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MEMBRANAS CELULARES Profa. Ma.: Vanessa Uchôa Consideração gerais MEMBRANA PLASMÁTICA • Camada delgada: 6 a 10 nm de espessura; • Composição: lipídios, proteínas e carboidratos; • Outras membranas celulares: sistemas de endomembranas e envoltório nuclear; • Não são simples estruturas inertes que individualizam as células. Composição Fisiologia • Permeabilidade seletiva; • Suporte físico para a atividade enzimática; • Formação de pequenas vesículas transportadoras; • Participação na endocitose e exocitose; • Reconhecimento e adesão celular; • Interação com moléculas por meio de receptores. Estrutura • Dupla camada lipídica Fosfolipídios e colesterol Anfipática Hidrófila – Hidrófoba – Estrutura • Fosfolipídios predominantes nas membranas celulares: - Fosfatidilcolina; - Fosfatidiletanolamina; - Fosfatidilserina; - Esfigomielina; - Fosfatidilinositol. • Fosfolipídios das membranas internas das mitocôndrias: - Difosfatidilglicerol ou cardiolipina. • Lipídio do retículo endoplasmático: - Dolicol. Citosol Proteínas das membranas • Proteínas periféricas: - São superficiais às membranas; - Ligadas às cabeças dos fosfolipídios ou a proteínas integrais; • Proteínas integrais: - Embutidas nas membranas, entre os lipídios da dupla camada; • Proteínas transmembranas: - Atravessam a dupla camada totalmente; - Extremidade carboxila: lado citosólico; - Extremidade amina: lado não-citosólico; - Proteínas de passagem múltipla. Proteínas das membranas Maioria das proteínas da membrana plasmática. • Mosaico fluido - As proteínas, bem como os lipídios, podem girar em torno de seus próprios eixos e se deslocar lateralmente no plano da dupla camada. Proteínas das membranas Carboidratos das membranas • Membranas celulares: 2 – 10% de carboidratos; • Encontram ligados à: - Lipídios: glicolipídios Cerebrosídios: galactose ou glicose + ceramida; Gangliosídios: oligossacarídeo + ceramida; - Proteínas: glicoproteínas Oligossacarídeos; Polissacarídeos. Carboidratos das membranas • Glicocálice: - Carboidratos de glicolipídios e glicoproteínas que se localizam na face externa da membrana plasmática. - Funções: Protegem a superfície da célula de agressões mecânicas e químicas; Atração de cátions do meio extracelular (íons sódio) importantes para despolarização; Reconhecimento e adesão celular; Isolamento elétrico do axônio (bainha de mielina); Ligação de algumas toxinas, bactérias e vírus. Permeabilidade • Travessia das membranas celulares: - Permeável: água e a maioria da moléculas lipossolúveis (ácidos graxos, vitaminas lipossolúveis, esteroides, oxigênio e dióxido de carbono; - Impermeável: íons e moléculas polares ou carregadas. Ex: glicose e aa. Proteínas integrais Canais Transportadores Receptores Transporte Fluidos corporais Fluido intracelular: citosol Fluido extracelular: líquido intersticial Plasma Linfa Substâncias: gases, nutrientes, íons e outras. [ ] e gradiente de [ ] Transporte • Processos passivos: - Movimento de substância a favor do gradiente de [ ] usando apenas sua própria energia de movimento (energia cinética); - Difusão e osmose; • Transporte ativo: - A energia celular (ATP) é usada para transportar substâncias contra o gradiente de [ ]; • Transporte vesicular: - Algumas substâncias entram e saem das células por meio de sacos membranosos (vesícula). Processos passivos DIFUSÃO • Movimento de uma substância de um local mais concentrado para outro de menor concentração através de sua energia cinética; • Redução do gradiente de [ ] – equilíbrio – Gradiente de [ ] desaparece. Processos passivos DIFUSÃO SIMPLES • As substâncias se difundem através da membrana por: - Difusão através da bicamada lipídica: substâncias lipossolúveis; - Difusão pelos poros de canais iônicos: íons; • Substâncias: O2, CO2 e N2, ácidos graxos, esteroides, vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K), glicerol, alcoóis pequenos, amônia, água e ureia. DIFUSÃO SIMPLES Processos passivos DIFUSÃO FACILITADA • Uma proteína integral da membrana ajuda uma substância específica a cruzar a membrana; • A substância liga-se a uma transportadora específica em um dos lados da membrana e é liberada no outro lado; • Substâncias: glicose, frutose, galactose, ureia e algumas vitaminas. DIFUSÃO FACILITADA Processos passivos OSMOSE • Movimento global da água através de uma membrana seletivamente permeável; • Movimento de uma área de maior [ ] de água para uma de menor [ ]; • Atravessam a membrana através da bicamada lipídica ou de canais hídricos. Transporte Ativo • Usa-se energia celular para o transporte de substâncias através da membrana plasmática, contra um gradiente de [ ]; • A energia derivada do ATP muda a forma de uma proteína transportadora (bomba), que carrega a substância através da membrana; • Substâncias: Na+, K+, H+, Ca2+, I- e Cl-. Transporte Vesicular • Vesícula: - Pequeno saco formado pela brotação de uma membrana existente; - Transportam substâncias de uma estrutura para outra no interior das células; - Captam substâncias do fluido extracelular (endocitose); - Liberam substâncias para o fluido extracelular (exocitose); - Dependem de energia fornecida pelo ATP. Transporte Vesicular Transporte Vesicular: Endocitose
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