Membrana e Junções

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Membrana Plasmática
Prof. Dr. Mauro César Isoldi
UFOP - 2011
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 Membranas Celulares
-As membranas celulares isolam o interior
do exterior da célula e os seus diferentes 
compartimentos especializados.
Possibilitam a realização de reações químicas 
especializadas em cada compartimento
Ex: mitocôndrias.
-Limitam o transito de moléculas hidrofílicas.
Processam matérias primas, catalisando reações 
dependentes da membrana
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MEMBRANA PLASMÁTICA
Composição química
LIPÍDIOS, PROTEÍNAS E AÇÚCARES
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Modelo de Singer e Nicolson (1972)
Modelo do Mosaico Fluido
Proteínas embebidas na bicamada lipídica;
Estrutura molecular da membrana plasmática
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Composição Lipídica de algumas membranas celulares
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  Hidrofílica (cabeça)
  Hidrofóbica (caudas)
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Fosfolipídeos
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Organizam-se espontaneamente em camadas. “Selam” 
automaticamente quando rompidos, pois tem a tendência 
a adquirir a estrutura energeticamente mais favorável 
(sem estruturas hidrofóbicas em contato com a água).
Lipídios em solução 
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Camada bi-lipídica.
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Flip Flop 
Rotação 
Difusão Lateral 
dependente da temperatura
 1- Fluidez da membrana
Fluido Bidimensional  movimentação dos fosfolipídeos dentro da bicamada
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Lipídios podem percorrer 
a membrana de uma bactéria 
ou célula humana em apenas 
alguns segundos (8 a 20s)
As moléculas rodam em torno 
do seu eixo e trocam de posição 
com suas vizinhas (~10 milhões 
de vezes por segundo)
As membranas são assimétricas
Dinâmica das membranas biológicas
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Composição Fosfolipídica
Natureza das caudas de hidrocarbonetos 
Caudas curtas (maior fluidez) que caudas longas
Insaturação (maior fluidez) que saturação
INSATURADOS
- viscosa
+ fluida
SATURADOS
+ viscosa
- fluida
 1- Fluidez da membrana
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 1- Fluidez da membrana
Colesterol
Modula a fluidez das membranas em células animais
Enrijece a bicamada lipídica, tornando-a menos fluida e menos permeável
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Colesterol
Interage com as “caudas” dos fosfolipídios promovendo a 
sua rigidez
Isso faz com que a permeabilidade da membrana a 
pequenas moléculas solúveis em água diminua
Impedem o congelamento das membranas por evitarem 
que as caudas dos fosfolipídios se aproximem 
demasiadamente 
Membranas celulares – Esteróides
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Membranas celulares – Esteróides 
Colesterol
Alta concentração
Baixa concentração
Células de mamíferos
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Colesterol
A fluidez das membranas é influenciada pelo seu conteúdo 
em colesterol.
Este afeta a temperatura de transição entre ordem e 
desordem das membranas.
Alguns animais e plantas possuem a capacidade de 
modificarem seus conteúdos de colesterol de membrana 
como resposta a variação de temperatura. 
Membranas celulares – Esteróides 
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Diferenças na composição da bicamada entre as faces citosólica e extracelular 
 2- Assimetria da Bicamada Lipídica
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Crescimento da membrana
Flipases 
 2- Assimetria da Bicamada Lipídica
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Barreira hidrofóbica impermeável a solutos e íons
 tamanho da molécula
 solubilidade da molécula (em óleo)
 3- Permeabilidade da Bicamada Lipídica
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Propriedades elétricas básicas 
 das membranas biológicas
H2O
H2O
As membranas são isolantes
(os lipídios são isolantes)
As moléculas de água permeiam 
a membrana com as suas regiões 
polares perto das cadeias de C.
Isso cria uma Diferença de Potencial (DDP) 
entre exterior e interior
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Propriedades elétricas 
 de uma membrana 
Lipídios - isolante elétrico
 Resistência 
à 
 passagem 
de
 íons
H2O – condutor elétrico
H2O – condutor elétrico
AV
Potencial de repouso= -65mV
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PROTEÍNAS DAS MEMBRANAS
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Proteínas de membrana
K+
Na+
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Proteínas Transmembrana
 Moléculas anfipáticas ligadas covalentemente aos lipídeos
 Proteínas -Hélice
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Proteínas Transmembrana
 Proteínas receptoras: cruza a membrana uma única vez
Proteínas Transmembrana
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 Poro Hidrofílico: múltiplas -Hélices formam poros aquosos
Proteínas Transmembrana
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Movimentação das proteínas na bicamada
Propriedades das Proteínas de membrana
 1- Mobilidade
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Restrição de movimento das proteínas, confinando-as em locais específicos
 2- Domínios de membrana
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AÇUCARES DAS MEMBRANAS
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Hidratos de carbono ligados covalentemente aos lipídeos e proteínas
Glicoproteínas 
Glicolipídeos
Proteoglicanas
oligossacarídeos
polissacarídeos
glicosaminoglicanas
GLICOCÁLICE
OU
GLICOCÁLIX
Açucares de Membrana
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Carbohidratos (açúcares):
Ligam-se as proteínas ou aos lipídios e encontram-se 
do lado de fora das células
Situam-se sempre na parte na citoplasmática da 
membrana
Associam-se em macro-agregados mediante ligações por 
pontes de hidrogênio
Papel importante na interação das células com o meio 
exterior
Servem de moléculas de reconhecimento
Membranas celulares
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GLICOCÁLICE
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Funções do Glicocálice
- proteção e lubrificação da superfície celular
- reconhecimento célula-célula e adesão celular
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- propriedades enzimáticas (peptidase/glicosidase)
- especificidade do sistema sanguíneo ABO;
- alteração da superfície em células cancerígenas;
- ligação de toxinas, vírus e bactérias;
Funções do Glicocálice
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Membrana Plasmática:
Especializações de membrana
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ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
SUPERFÍCIE APICAL DA CÉLULA
SUPERFÍCIE BASO-LATERAL DA CÉLULA
1- Microvilosidades
2- Cílios/Flagelos
3- Estereocílios
1- Junções celulares
Junções célula-célula
Junções célula-matriz extracelular
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ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE APICAL DA MEMBRANA
MICROVILOSIDADES
-Projeções cilíndricas do citoplasma, envolvidas por membrana que se projetam da superfície apical da célula
-São imóveis
-Aumentam a área de superfície celular
-Filamentos de actina
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microvilosidades
glicocálice
MICROVILOSIDADES
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ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE APICAL DA MEMBRANA
ESTEREOCÍLIOS
-São parecidos com microvilosidades- mais longas e ramificadas
-São imóveis
-Encontrados no epidídimo e nas células pilosas do ouvido interno
-Aumentam a área de superfície das células
-Filamentos de actina mais discretos que nas microvilosidades
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CÍLIOS/FLAGELOS
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ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE APICAL DA MEMBRANA
CÍLIOS
-Projeções cilíndricas MÓVEIS, semelhantes a pêlos
-Função: propulsão de muco e de outras substâncias sobre a superfície do epitélio, através de rápidas oscilações rítmicas e no caso dos flagelos funcionam na locomoção
-Microtúbulos organizados (9 + 2), inseridos no corpúsculo basal 
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ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE BASO-LATERAL DA CÉLULA JUNÇÕES CELULARES
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FIM