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MEMBRANA PLASMÁTICA Uninassau - Caxangá Bacharelado em Saúde Disciplina de Citologia Profº Drº Igor Paiva Email: igor.paiva@ufpe.br OBJETIVOS 1. Identificar a composição química da membrana plasmática 2. Reconhecer o papel das proteínas de membrana e do glicocálix 3. Explicar as principais propriedades da membrana e suas implicações fisiológicas. 4. Diferenciar os tipos de transporte através da membrana (difusão, osmose, transporte ativo, endocitose e exocitose). 5. Relacionar a atuação de receptores de membrana com a comunicação celular e a farmacologia. VISÃO GERAL ● É uma estrutura fina e flexível que envolve as células, separando o meio interno do externo. ● Presente em todas as células vivas ● Estrutura dinâmica e flexível ● Teoria do mosaico fluido (Singer & Nicolson, 1972) ● Importância para homeostase celular (mantém o equilíbrio da célula, como uma “pele protetora”) VISÃO GERAL VISÃO GERAL ESTRUTURA BÁSICA ● Bicamada lipídica ● Fosfolipídios anfipáticos (cabeça polar e cauda apolar) - 25% ● Colesterol: regula fluidez - 13% ● Glicolipídios: reconhecimento celular - 7% ● Proteínas - 55% ● Assimetria da membrana ● Auto-organização lipídica (como óleo e água que não se misturam). VISÃO GERAL ORGANIZAÇÃO DOS FOSFOLIPÍDEOS ● Região hidrofílica (atrai água) ● Região hidrofóbica (repele água) ● Arranjo em bicamada ● Movimento lateral dos lipídios ● Flexibilidade estrutural ● Capacidade de fusão e divisão (como bolhas de sabão que se juntam e se separam) ORGANIZAÇÃO DOS FOSFOLIPÍDEOS COLESTEROL NA MEMBRANA ● Distribuído entre fosfolipídios ● Reduz permeabilidade a moléculas pequenas ● Estabiliza membrana ● Ajusta fluidez conforme temperatura ● Evita cristalização lipídica ● Atua como “regulador físico” (como dobradiças em uma porta que controlam a abertura) COLESTEROL NA MEMBRANA PROTEÍNAS NA MEMBRANA ● Integrais (atravessam a bicamada) ● Periféricas (ligadas à superfície) ● Funções de transporte ● Funções enzimáticas ● Funções de ancoragem ● Funções de sinalização (como portinhas e sensores de uma casa) FUNÇÕES DA MEMBRANA ● Barreira seletiva (decide quem entra e quem sai, como porteiro de um prédio) ● Controle de substâncias (entrada/saída) ● Comunicação celular ● Reconhecimento imunológico ● Interações mecânicas PROPRIEDADES DA MEMBRANA ● Fluidez ● Assimetria ● Permeabilidade seletiva ● Capacidade de fusão ● Renovação constante ● Organização em domínios (é como uma massa de modelar sempre em movimento) GLICOCÁLIX ● Camada de carboidratos na superfície ● Formado por glicolipídios e glicoproteínas ● Protege contra agressões químicas (atua como uma barreira que protege contra substâncias tóxicas ou radicais livres presentes no sangue) ● Auxilia adesão celular (na cicatrização de uma ferida) ● Reconhecimento celular (antígenos como o sistema ABO) ● Importante na imunidade (um “crachá” que identifica a célula) GLICOCÁLIX TRANSPORTE DE MEMBRANA ● Passivo e ativo ● Difusão simples ● Difusão facilitada ● Osmose DIFUSÃO SIMPLES ● Movimento por gradiente de concentração. ● Acontece direto pela bicamada ● Sem gasto de energia ● Moléculas pequenas e apolares ● Exemplo: O₂ e CO₂ ● Equilíbrio alcançado (como perfume que se espalha no ar) DIFUSÃO FACILITADA ● Usa proteínas transportadoras ● Não consome energia ● Transporte mais rápido ● Exemplo: glicose com GLUT ● Canal iônico ● Específica para certas moléculas (como chave certa para cada fechadura) DIFUSÃO FACILITADA TRANSPORTE ATIVO ● Exige gasto de ATP ● Contra o gradiente de concentração ● Bomba de sódio e potássio (Na⁺/K⁺) ● Mantém potencial de membrana ● Regula volume celular ● Essencial para impulsos nervosos (como nadar contra a correnteza) TRANSPORTE ATIVO TRANSPORTE ATIVO OSMOSE ● Movimento de água ● Atravessa membrana sem gasto de energia ● Usa aquaporinas ● Direção: menor para maior concentração de soluto ● Hipotônico, isotônico e hipertônico ● Mantém equilíbrio hídrico (como a água entrando e saindo da bexiga) OSMOSE ENDOCITOSE ● Transporte para dentro da célula ● Fagocitose (sólidos) ● Pinocitose (líquidos) ● Endocitose mediada por receptores ● Formação de vesículas ● Defesa contra patógenos (como engolir uma comida ou tomar água) EXOCITOSE ● Transporte para fora da célula ● Liberação de hormônios ● Secreção de neurotransmissores ● Remoção de resíduos ● Envolve vesículas secretoras ● Papel fundamental em comunicação celular (como colocar lixo para fora de casa) COMUNICAÇÃO CELULAR ● Receptores de membrana ● Transdução de sinais ● Ligação hormônio-receptor ● Cascata de sinalização ● Regulação de metabolismo ● Atuação em crescimento celular (como o celular que recebe mensagens de outra pessoa) TIPOS DE RECEPTORES ● Receptores ionotrópicos ● Receptores metabotrópicos ● Receptores tirosina-quinase ● Receptores nucleares ● Ligação ligante-receptor ● Especificidade da resposta (como controles remotos diferentes para cada aparelho) TIPOS DE RECEPTORES IMPORTÂNCIA EM FARMACOLOGIA ● Receptores como alvos de fármacos ● Exemplo: receptores de insulina ● Receptores adrenérgicos ● Interação droga-receptor ● Antagonistas e agonistas ● Base para tratamento de doenças (como remédio que encaixa em uma fechadura da célula) ALTERAÇÕES EM DOENÇAS ● Defeitos de transporte iônico ● Esferocitose hereditária ● Fibrose cística ● Hipercolesterolemia familiar ● Alterações imunológicas ● Doenças neurodegenerativas (quando a “porta da célula” quebra ou não abre direito) ALTERAÇÕES EM DOENÇAS 1. Defeitos de transporte iônico ● Síndrome de Andersen-Tawil – defeito em canais de potássio, levando a paralisia periódica, arritmias(batimentos irregulares) e dismorfias. ALTERAÇÕES EM DOENÇAS 2. Esferocitose hereditária: Alteração nas proteínas de ancoragem da membrana dos glóbulos vermelhos. Os eritrócitos ficam esféricos e mais frágeis, se rompem facilmente levando a anemia hemolítica. ALTERAÇÕES EM DOENÇAS 3. Fibrose cística: Mutação no gene CFTR (canal de cloro da membrana). Resultado: secreções espessas no pulmão, pâncreas e intestino. Causa infecções respiratórias recorrentes e má absorção de nutrientes. ALTERAÇÕES EM DOENÇAS 4. Alterações imunológicas: Exemplo: Defeitos no MHC (Complexo Principal de Histocompatibilidade) prejudicam o reconhecimento de antígenos. Exemplo: Doença Autoimune (lúpus). ALTERAÇÕES EM DOENÇAS 5. Doenças neurodegenerativas: Exemplo: Alzheimer (alteração em proteínas de membrana e receptores sinápticos, acúmulo de β-amiloide que prejudica comunicação celular.) MEMBRANA BACTERIANA ● Difere da célula animal ● Alvo de antibióticos ● Lipopolissacarídeos em Gram-negativas ● Importância na resistência bacteriana ● Permeabilidade seletiva ● Alvo de testes laboratoriais (como a armadura que protege as bactérias) TÉCNICAS LABORATORIAIS Corantes lipídicos (OIL RED) TÉCNICAS LABORATORIAIS Imunofluorescência MICROSCOPIA ELETRÔNICA MARCADORES DE MEMBRANA MEMBRANA E COLETA DE CÉLULA ● Preservação da integridade celular ● Transporte de amostras biológicas ● Controle osmótico em armazenamento ● Uso de anticoagulantes no sangue ● Evitar hemólise ● Garantir resultados confiáveis (cuidar da célula como se fosse um peixe no aquário) APLICAÇÕES BIOMÉDICAS ● Estudos em farmacologia (Farmacodinâmica) ● Ensaios de toxicidade ● Cultivo celular in vitro ● Testes de permeabilidade ● Pesquisa em nanotecnologia ● Desenvolvimento de terapias (usar células para testar novos medicamentos) RESUMINDO ● Membrana plasmática = estrutura vital ● Controla trocas celulares ● Atua em comunicação e defesa ● Alvo de fármacos e antibióticos ● Alterações → doenças ● Base essencial para a Biomedicina (a membrana é como a “fronteira da vida” da célula)