03 - Membrana celular

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FAMA-FACULDADE DE MACAPÁ
CURSO: ENFERMAGEM
Disciplina: CIÊNCIAS MOLECULARES E CELULARES – CMC
Profª. M.Sc. Mayara
Profº. Esp. Claudete Maues
 
SUPERFÍCIES E COMPARTIMENTOS CELULARES I: MEMBRANA PLASMÁTICA
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INTRODUÇÃO
 As membranas são barreiras seletivas;
 Todas as organelas citoplasmáticas têm seu conteúdo isolado por uma membrana; 
 Cada membrana apresenta diferenças sutis, principalmente quanto à sua constituição, estas diferenças conferem a cada organela características distintas;
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INTRODUÇÃO
 Uma célula é um sistema de moléculas auto-replicativas mantidas no interior de um envoltório: Membrana Plasmática - MP;
 A MP, também conhecida por plasmalema, é a estrutura que delimita todas as células vivas, tanto as procarióticas como as eucarióticas;
 A MP consiste em um filme lipídico, tão fino e transparente que não pode ser visto diretamente pelo microscópio óptico;
 Toda célula utiliza uma membrana para separar e proteger seus constituintes químicos do ambiente externo;
 Ela estabelece a fronteira entre o meio intra-celular, o citoplasma, e o meio extracelular, que pode ser a matriz dos diversos tecidos;
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INTRODUÇÃO
 A mesma estrutura encontra-se em todas as membranas presentes nas células, sendo por isso chamada de unidade de membrana ou membrana unitária;
 A composição química das membranas oscila em torno dos valores médios de 60% de proteínas e 40% de lípidos (fosfolipídios), identificam-se ainda glúcidos às proteínas e aos lípidos = Fosfolipoglicoprotéica;
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INTRODUÇÃO
 Para uma célula sobreviver e crescer; nutrientes precisam atravessar a membrana plasmática de fora para dentro;
 Quando uma célula cresce ou muda de forma, sua membrana também o faz;
 Quando ocorre uma ruptura ou perfuração na membrana, ela rapidamente sela o local da perfuração;
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MODELOS DE MEMBRANA
 Modelo sanduíche – Davson e Danielli
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 Duas camadas de fosfolipídios recobertas por proteínas;
 O modelo sanduíche é considerado incorreto por não permitir as trocas hídricas, ou seja, não explica como a água entra ou sai da célula. 
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MODELOS DE MEMBRANA
 Modelo Mosaico fluido – Singer e Nicholson (1972)
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COMPONENTES E ESTRUTURA
 As membranas celulares são constituídas basicamente por lipídios (fosfolipídios, colesterol e glicolipídios) e proteínas; 
 Possuem bicamada lipídica, as propriedades dessa bicamada são responsáveis pelas características gerais das membranas celulares;
 Os fosfolipídios são moléculas anfipáticas, pois possuem uma extremidade hidrofílica ou polar (solúvel em meio aquoso) e uma extremidade hidrofóbica ou não-polar (insolúvel em água); 
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COMPONENTES E ESTRUTURA
 As moléculas de 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;
 Os glicolipídeos 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.
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COMPONENTES E ESTRUTURA
 As proteínas são os principais componentes funcionais das membranas celulares;
 A distribuição das proteínas da membrana é assimétrica; 
 Essas proteínas podem ser periféricas, voltadas para o meio intra ou extracelular, ou transmembranas, que atravessam toda a bicamada fosfolipídica; 
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COMPONENTES E ESTRUTURA
 Algumas membranas são reforçadas e sustentadas por um arcabouço de proteínas ligadas à membrana através das proteínas transmembrana, córtex celular; 
 O córtex celular é uma rede de proteínas fibrosas que determina a forma da célula e as propriedades mecânicas da membrana plasmática, está localizado entre a membrana e o citosol.
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COMPONENTES E ESTRUTURA
 Muitos dos lipídeos e proteínas das membranas plasmáticas de células eucarióticas possuem açucares ligados à eles; 
 Todo carboidrato está localizado na face não-citosólica da membrana, formando a camada de carboidratos;
 A função desta camada é ajudar a proteger a superfície celular de danos mecânicos e químicos; atuam também no reconhecimento e adesão celular; alguns conferem à célula uma superfície lubrificada;
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ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA 
 As membranas celulares possuem mecanismos de adesão, de vedação do espaço intercelular e de comunicação entre as células, entre estes:
 Os microvilos ou microvilosidades são muito freqüentes e aumentam a superfície celular. Ex. células epiteliais dos túbulos renais, epitélio intestinal e tecido conjuntivo.
Microvilosidades
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ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
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 Estereocílios
 São prolongamentos da superfície celular, não possuem mobilidade, aumentam a superfície de absorção das células, facilitando o transporte de água e moléculas. Ex. células epiteliais do epidídimo e ductos do aparelho genital masculino.
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 Cílios e Flagelos
 São estruturas móveis, que podem ser encontradas tantos em unicelulares como em organismos complexos;
 São originados centríolos modificados;
 Fazem os movimentos celulares e produção do fluxo de líquidos ao redor das células;
 Os cílios são numerosos e curtos e os flagelos são longos , existindo um , ou poucos numa célula;
 O movimento dos cílios é pendular, e o dos flagelos é ondulante;
 Os Cílios movimentam substâncias na superfície da célula (limpeza das vias aéreas = epitélio da traquéia);
 O Flagelo movimenta o espermatozóide.
ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
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 Cílios e Flagelos
ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
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ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA 
 As membranas celulares possuem também como mecanismos de adesão entre as células os desmossomos. Ex. células epiteliais.
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ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA 
 Algumas membranas apresentam invaginações que aumentam a absorção de água. Ex. células dos túbulos renais.
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ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA 
 As interdigitações aumentam a área de contato entre as células vizinhas. Ex. células epiteliais.
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ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA 
 As barras terminais não permitem a passagem de substâncias entre as células. Ex. células epiteliais.
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 Junção GAP ou comunicante
 São grupos de proteínas das membranas plasmáticas de células adjacentes que se dispõem formando canais que atravessam as bicamada de lipídios proteínas tocam-se no espaço intercelular ;
Estrutura de comunicação e adesão entre as células. Ex. células epiteliais.
ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
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ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA 
 A matriz fosfolipídica da membrana foi pela primeira vez postulada em 1825 por Gorter e Grendal; no entanto, só em 1895, CharlesOverton observou que a membrana celular apenas deixava passar algumas substâncias, todas lipossolúveis;
 A membrana celular apresenta permeabilidade seletiva, ou seja controla tudo que entra e sai da célula, ou seja, impede a entrada de partículas indesejáveis;
 Por ser o componente celular mais externo e possuir receptores específicos (proteínas), a membrana tem a capacidade de reconhecer outras células e diversos tipos de moléculas;
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OS PRINCÍPIOS DO TRANSPORTE DE MEMBRANA 
 As concentrações de íons dentro de uma célula são muito diferentes daquelas de fora da célula;
 Íons inorgânicos (Na+, K+, Cl- e H+) são os solutos mais abundantes no ambiente de uma célula e seus movimentos através da membrana desempenham uma parte essencial em muitos processos biológicos;
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OS PRINCÍPIOS DO TRANSPORTE DE MEMBRANA 
 Permeabilidade das bicamadas lipídicas:
 Moléculas apolares pequenas (O2 e CO2), dissolvem-se nas bicamadas lipídicas e, rapidamente se difundem através da membrana;
 Moléculas polares não-carregadas (moléculas com uma distribuição desigual de cargas elétricas), H2O e C2H6O - etanol, são moléculas pequenas, difundem-se razoavelmente rápido; C3H8O3 – glicerol e C6H12O6 – glicose, difundem-se lentamente;
 Íons e moléculas carregadas, são altamente impermeáveis.
	
 
 Cada proteína fornece uma passagem privada através da membrana para uma classe particular de molécula;
 O conjunto de proteínas de transporte presente na membrana plasmática da célula ou de uma organela, determina exatamente quais solutos podem passar para dentro e para fora da célula ou organela, podem ser: carreadoras e proteínas-canal.
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA 
 Transporte é a entrada ou saída de substâncias através da membrana;
Transporte passivo
(sem gasto de energia)
Transporte ativo
(com gasto de energia - ATP)
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA
De onde tem
mais p/ onde
tem menos
Prot. Transport.
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: PASSIVO 
 Fenômenos Osmóticos: Movimento de moléculas de água de um meio menos concentrado (hipotônico ou com menor pressão osmótica) para um meio mais concentrado (hipertônico ou com maior pressão osmótica). 
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: PASSIVO
 Fenômenos Osmóticos
 Hemácias
Gás O2
Hipertônico
Isotônico
Hipotônico
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: PASSIVO
 Fenômenos Osmóticos
 Célula Vegetal
Gás O2
Isotônico
Hipertônico
Hipotônico
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: PASSIVO
 Fenômenos Osmóticos: 
Gás O2
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: PASSIVO
 Fenômenos Osmóticos
Gás O2
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: PASSIVO
 Difusão Facilitada
 Não gasta energia.
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: PASSIVO
 Difusão Simples
 Não há gasto de energia;
 Do mais concentrado para o menos concentrado. 
Gás O2
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA
 Transporte Ativo
 Mantém um gradiente de concentração entre os meios intracelular e extracelular.
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: ATIVO
 Bomba de Na+ e K+
 Contra um gradiente (diferença) de concentração;
 Tem gasto de energia;
 Existe mais Na+ fora da célula;
 Existe mais K+ dentro da célula.
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: ATIVO
 Bomba de Na+ e K+
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: ATIVO
 Transporte em bloco: A própria estrutura da membrana celular pode estar envolvida no transporte de substâncias de grandes dimensões para dentro (endocitose) e para fora da célula (exocitose);
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: ATIVO
 Endocitose
A membrana celular envolve partículas ou fluido do exterior, fagocitose ou pinocitose, e a transporta para dentro, na forma de vesícula;
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: ATIVO
 Endocitose
Englobamento de partículas líquidas
Pinocitose
Englobamento de partículas sólidas
Fagocitose
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 Exocitose
Clasmocitose: Uma vesícula contendo material que deve ser expelido se une à membrana celular, que depois expele o seu conteúdo;
TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: ATIVO
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PROTEÇÃO DA MEMBRANA PLASMÁTICA
 Glicócalix: presente em células animais
 Malha feita de moléculas de glicídios (carboidratos) frouxamente entrelaçadas;
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PROTEÇÃO DA MEMBRANA PLASMÁTICA
 Parede Celular
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 Parede Celular de vegetais: formada essencialmente por microfibrilas de celulose.
PROTEÇÃO DA MEMBRANA PLASMÁTICA
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 Parede Celular de fungos: formada essencialmente por fibras de quitina.
PROTEÇÃO DA MEMBRANA PLASMÁTICA
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 Parede Celular de bactérias: são tipicamente compostas por peptidioglicanos.
PROTEÇÃO DA MEMBRANA PLASMÁTICA
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BIBLIOGRAFIA
 
ALBERTS, B. et al. Fundamentos da Biologia Celular. Uma introdução à Biologia Molecular da Célula. Cap. 11 e 12. Trad. Augusto Schrank [et]. Porto Alegre: Artes Médicas, 1999. 
 
JUNQUEIRA , L.C.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. Rio de Janeiro: Guanabara koogan, 8ed, 2005.
 Apresenta parede celular.
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