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19/08/2015 1 MEMBRANA PLASMÁTICA Profª Priscila Cofani Costa Pomini MEMBRANA PLASMÁTICA FUNÇÕES COMPOSIÇÃO QUÍMICA PROPRIEDADES Proteção Elasticidade Lipídeos Permeabilidade Seletiva Proteínas Regeneração MEMBRANA PLASMÁTICA A membrana plasmática delimita todas as células vivas, tanto as procariontes como as eucariontes e estabelece a fronteira entre o meio intracelular e o meio extracelular. MEMBRANA PLASMÁTICA Essencial para a vida da célula. Envolve a célula, Define seus limites, Mantêm as diferenças essenciais entre o citosol e o meio extracelular. É o principal responsável pelo controle da saída e entrada de substâncias da célula MEMBRANA PLASMÁTICA A membrana plasmática é uma “porta” seletiva que a célula usa para captar os elementos do meio exterior que lhe são necessários para o seu metabolismo e para libertar as substâncias que a célula produz e que devem ser enviadas para o exterior (sejam elas produtos de excreção ou secreções que a célula utiliza para várias funções relacionadas com o meio). MEMBRANA PLASMÁTICA É um filme muito fino de lipídeos e de proteínas mantidas juntas principalmente por interações não covalentes 19/08/2015 2 MEMBRANA PLASMÁTICA - ESTRUTURA Estrutura dinâmica, Fluida E suas moléculas são capazes de mover-se no plano da membrana MEMBRANA PLASMÁTICA - ESTRUTURA É composta basicamente por uma dupla camada de lipídios fluida e contínua onde estão inseridas moléculas protéicas, receptores específicos modelo mosaico fluido. Semi-permeabilidade seletiva. Manutenção do meio interno constante MEMBRANA CELULAR - ESTRUTURA Mosaico Fluido Duas camadas lipídicas fluidas e contínuas. Glicoproteína e Glicolipídios – são marcadores da membrana, ex.: grupos sanguíneos A – hexose (N-acetilgalactosamina); B – galactose; AB – os dois; O – nenhum glicídio. MEMBRANA CELULAR - ESTRUTURA As moléculas individuais de lipídeos são capazes de difundirem-se rapidamente dentro de sua própria monocamada e raramente saltam de uma monocamada para Outra, atuando como uma barreira relativamente impermeável à passagem da maioria das moléculas hidrossolúveis. 19/08/2015 3 MEMBRANA CELULAR - FUNÇÕES Manutenção da integridade da estrutura da célula. Controle da movimentação de substâncias para dentro e fora da célula (permeabilidade seletiva). Reconhecimento através de receptores de antígenos de células estranhas e células alteradas Interface entre o citoplasma e o meio externo Estabelecimento de sistemas de transporte para moléculas específicas. MEMBRANA PLASMÁTICA - COMPOSIÇÃO Moléculas lipídicas - 50% da massa da maioria das membranas de células animais, Restante - proteínas. As moléculas lipídicas são anfipáticas, pois possuem uma extremidade hidrofílica ou polar (solúvel em meio aquoso) e uma extremidade hidrofóbica ou não-polar (insolúvel em água). Os três principais grupos de lipídios da membrana são os fosfolipídeos, o colesterol e os glicolipídeos. LIPÍDIOS FOSFOLIPÍDIOS Possuem uma cabeça polar e duas caudas de hidrocarboneto hidrofóbicas (característica que confere a dupla camada lipídica). As caudas são normalmente ácidos graxos com diferenças no comprimento, o que influi na fluidez da membrana. COLESTEROL Aumentam as propriedades de permeabilidade das duplas camadas lipídicas. Ela torna a bicamada lipídica menos sujeita a deformações, e assim, diminui a permeabilidade da membrana. GLICOLIPÍDIOS Auxiliam na proteção da membrana plasmática em condições adversas, como pH baixo. Acredita-se que essas moléculas participem dos processos de reconhecimento celular, e alguns glicolipídeos propiciam pontos de entrada para algumas toxinas bacterianas. 19/08/2015 4 FLUIDEZ DA MEMBRANA A membrana plasmática não é uma estrutura estática, Os lipídios movem-se proporcionando uma fluidez à membrana Os lipídios podem: girar em torno de seu próprio eixo, podem difundir-se lateralmente na monocamada, migrar de uma monocamada para outra (flip-flop)- raramente, e realizar movimentos de flexão por causa das cadeias e hidrocarbonetos FLUIDEZ DA MEMBRANA Depende também da temperatura e da quantidade de colesterol, pois quanto maior a temperatura e maior quantidade de colesterol menos fluida será a membrana. PROTEÍNAS DA MEMBRANA Desempenham a maioria das funções específicas das membranas. São elas que conferem as propriedades funcionais características de cada tipo de membrana. PROTEÍNAS DA MEMBRANA Proteínas transmembrana: atravessam a bicamada lipídica e são anfipáticas. Elas podem atravessar a membrana uma única vez (proteína transmembrana de passagem única) ou então atravessando várias vezes a membrana (proteína transmembrana multipassagem). Podem ter a função de transportar íons, funcionar como receptores ou como enzimas. PROTEÍNAS TRANSMEMBRANAS PROTEÍNAS DAS MEMBRANAS Proteínas periféricas: se prende a superfície interna e externa da membrana plasmática através de vários mecanismos. 19/08/2015 5 GLICOCÁLIX As proteínas de membrana estão geralmente associadas a carboidratos, que podem ser: Glicoproteínas (cadeias de oligossacarídeos às proteínas) Glicolipídeos (cadeias de oligossacarídeos à lipídios) Cadeias de polissacarídeos de moléculas de proteoglicanas. GLICOCÁLIX O glicocálix é uma zona onde se encontra vários desses carboidratos na superfície da membrana. GLICOCÁLIX O glicocálix é um envoltório, uma camada externa à membrana, presente em células animais, formada por uma rede frouxa de carboidratos que recobre a membrana plasmática. Protege a célula contra agressões físicas e químicas, retém nutrientes e enzimas e participa do reconhecimento intercelular, uma vez que diferentes células possuem diferentes glicocálix e diferentes glicídios. ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA SUPERFICIAL ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA SUPERFICIAL Cílios: dotados de movimentos dependentes da proteína dineína (traqueia, fossas nasais e tubas uterinas). Flagelos: prolongamentos longos e únicos dotados de movimentos (espermatozóides). Microvilos: projeções observadas ao ME. Aumentam a superfície de absorção. (intestino delgado e tubos contorcidos proximais dos rins). ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA MICROVILOSIDADES INVAGINAÇÕES Aumentam a superfície de absorção Reabsorvem água dos rins 19/08/2015 6 JUNÇÕES CELULARES DESMOSSOMOS Ricos em substâncias adesivas INTERDIGITAÇÕES Ampliam a superfície de contato entre as células Aumentam a aderência e ajudam na sustentação das células. RESUMO TRANSPORTES Passivo Ativo Quantidade MEMBRANA PLASMÁTICA NÃO GASTA ENERGIA GASTA ENERGIA GRANDES MOLÉCULAS OSMOSE É um fenômeno de difusão em presença de uma membrana semipermeável. Duas soluções de concentrações diferentes, separadas por uma membrana que é permeável ao solvente e praticamente insolúvel ao soluto. Ocorre a passagem do solvente de onde está em maior quantidade (solução hipotônica) para onde está em menor quantidade (solução hipertônica). 19/08/2015 7 TRANSPORTE PASSIVO MEMBRANA PLASMÁTICA OSMOSE SOLVENTE Hipo Perde Hiper Ganha ISOTONIA H2O H2O H2O hemácias em meio isotônico em meio hipertônico meio hipotônico (hemólise) Representação de osmose em célula animal. MEMBRANA PLASMÁTICA EXPERIÊNCIA MEIO HIPERTÔNICO vacúolo núcleo vacúolo núcleo Célula plasmolisada CÉLULA VEGETAL EM SOLUÇÃO HIPERTÔNICA. MEMBRANA PLASMÁTICA VACÚOLO NÚCLEO MEIO HIPOTÔNICO Célula túrgida CÉLULA VEGETAL EM SOLUÇÃO HIPOTÔNICA. MEMBRANA PLASMÁTICA RESUMOplasmólise meio hipertônico deplasmólise meio hipotônico protoplasma retraído PLASMÓLISE E DEPLASMÓLISE. MEMBRANA PLASMÁTICA FLUXO DE ÁGUA NAS CÉLULAS VEGETAIS MEMBRANA PLASMÁTICA ISOTONIA P.C M.P núcleo vacúolo de suco celular H2O H2O H2O H2OH2O H2O MEIO HIPER CÉL. PLASMOLISADA MEIO HIPO CÉL. TÚRGIDA PLASMÓLISE DEPLASMÓLISE 19/08/2015 8 DIFUSÃO SIMPLES O soluto penetra na célula quando sua concentração é menor no interior celular do que no meio externo e sai da célula no caso contrário. Neste processo não há consumo de energia. Ocorre a favor do gradiente DIFUSÃO SIMPLES MEMBRANA PLASMÁTICA ÁGUASACAROSE Solução A Solução B DIFUSÃO FACILITADA Algumas substâncias como a glicose, galactose e alguns aminoácidos são grandes em relação aos poros da membrana e não são solúveis em lipídios, impedindo a difusão pela matriz lipídica da membrana. No entanto, essas substâncias passam através do transporte passivo, através do trabalho de proteínas carregadoras (proteínas transportadoras) DIFUSÃO FACILITADA MEMBRANA PLASMÁTICA Glicose M.P Permease CAPTURA M.P M.P TRANSLOCAÇÃO M.P LIBERAÇÃO G L I C O S E RECONHECIMENTO É a passagem de uma substância de um meio menos concentrado para um meio mais concentrado (contra o gradiente), que ocorre com gasto de energia. TRANSPORTE ATIVO CONTRA GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO MEMBRANA PLASMÁTICA Bomba de Na+ (sódio) e K + (potássio) Ocorre quando o íons 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. 19/08/2015 9 Ex: BOMBA DE Na+ e K+ TRANSPORTE ATIVO CONTRA GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO MEMBRANA PLASMÁTICA K+ Na+ K+ Na+ TRANSPORTE ATIVODIFUSÃO SIMPLES K+ Na+ MEMBRANA PLASMÁTICA TRASPORTE EM QUANTIDADE ENDOCITOSE EXOCITOSE PINOCITOSE FAGOCITOSE ENGLOBAMENTO SÓLIDOS LÍQUIDOS CLASMOCITOSE RESÍDUOSELIMINAÇÃO GRANDES MOLÉCULAS PINOCITOSE MEMBRANA PLASMÁTICA Partícula líquida Canal de pinocitose pinossomo Englobamento de micropartículas ou gotículas líquidas A partícula englobada será, posteriormente, digerida pelos lisossomos. FAGOCITOSE MEMBRANA PLASMÁTICA Partícula sólida Pseudópodes Fagossomo Lisossomos Posteriormente a partícula será digerida pelos lisossomos. Englobamento de partículas sólidas. CLASMOCITOSE MEMBRANA PLASMÁTICA É a eliminação dos resíduos da digestão intracelular. Vacúolo Residual RESÍDUOS Vacúolo alimentar ou fagossomo lisossomo 19/08/2015 10 Vacúolo digestivo ou lisossomo secundário Vacúolo residual Exocitose
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