(Aula 11) MEMBRANAS BIOL-GICAS E TRANSPORTE ATRAV-S DA MEMBRANA

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Membranas biológicas e 
transporte
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Prof. Dr. Jackson Roberto Guedes da Silva Almeida
Colegiado de Farmácia
Petrolina-PE, 2023
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 As membranas definem o limite externo das células e
regulam o trânsito molecular através desse limite
 Dividem o espaço interno para separar processos e
componentes
 Essenciais para a conservação de energia e para a
comunicação célula-célula
 São flexíveis, autosselantes e seletivamente permeáveis a
solutos polares
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 Cada tipo de membrana possui lipídios e proteínas
característicos, a proporção relativa varia de acordo com o
tipo de membrana
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Composição lipídica de membranas de um hepatócito de rato
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 Diferentemente das membranas plasmáticas, as membranas
intracelulares raramente contêm carboidratos ligados covalentemente
 Todas as membranas compartilham propriedades fundamentais
 Impermeáveis à maioria dos solutos polares ou carregados
 Permeáveis a compostos não-polares
 Modelo do mosaico fluido
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Modelo do mosaico fluido para a membrana
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 A bicamada de lipídios é o elemento estrutural básico das
membranas
 Glicerofosfolipídios, esfingolipídios e esteróis são
praticamente insolúveis em água
 Agregados lipídicos anfipáticos se formam na água
 Evidências indicam que as membranas biológicas são
constituídas de bicamadas de lipídios
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Agregados lipídicos anfipáticos
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Agregados lipídicos anfipáticos
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Agregados lipídicos anfipáticos
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Distribuição dos fosfolipídios da membrana do eritrócito
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 Proteínas periféricas de membrana são facilmente
solubilizadas
 Proteínas de membrana podem ser divididas em integrais e
periféricas
 Proteínas periféricas podem funcionar como reguladoras de
enzimas ligadas a membranas ou limitar a mobilidade de
proteínas integrais amarrando-as a estruturas intracelulares
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Proteínas periféricas e 
integrais
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Estrutura da glicoforina no 
eritrócito
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Proteínas integrais são mantidas 
na membrana por interações 
hidrofóbicas com lipídios
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Proteínas integrais de membrana: bacteriorodopsina
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Proteínas integrais de membrana
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Proteínas de membrana 
covalentemente ligadas a lipídios
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 Os lipídios de membrana estão em movimento constante
 Moléculas individuais de fosfolipídios e esteróis apresentam
grande liberdade de movimentação no plano da membrana
 Acima de uma certa temperatura, os lipídios podem
apresentar grande movimentação
 A temperatura de transição é característica para cada
membrana e depende da sua composição lipídica
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Difusão lateral das proteínas de membrana
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 A fusão de membranas é central a muitos processos
biológicos
 As membranas podem sofrer fusão com outras membranas
sem perder sua integridade
 Exocitose, endocitose, divisão celular, fusão do óvulo com
o espermatozoide, entrada de um vírus no hospedeiro, etc.
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 Transporte de soluto através da membrana
As membranas possuem proteínas que reconhecem e
transportam açúcares, aminoácidos e íons inorgânicos
O transporte pode ocorrer contra o gradiente de
concentração
O trânsito de moléculas pequenas é mediado por
proteínas como canais de membrana, transportadores
ou bombas
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Movimento do soluto através da membrana
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Movimento do soluto através da membrana
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 Gases biologicamente importantes podem atravessar
membranas por difusão simples: oxigênio molecular,
nitrogênio e metano
 A água atravessa membranas lentamente por difusão
 No tecido renal, a difusão se dá através de canais
formados por proteínas integrais, as aquaporinas
 Proteínas que aumentam o movimento de um soluto por
difusão facilitada são chamadas de transportadoras ou
permeases
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Estrutura de uma aquaporina
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Estrutura proposta para o GLUT-1
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Estrutura proposta para o GLUT-1
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Modelo do transporte de glicose 
nos eritrócitos pelo GLUT-1
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Trocador cloreto-
bicarbonato: uma proteína de 
troca iônica no eritrócito
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Três classes gerais de sistemas de transporte
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 O transporte ativo leva à movimentação do soluto contra um gradiente
de concentração ou eletroquímico
 O transporte ativo só ocorre quando acoplado a um processo
exergônico, como absorção da luz solar, reação de oxidação, quebra
de ATP, etc.
 Transporte ativo primário: acoplado a uma reação exergônica
 Transporte ativo secundário: transporte endergônico de um soluto
acoplado ao fluxo exergônico de um soluto diferente
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Dois tipos de transporteativo
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ATPase do tipo F 
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ATPase Na+/K+
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ATPase Na+/K+
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 Bombas de cálcio direcionadas por ATP mantêm baixa
concentração de cálcio no citosol
 Os íons são bombeados para fora do citosol por uma
ATPase do tipo P, uma bomba da membrana plasmática
 Uma outra bomba no RE movimenta cálcio para dentro do
retículo
 As SERCA são inibidas pela tapsigargina, que não afeta a
bomba da membrana plasmática
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Transporte de glicose 
nas células epiteliais 
intestinais
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 Canais iônicos seletivos permitem a rápida movimentação
de íons através de membranas
Canal iônico seletivo
Canais dependentes de ligantes
Canais iônicos dependentes de voltagem
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Canal para K+ do Streptomyces lividans 
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Canal para K+ do Streptomyces lividans 
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Receptor de acetilcolina: canal dependente de ligante 
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Canal neuronal para Na+: canal dependente de voltagem 
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A técnica de Patch Clamp 
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Dúvidas? Perguntas?
Então... Até a próxima aula!