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Luiz Eduardo Andraus
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MEMBRANAS BIOLÓGICAS Prof. Dr. Cleber Machado de Souza Transporte de membrana Várias funções realizadas pelo transporte através da MP... Importação de nutrientes (açúcares e aminoácidos) Eliminação de resíduos metabólicos (CO2) Regulação das concentrações intracelulares de íons inorgânicos Introdução Dessa forma é necessário entender o transporte através de 2 estruturas: Através da bicamada Através de canais protéicos Introdução A membrana plasmática é uma estrutura lipoprotéica... Lembrar que... O transporte através da bicamada lipídica Depende de 2 características da molécula considerada: Bicamada lipídica versus moléculas Solubilidade relativa nos lipídeos Taxa de difusãoTaxa de difusãoTaxa de difusãoTaxa de difusão Tamanho da molécula Bicamada lipídica versus moléculas Molécula apolar -> solúveis em lipídeos Molécula polar -> “insolúveis” em lipídeos Solubilidade relativa nos lipídeos... Bicamada lipídica versus moléculas Temos que lembrar que o interior da bicamada lipídica é... Hidrofóbico Solubilidade relativa nos lipídeos... Bicamada lipídica versus moléculas Solubilidade relativa nos lipídeos... Solúveis em lipídios Apolar (Hidrofóbico) Atravessam com mais facilidade a bicamada Bicamada lipídica versus moléculas Solubilidade relativa nos lipídeos... Insolúveis em lipídios Polar (Hidrofílico) Atravessam com dificuldade a bicamada lipídica Bicamada lipídica versus moléculas Molécula apolar -> solúveis em lipídeos Molécula polar -> “insolúveis” em lipídeos Solubilidade relativa nos lipídeos... Não carregadas Carregadas (íons) Bicamada lipídica versus moléculas Tamanho das moléculas... Molécula pequenas -> “mais fácil” sua difusão Molécula grandes -> “mais difícil” sua difusão Uma análise mais específica Análise mais específica Solubilidade relativa nos lipídeos Taxa de difusãoTaxa de difusãoTaxa de difusãoTaxa de difusão Tamanho da molécula -> apolar ou polar -> pequenas ou grandes Não carregadas Carregadas Moléculas apolares Análise mais específica Pequenas Grandes Moléculas polares Não carregadas Carregadas Moléculas polares não carregadas Pequenas Grandes Moléculas polares carregadas Hidrofóbico � solúvel em lipídeos Prontamente se dissolvem na bicamada lipídica Moléculas apolares Porém existe outro aspecto que influencia na possibilidade de difusão pela bicamada... Moléculas apolares O seu tamanho... Hidrofóbico � solúvel em lipídeos Rapidamente se dissolvem na bicamada lipídica... Moléculas apolares Tais como O2 (32 Da) e o CO2 (44 Da) (apolares pequenas) ... e pequenas Moléculas apolares Cortisol - C21H30O5 (51.000 Da) Devido ao seu grande tamanho Menos prontamente serão dissolvidas na bicamada lipídica... ... e grandes Moléculas apolares O2 (32 Da) e CO2 (44 Da) Cortisol (C21H30O5 - 51.000 Da) A possibilidade de sofrer difusão pela bicamada depende... Moléculas polares Hidrofílico � insolúvel em lipídeos 1: de estarem 2: do seu tamanho Não carregadas Carregadas Pequenas Com uma velocidade de difusão bastante reduzida... Moléculas polares não carregadas Atravessarão a bicamada... Água (18 Da), etanol (46 Da) Difundem mais demoradamente pela bicamada O2 (32 Da), CO2 (44 Da) (apolares pequenas) (polares não carregadas e pequenas) Moléculas polares não carregadas Com uma velocidade ainda menor de difusão através da bicamada lipídica Moléculas polares não carregadas Grandes “Atravessarão” a bicamada... Dependendo do seu tamanho algumas moléculas não atravessaram a bicamada Moléculas polares não carregadas Glicerol (92 Da) Grandes Elas terão uma velocidade ainda menor de difusão através da bicamada lipídica Água (18 Da), etanol (46 Da) (polares não carregadas e pequenas) Mais o quesito CARGA Hidrofílico � insolúvel em lipídeos São impedidos de ultrapassar a bicamada lipídica, qualquer que sejam os seus tamanhos Moléculas polares e carregadas As bicamadas são fortemente impermeáveis a essas moléculas não importando o tamanho... Moléculas polares e carregadas H2O versus Na + Bicamada lipídica versus moléculas Adaptação: Alberts, 616 O transporte através das proteínas de membrana As proteínas de transporte Existem 2 tipos de complexos protéicos relacionados com a atividade de transporte: Proteínas de transporte Proteínas canal Proteínas carreadoras Proteína canal Proteína canal � Tamanho compatível do soluto � Carga compatível Quesitos importantes... � Canal esteja compatível Proteína canal - Solutos pequenos Tamanho compatível do soluto Proteína canal - Carga elétrica entre o soluto/canal diferentes Carga elétrica compatível Proteína canal Canal compatível - Canal aberto ou fechado Proteína canal Canal compatível A maioria das proteínas canal permite a passagem apenas de íons inorgânicos... Proteína canal canais iônicos Proteína canal Canais iônicos h ttp :// d o w n lo a ds .p as s e iw e b .c om /im a g en s /n e w s ite /s a la de a ul a /b io lo g ia /n e u ro n io .jp g Proteína canal Canais iônicos... h ttp :// d o w n lo a ds .p as s e iw e b .c om /im a g en s /n e w s ite /s a la de a ul a /b io lo g ia /n e u ro n io .jp g Proteína canal Canais iônicos... http://1.bp.blogspot.com/_qugjzoZGP_Q/SGAmEvmYUmI/AAAAAAAADV4/tqBOKZA9A10/s400/Digitalizar0001.jpg Proteína canal Canais iônicos... Canal de potássio... Um importante canal iônicos Esse canal iônicocanal iônicocanal iônicocanal iônico é composto de quatro subunidades transmembranas idênticas* Canal iônico de K+ Que juntas formam... Vestíbulo do canal Poro do canal Canal iônico de K+ Aminoácidos carregados negativamente Concentrados na entrada citossólica do poro do canal... Atraem cátions... Seletividade do canal K+ K+K+ Repelem ânions K+ K+ K+ A cadeia polipeptídica que conecta as duas α-hélices formam uma alça Canal iônico de K+ Que é revestida de átomos de oxigênios Formando um... Filtro de seletividade K+ K+ K+ Canal iônico de K+ Filtro de seletividade Canal iônico de K+ Filtro de seletividade Canal iônico de K+ Atraem os íons... K+ K+ K+ K+ Aminoácidos carregados negativamente Para o lado de fora da célula... Componentes importantes... Canal iônico de K+ -> Poro -> Vestíbulo -> Filtro Esses canais podem ser conhecidos como... Canal iônico de K+ Importante papel na manutenção do potencial de membrana Canais de vazamento de potássio Proteínas carreadoras Especificidade com o soluto Proteína carreadora Quesitos importantes... Mudança conformação (energia) Só permite a passagem de moléculas que... Proteína carreadora Encaixam no sítio de ligação da proteína Especificidade... Proteína carreadora Especificidade... Proteína carreadora Na mudança de conformação do transportaador Ela precisa “acoplar” algum tipo de “energia” para ajudar... Conformação (energia) Proteína carreadora Especificidade Conformação (energia) +- - + + Resumindo... Na dependência da sua complexidade estrutural elas podem realizar o... Transporte de um único soluto Transporte de dois solutos Proteína carreadora
