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Biologia Celular - MEMBRANA PLASMÁTICA • A membrana celular é a parte que delimita todas as células vivas (tanto as procariontes, quanto as eucariontes). Ela estabelece a fronteira entre o meio intracelular e extracelular; • Esta é essencial para a vida da célula, pois: - Envolve a célula; - Define seus limites; - Mantém as diferenças essenciais entre o citosol e o meio extracelular; - É o principal responsável pelo controle da entrada e saída de substâncias da célula (ou seja, é uma “porta” seletiva que a célula usa para captar os elementos do meio exterior que lhe são necessários para o seu metabolismo e para liberar as substâncias que a célula produz e que devem ser enviadas para o exterior); •A membrana é um filme muito fino de lipídios e proteínas mantidas juntas, principalmente, por ligações não covalentes; ESTRUTURA: • Estrutura dinâmica; • Fluida; • Suas moléculas são capazes de se mover no plano da membrana; • É composta basicamente por uma dupla camada de lipídios fluida e contínua onde estão inseridas moléculas proteicas, receptores específicos, modelo mosaico fluido; • É semipermeável; • Mantém uma manutenção do meio externo constante; • Moléculas individuais de lipídeos são capazes de difundirem-se rapidamente dentro de sua própria monocamada e raramente saltam de uma monocamada para outra, atuando como uma barreira relativamente impermeável à passagem da maioria das moléculas hidrossolúveis. FUNÇÕES: • Manutenção da integridade da estrutura da célula; • Controle da movimentação de substâncias para dentro e fora da célula (permeabilidade seletiva); • Reconhecimento através de receptores de antígenos de células estranhas e células alteradas; • Interface entre o citoplasma e o meio externo; • Estabelecimento de sistemas de transporte para moléculas específicas; COMPOSIÇÃO: • Moléculas lipídicas – 50% da massa da maioria das membranas de células animais (o restante são proteínas); • As moléculas lipídicas são anfipáticas, pois possuem uma extremidade hidrofílica (ou polar – solúvel em meio aquoso) e uma extremidade hidrofóbica (ou apolar – insolúvel em água); ➢ Lipídios: Os três principais grupos de lipídios da membrana são o fosfolipídios, o colesterol e os glocolipídios; ✓ Fosfolipídios: Possuem uma cabeça polar e duas caudadas de hidrocarboneto hidrofóbicas (característica que confere a dupla camada lipídica). As caudas são normalmente ácidos graxos com diferenças no comprimento, o que influi na fluidez da membrana; ✓ 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. ✓ Glicolipídios: 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 glicolipídios propiciam pontos de entrada para algumas toxinas bacterianas. FLUIDEZ DA MEMBRANA: • A membrana plasmática não é uma estrutura estática. Os lipídios movem-se proporcionando uma fluidez na membrana; • Os lipídios podem: - girar em torno do seu próprio eixo; - podem difundir-se lateralmente na monocamada; - migrar de uma monocamada para outra (flip-flop); - realizam movimentos de flexão por causa das cadeias e hidrocarbonetos; • Depende também da temperatura e da quantidade de colesterol, pois quanto maior a temperatura e maior a quantidade de colesterol, menos fluida será a membrana; PROTEÍNAS DA MEMBRANA: • Desempenham a maioria das funções específicas da membrana; • Conferem as propriedades funcionais características de cada tipo de membrana; ➢ Funções das proteínas da membrana celular: 1- Canais para passagem de íons pequenos; 2- Transporte de substâncias específicas através da célula; 3- Enzimas ligadas à membrana que reagem reações químicas específicas; 4- Receptores para detecção e resposta de mensageiros químicos que alteram o funcionamento celular; 5- Moléculas de adesão celular, mantendo as células unidas; 6- Ligação estrutural entre o meio extra e intracelular; • Proteína Transmembrana: atravessam a bicamada lipídica e são anfipáticas. Elas podem atravessar uma única vez a membrana (proteína transmembrana de passagem única) ou atravessar várias vezes a membrana (proteína transmembrana multipassagem). Podem ter a função de transportar íons, funcionar como receptores ou como enzimas. • Proteína Periférica: se prende a superfície interna e externa da membrana plasmática através de vários mecanismos. GLICOCÁLIX: • As proteínas de membrana estão geralmente associadas a carboidratos, que podem ser: - Glicoproteínas (cadeias de oigossacarídeos às proteínas) - Glicolipídeos (cadeias de oligossacarídeos à lipídios) - Cadeias de polissacarídeos de moléculas de proteoglicanas. • O glicocálix é uma zona onde se encontra vários desses carboidratos na superfície da membrana. • É um envoltório, uma camada externa à membrana, presente em células animais, formada por uma rede frouxa de carboidrato que recobre a membrana plasmática. • Protege a célula contra agressões físicas e químicas, retêm nutrientes e enzimas; • Participa do reconhecimento intercelular, uma vez que diferentes células possuem diferentes glicocálix e diferentes glicídios; ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA – POLO APICAL: • Cílios: estruturas dependentes da proteína dineína que realiza o transporte de substâncias devido ao movimento que essa estrutura realiza (encontrados na traquéia, fossas nasais e tubas uterinas); •Flagelos: prolongamentos longos e únicos dotados de movimentos (encontrados nos espermatozoides – SPTZ); ● Microvilos: São dobras curtas da membrana que tem como objetivo aumentar a superfície de contato, aumentando assim a absorção (encontramos no intestino delgado e tubos contorcidos proximais do rim); ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA – POLO LATERAL: • Desmossomos: São pontos em que duas células aderem mais fortemente. o material intercelular se espessa mais, o citoplasma sobre as membranas é mais condensado e há filamentos de queratina presos no citoplasma condensado. Ou seja, os desmossomos são responsáveis por uma maior adesão celular. • Complexo Unitivo ou Juncional (adesão e vedação) – zônula de oclusão/ zônula de adesão... - Zônula de Oclusão: A região apical de células epiteliais que foram uma barreira entre dois ambientes diferentes tem as membranas soldadas (sem espaço intercelular). Serve para evitar a infiltração de moléculas através do espaço intercelular (sem serem selecionadas). - Zônula de Adesão: Faixa de adesão que rodeia toda a região apical de células epiteliais colunares. Adere melhor a região apical destas células. No lugar dos filamentos de queratina, há filamentos de actina ligados ao citoplasma próximo de cada membrana. -Interdigitações: são dobras nas membranas plasmáticas limítrofes de duas células. Como os desmossomos, também tem um papel importante na coesão/adesão de células visinhas.- Junções Comunicantes (tipo gap): permitem a comunicação direta entre as células vizinhas que funcionam em conjunto (ex: células glandulares, células do coração...). São formadas por conjuntos de 6 proteínas integrais de uma membrana que se justapões com outro conjunto da membrana vizinha. Por dentro dos CONEXONS, há um canal hidrofílico que permite a passagem de íons e pequenas moléculas polares que são mensageiros químicos. - Plasmodesmos: rápida comunicação entre células vegetais. ASSIMETRIA DA MEMBRANA: • A membrana tem duas faces: - A externa: em contato com outra célula – face E. - A interna ou protoplasmática: em contato com o citoplasma-faceP • As duas faces são diferentes química e eletricamente, por isto a membrana é assimétrica. A face E tem carboidratos, ausentes na face P. A face P é negativa em relação à face E. RECEPTORES DA MEMBRANA: • Receptores acoplados à proteína G (metabotrópicos); • Receptores Tirosina-quinase; TRÂNSITO ATRAVÉS DA MAMBRANA: • Transporte Passivo por Difusão Simples: passa o soluto do hipertônico para o hipotônico; moléculas pequenas (ou seja, passagem do soluto da região mais concentrada para a região menos concentrada) – O2, CO2 • Transporte Passivo por Difusão Facilitada: passa soluto do hipertônico para o hipotônico; com ajuda das permeases; moléculas maiores: glicose. • Transporte Passivo por Osmose: passa solvente do hipotônico para o hipertônico (ou seja, passagem do solvente da menor concentração para maior). Tem por objetivo a Isotonia. • Transporte Ativo: é a passagem do soluto do meio menos concentrado para um meio mais concentrado (contra o gradiente), que ocorre, portanto, com gasto de energia (ex: bomba de sódio e potássio). • Endocitose: entrada de substâncias na célula... - Fagocitose: partículas sólidas; - Pinocitose: partículas líquidas; • Exocitose: saída de substâncias...