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Membrana Celular: Estrutura e Função Carioteca Principais compartimentos celulares Núcleo Sistema de membranas: � Membrana plasmática � Retículo endoplasmático � Complexo de Golgi � Lisossomas� Lisossomas � Peroxissomas Mitocôndrias Citoesqueleto - sustentação Organelas típicos das células vegetais: Parede celular Cloroplastos Vacúolo Sistema de membranas MEMBRANA CELULAR • Envolve a célula, definindo seus limites e mantendo constante o meio intracelular – ≠s entre o citoplasma e o meio extracelular • É o principal responsável pelo controle da saída e entrada de substâncias da célula • Recebe sinais químicos do meio extracelular Barreira hidrofóbica impermeável a solutos e íons � tamanho da molécula � solubilidade da molécula (em óleo) Permeabilidade da Bicamada Lipídica Lipídeos e Proteínas Modelo do Mosaico Fluido As membranas biológicas são formadas por uma bicamada de lipídios, na qual estão inseridas diversas proteínas. Por isso dizemos que a membrana é LIPOPROTÉICA LIPO : diz respeito aos lipídeos presentesLIPO : diz respeito aos lipídeos presentes PROTÉICA : diz respeito às proteínas presentes A membrana apresenta duas regiões distintas: Uma polar (carregada eletricamente) e, uma apolar (não apresenta nenhuma carga elétrica). Membrana externa Membrana interna Espaço intercelular A eletromicografia mostra duas membranas plasmáticas vizinhas Só pode ser visualizada por meio de microscopia eletrônica de varredura Composição Lipídica de algumas membranas celulares FOSFOLIPÍDEOS, GLICOLIPÍDEOS E COLESTEROL Disposição dos lipídeos em meio aquoso UMA MICELA E UMA PORÇÃO DE BICAMADA DE LIPÍDEOS UM LIPOSSOMO COLESTEROL Aumentam as propriedades de permeabilidade das duplas camadas lipídicas. Ela torna a bicamada lipídica menos sujeita a deformações, e assim, diminui a e assim, diminui a permeabilidade da membrana. GLICOLIPÍDIOS • Proteção da membrana plasmática • Reconhecimento celular FLUIDEZ DA MEMBRANA • A membrana plasmática não é uma estrutura estática - os lipídios movem-se FLUIDEZ DA MEMBRANA FLUIDEZ DA MEMBRANA Diferenças na composição da bicamada entre as faces citosólica e extracelçular ASSIMETRIA DA MEMBRANA PROTEÍNAS DAS MEMBRANAS PROTEÍNAS DA MEMBRANA • Desempenham a maioria das funções específicas das membranas. • Algumas proteínas estão associadas a glicídios, formando as glicoproteínas:formando as glicoproteínas: – associação de proteína com glicídios - açucares- protege a célula sobre possíveis agressões, retém enzimas, constituindo o glicocálix (ou glicocálice) • São elas que conferem as propriedades funcionais características de cada tipo de membrana. Proteínas Transmembranares ou Integrais Atravessam a membrana Podem ter a função de transportar íons, funcionar como receptores ou como enzimas. As proteínas também são responsáveis pelas interação célula-célula. Alguns exemplos de proteínas integrais que funcionam nas interações Célula-célula. • Proteínas periféricas: se prende a superfície interna e externa da membrana plasmática através de vários mecanismos. Funções das Proteínas na Membrana • transportadores de substâncias que não conseguiriam atravessar a bicamada • estruturas de ligação entre a célula e o meio extracelular (matriz), ou ainda entre a célula e estruturas do citoplasma (citoesqueleto)(citoesqueleto) • receptores de substâncias do meio extracelular, desencadeando uma resposta intracelular (sinalização intracelular) • enzimas para diferentes reações químicas • antígenos que identificam que uma célula pertence a determinado organismo Transporte Ligação intercelular Ligação com o Reconhecimento entre células Ligação com o citoesqueleto CARBOIDRATOS DAS MEMBRANAS GLICOCÁLICE glicolipídeos e glicoproteínas na superfície da membrana. • Proteção química e mecânica das superfícies celulares • Reconhecimento e adesão celular • Especificidade celular • Função enzimática • Especificidade dos grupos sanguíneos do sistema ABO - proteção e lubrificação da superfície celular - reconhecimento célula-célula e adesão celular Como esta estrutura influencia nas funções da Membrana Plasmática? Reconhecimento e adesão celular Transporte através da membrana Digestão e excreção celular Reconhecimento e adesão entre células Apertadas - proteínas Junções celulares Desmossomas Gap – “canal” Junções celulares “apertadas” - proteínas Desmossomas Junções gap TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANADA MEMBRANA Sistemas de Transporte Trans-membranar – Difusão simples – Difusão facilitada – Difusão facilitada – Transporte ativo sem gasto de energia (passivo) com gasto de energia (ativo) – Transporte ativo – Translocação de grupo com gasto de energia (ativo) O que leva alguns transportes a precisarem de energia e outros não ? Isso vai depender da diferença (gradiente) de concentração de solutos entre os meios intra e extracelular. + concentrado para – concentrado o transporte ocorre a favor de um gradiente de concentrações. Não gasta energia. TRANSPORTE PASSIVO.TRANSPORTE PASSIVO. - concentrado para o + concentrado o transporte ocorre contra um gradiente de concentrações. Gasta energia energia. TRANSPORTE ATIVO. DIFUSÃO SIMPLES - PASSIVO Transporte de pequenas moléculas através da bicamada lipídica Moléculas lipossolúveis (solutos) e água (solvente – OSMOSE) Transporte de Solutos Através da Membrana Existem dois tipos de transporte de solutos através da célula: • Transportes através da Membrana (nos quais os solutos • Transportes através da Membrana (nos quais os solutos atravessam a membrana através da bicamada ou de um transportador protéico) • Transporte em Quantidade, ou em Massa (nos quais a membrana da célula se deforma para a passagem de partículas que não conseguiriam atravessar a membrana) Nos transportes através da membrana os solutos entram ou saem da célula atravessando a bicamada de lipídeos, ou através de um transportador protéico. Nesse caso, temos: � Transportes através da bicamada � Transportes mediados por transportadores protéicos Tipos de transportes mediados por transportador Existem três tipos de transportes mediados por transportadores: • Difusão facilitada• Difusão facilitada • Transporte Ativo • Primário • Secundário DIFUSÃO FACILITADA - PASSIVO Mais concentrado Para o menos concentrado Transporte de Glicose DIFUSÃO FACILITADA TRES TIPOS DE PROTEINAS - TRANSPORTE ATIVO TRANSPORTE ATIVO PRIMARIO BOMBA DE SODIO (Na+) E POTASSIO (K+) FORA – MAIS SODIO DENTRO – MAIS POTASSIO TRANSPORTE ATIVO SECUNDARIO BOMBA DE SÓDIO (Na+) E POTÁSSIO (K+) FORA – MAIS SÓDIO DENTRO – MAIS POTÁSSIO Transportes de Soluto Através da Membrana A osmose não foi considerada por se tratar de transporte de solvente. Transporte em Quantidade As partículas não conseguem atravessar a membrana por serem muito grandes. A membrana se deforma para a entrada dessas substâncias que devem necessariamente ser digeridas no meio intracelular. Nesses casos falamos em: no meio intracelular. Nesses casos falamos em: • Endocitose – Fagocitose (partículas sólidas) – Pinocitose (partículas líquidas) Endocitose • Fagocitose: a célula emite evaginações, ou prolongamentos (pseudópodos), que capturam a partícula. • Pinocitose: a célula invagina (dobra para dentro) sua membrana em uma região específica, para captura da partícula.partícula.Nesse exemplo de FAGOCITOSE uma ameba emite prolongamentos de membrana (pseudópodos ou evaginações) para capturar um microorganismo Microorganismo sendo fagocitado por uma ameba Nesse exemplo de PINOCITOSE a membrana de uma célula se dobra para dentro (invaginação) para que uma partícula seja levada para o interior do citoplasma. prof. Antonio Dégas Sistema de membranas Funções da membrana �Dá individualidade a cada célula, definindo os meios intra e extra celular. � Contém e delimita o espaço da célula; � Forma ambientes únicos e especializados, cuja � Forma ambientes únicos e especializados, cuja composição e concentração molecular são consequência de sua permeabilidade seletiva e dos diversos meios de comunicação com o meio extracelular. Funções da membrana � Mantém condições adequadas para que ocorram as reações metabólicas necessárias. �Seleciona o que entra e sai da célula � Confere forma às células � Locomoção de substâncias através da membrana; � Locomoção de substâncias através da membrana; � Participa nas interações célula-célula e célula- matriz extracelular � Através de componentes da membrana, células semelhantes podem se reconhecer para agruparem-se, formando tecidos.
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