, polaridade e carga. 
Facilitada
Ocorre com o auxílio de proteínas que regulam o transporte.
Transporte passivo
PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS
Existem dois grandesgrupos de proteínas transportadoras de acordo com o tipo de transporte: 
Proteínas carreadoras 
Ligam-se à molécula em um dos lados da membrana e a liberam do outro lado.
Canais proteicos 
Formam canais que permitem a passagem de um grande número de moléculas ao mesmo tempo. 
chamados de canais iônicos. 
altamente específicos 
células apresentam muitos canais iônicos distintos 
Aquaporinas
transportadora específica para a passagem de moléculas de água 
Transporte passivo
OSMOSE
As moléculas de água que se movimentam do meio hipotônico para o meio hipertônico. 
O fluxo de água altera o volume celular
Transporte ativo
DIFUSÃO
É o movimento de moléculas contra o gradiente de concentração.
Funcionamento da bomba de sódio e potássio. 
Exige gasto energético geralmente na forma de ATP. 
Esse tipo de transporte se dá somente por meio de proteínas carreadoras. 
Transporte ativo
As proteínas carreadoras podem ser classificadas em três grupos:
Antiporte
Transportam dois tipos de moléculas de cada vez, mas em sentidos opostos. 
Uniporte
Transportam apenas um tipo de molécula de cada vez. 
Simporte 
Transportam dois tipos de moléculas de cada vez no mesmo sentido. 
Transporte de macromoléculas
ENDOCITOSE
Transporte de macromoléculas, como as proteínas e até mesmo outros organismos, para o interior da célula.
Ocorre por dois processos:
Fagocitose: A célula forma projeções denominadas pseudópodes que englobam partículas sólidas. 
Pinocitose: Englobamento de partículas líquidas por meio de invaginação da membrana plasmática 
Transporte de macromoléculas
EXOCITOSE
Transporte no sentido do citoplasma para o meio extracelular. 
Representação da exocitose e da endocitose (pinocitose e fagocitose). 
Mecanismos de sinalização celular
Em organismos multicelulares, a comunicação entre células é fundamental, permitindo que cada região do organismo execute determinada função.
Essa comunicação ocorre por meio de sinais químicos, o que torna necessária a presença de estruturas receptoras na membrana das células.
As moléculas receptoras se ligam de forma específica com moléculas sinalizadoras ou simplesmente ligantes, e desencadeiam uma resposta na célula correspondente ao estímulo do ligante. 
Mecanismos de sinalização celular
TIPOS DE SINALIZAÇÃO
Autócrina
As moléculas têm vida curta e atuam na própria célula 
Parácrina
As moléculas atuam nas células vizinhas e possuem vida curta, sendo inativadas logo após executar as suas funções. 
Endócrina
A molécula sinalizadora, como os hormônios, possui vida longa. Os hormônios são liberados no espaço intercelular e carregados pela circulação sanguínea. 
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