Membranas Celulares: Estrutura e Função

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Membranas Celulares:
Estruturas e Funções
Tátila Gabrielle Rolim Cardoso
Definição
Camada fina, composta de lipídios, proteínas e carboidratos que não pode ser vista no microscópio óptico. Envolve e delimita as células e membranas internas. 
Obs.: Ao estudar a membrana plasmática, estuda-se as endomembranas pois são constituídas do mesmo princípio.
Função
Barreiras permeáveis seletivas controladoras da passagem de íons e moléculas pequenas (solutos)
Impede o intercâmbio indiscriminado dos componentes das organelas entre si e dos componentes extracelulares com a célula
Fornece o suporte físico para a atividade ordenada das enzimas que nelas se encontram
Torna possível o deslocamento de substâncias no citoplasma mediante a formação de pequenas vesículas
Realiza processos de endocitose e exocitose 
Na membrana plasmática existem moléculas as quais células reconhecem e se aderem entre si e com componentes da matriz extracelular
A membrana plasmática possui receptores que interagem especificamente com moléculas provenientes do exterior que então são desencadeados sinais para o interior da célula
Estrutura Básica – Bicamada Lipídica
Acoplamento de duas camadas de lipídios anfipáticos (cabeça hidrofílica e cauda hidrofóbica).
Lipídios
Fosfolipídios
Cada lipídio possui uma cabeça hidrofílica e uma ou duas caudas hidrocarbonadas hidrofóbicas
O lipídio mais abundante é a fosfatidilcolina
Em soluções aquosas, os fosfolipídios formam camadas duplas que se fecham que podem se fundir com as membranas
As duas camadas são assimétricas
Na camada voltada para o citosol, predominam: fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina e fosfatidilinositol
Na camada voltada para o não-citosol, predominam: fosfatidilcolina e esfingomielina
 Lipídios
Colesterol
Encontrado nas células animais
É anfipático, encontra-se entre cada monocamada de fosfolipídios preenchendo os espaços vazios entre as moléculas vizinhas
Regula a fluidez da membrana
 Proteínas
Nos animais, constituem cerca de 50% da massa das membranas plasmáticas
Reconhecimento celular
Recepção de sinais químicos no meio em que a célula se encontra
Transporte de nutrientes, metabólitos e íons
São enzimas que catalisam reações específicas
Realizam junção entre células
 Proteínas
Integrais: Podem ser removidas apenas com a ruptura da bicamada lipídica; Se estendem através da bicamada com parte da sua massa nos dois lados; Anfipáticas
Periféricas: Removidas através de procedimentos que afetam a interação proteína-proteína mantendo a bicamada intacta; Associada a uma hélice anfipática; Conectadas covalentemente por um grupo lipídico; Por não-covalência com fosfolipídios; Através de outras proteínas 
Glicolipídeos
Gangliosídeos: Possuem estrutura similar, porém o carboidrato é um oligossacarídeo que contém 3 ácidos siálicos
Cerebrosídeos: União de uma galactose/glicose com a ceramida
Glicoproteínas
Oligossacarídeos ligados por ligações glicosídicas
Polissacarídeos ligados por glicosaminoglicanas 
Glicocálice
É o conjunto de glicolipídeos e glioproteínas localizados na parte extracelular
Glicocálice - Funções
Protege a superfície da célula de agressões físicas e químicas
Os ácidos siálicos atraem cátions
Reconhecimento e adesão celular
Isolamento elétrico do axônio
Especificidade do sistema ABO
Alteram a recepção de sinais que controlam as divisões celulares
Adesão de bactérias, vírus e toxinas
Enzimática
Propiedades 
A fluidez depende da composição dos fosfolipídios. Quanto menor for a cadeia hidrocarbonada e maior o grau de instauração, mais fluida será.
Realiza movimento de flip-flop, em que há a inversão das monocamadas.
Os fosfolipídios realizam movimentos em torno do seu próprio eixo e podem locomover-se em toda extensão da monocamada
Caso ocorra diminuição da temperatura, a taxa de movimentos se reduz e torna-a menos fluida
Algumas proteínas da membrana plasmática possuem mobilidade restringida por estarem unidas a componentes do citoesqueleto que acaba imobilizando-as em determinados pontos da membrana.
A proporção de lipídios e proteínas é equivalente, embora varie nos diferentes tipos de membranas
Possui 2 a 10% de carboidratos
Permeabilidade das Membranas Celulares
Solutos (íons e moléculas pequenas) e macromoléculas atravessam membranas
Ocorre por transporte passivo e ativo
No transporte passivo pode ser por meio de difusão simples e difusão facilitada; É realizado em locais que está mais concentrado para o de menor concentração; Ocorre sem gasto de energia
No transporte ativo ocorre apenas por meio de permeases; Realizado em sentido contrário do seu gradiente de concentração, por isso ocorre gasto de energia
Transporte passivo
Difusão Simples: Transporte que ocorre entre compartimentos aquosos separados por membranas semipermeáveis
Difusão Facilitada: Através de canais iônicos e permeases; Participação de estruturas protéicas regularizadoras; Os complexos soluto-canal iônico e soluto-permeasse mostram características de especificidade e saturabilidade semelhantes às do complexo enzima-substrato
Obs.: Existem 3 tipos de permeases: monotransporte, co-transporte e contratransporte
Transporte Ativo
Por meio de permeases chamadas bombas
Apresenta as mesmas características da difusão facilitada mas de forma invertida, pois vai contra o gradiente de concentração e solubilidade
Um bom exemplo é a bomba de NaK, que tem a função de expulsar Na para o espaço extracelular e introduzir K no citosol, trata-se de um sistema de contratransporte
Especializações
Centro Universitário UNINOVAFAPI
Biologia Celular – Profa. Nívea Castro
Tátila Gabrielle Rolim Cardoso
1º período - Fisioterapia
Respostas do Questionário
Constitui uma barreira permeável seletiva que controla a passagem de íons e solutos, fornece o suporte físico para a atividade das enzimas, exercita trabalho de exocitose e endocitose, reconhecimento de outras células e etc.
Fosfatidilcolina. Fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina, esfingomielia e fosfatidilinositol. Difosfatidilglicerol e Dolicol. Em altas temperaturas é mais fluida. Porque o empacotamento torna-se mais difícil.
As duas primeiras são integrais e as duas segundas, periféricas. A proteína integral esta na membrana, intrínseca a ela, já a periférica está ligada á membrana.
Pois os seus componentes ligados às suas características de movimentação, torna-a um mosaico fluido.
O citoesqueleto.
A) No glicocálice. B) É o conjunto de glicolipideos e glicoproteínas localizados no meio extracelular. C) Proteger a superfície da célula de agressões físicas e químicas e realizar reconhecimento e adesão de células e outras substâncias.
Na parede celular dos vegeitais as membranas do complexo de Golgi polimerizam cadeias de glicose para formar microfibrilas de celulose por meio de glicosiltransferases. Em seguida, as microfibrilas se organizam em escamas e se liberam na superfície. A membrana plasmática é o sítio mais freqüente para a síntese de celulose. Isto não descarta as funções essenciais desempenhadas pelo retículo endoplasmático e pelo complexo de Golgi, já que as glicosiltransferases são sintetizadas em ribossomas associados a esse retículo, passam para o complexo de Golgi e daí para a membrana plasmática, onde ocorre a síntese das microfibrilas celulósicas. Nos fungos e leveduras a quitina é um polissacarídeo que é sintetizado pela enzima quitina sintetase na presença de UDP-acetilglicosamina. A enzima é ativada por proteólise e pela luz que acelera a síntese de quitina. Foi encontrada quitina transferase nos quitissomas, organelas vesiculares que parecem ser os veículos que entregam a enzima aos locais de síntese na superfície celular.
A membrana é permeável, porém, bastante seletiva. A sua composição e do que a célula precisa. As proteínas servem como canais para o transporte de substâncias que não passam pela membrana.
O transporte passivo ocorre por difusão, é realizado
em locais que está mais concentrado para o de menor concentração, ocorre sem gasto de energia, um exemplo é o transporte de oxigênio . O transporte ativo vai contra o gradiente de concentração, portanto requer o gasto de energia para tal função, um exemplo é a bomba de NaK.
É a força resultante que impulsiona um soluto carregado através da membrana, uma composição de duas forças: uma, devido ao gradiente de concentração e a outra, à voltagem através da membrana.
 A proteína que media o transporte passivo da glicose. Quando há muita glicose do lado de fora das células do fígado, moléculas de glicose ligam-se a sítios ligantes expostos externamente, quando a proteína muda de conformação, ela carrega essas moléculas para dentro e as libera para o citosol, onde a concentração é baixa.
Caso falhe, a água entra na célula por osmose e faz com que ela inche e rompa.