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MEMBRANA PLASMÁTICA Profª. Drª. Patricia Mirella da Silva Scardua Universidade Federal da Paraíba (UFPB) � Individualização da célula. �Formação de compartimentos intracelulares. �Transportes moleculares e iônicos. � Recepção e transmissão de informação. FUNÇÕES DAS MEMBRANAS � Recepção e transmissão de informação. �Reconhecimento celular. � Orientação de reações químicas em cadeia (enzimas localizadas na superfície da membrana). COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA LIPÍDEOS 50% GLICÍDIOS PROTEÍNAS 49% Pequenas quantidades ESTRUTURA - Bicamada lipídica FOSFOLIPÍDEOS - ANFIPÁTICOS (=ANFIFÍLICOS) CABEÇA HIDROFÍLICA: voltada para o meio extracelular e para o extracelular e para o interior da célula (citosol). CAUDA HIDROFÓBICA: voltada para a parte interna da membrana. ESTRUTURA BÁSICA DE UM FOSFOLIPÍDEO Comportamento dos FOSFOLIPÍDIOS na água ESTRUTURA - Bicamada lipídica ARRANJO DOS LIPÍDEOS EM ÁGUA Bicamada lipídica - Nunca apresentam bordas livres ou descontínuas. PROPRIEDADES DA MEMBRANA CONTINUIDADE descontínuas. - Os espaços por elas delimitados são sempre fechados. Caudas Ac. graxos: - Comprimento (curta ou longa). FLUIDEZ Depende da sua composição e da temperatura PROPRIEDADES DA MEMBRANA - Insaturação (insat. ou sat.) Temperatura: + ALTA: MP + fluida. + BAIXA: MP - fluida Caudas: + Curta e + Insaturada: MP + fluida. FLUIDEZ DA MEMBRANA BACTÉRIAS, LEVEDURAS E OUTROS ORGANISMOS Para adaptar-se à diferenças de temperaturas externas: -Ajustes do comprimento e instauração das caudas -Ajustes do comprimento e instauração das caudas hidrocarbonadas. - ↓↓↓↓ TºC evitam a diminuição da fluidez pelo ↑↑↑↑ das insaturações. FL U ID EZ PR O PR IE D A D ES D A M EM BR A N A PRINCIPAIS FOSFOLIPÍDEOS DA MEMBRANA Fosfatidil-colinaFosfatidil-etanolamina Fosfatidil-serina Esfingo-mielina FOSFATIDIL-COLINA PRINCIPAIS FOSFOLIPÍDEOS DA MEMBRANA M EM BR A N A : Co le st er o l A N IM A IS Estrutrura TRILAMINAR (faixa escura, clara e escura). Devida a coloração com o ósmio que tem afinidade por regiões polares dos lipídeos. MEMBRANA : Vista ao MET Fixador Tetróxido de Ósmio - Por ser um átomo pesado, os elétrons não atravessam o ósmio e onde ele se deposita fica preto (elétron- denso). - Todas as membranas biológicas aparecem ao MET sob a forma TRILAMINAR. MEMBRANA : Vista ao MET sob a forma TRILAMINAR. - Esta estrutura é chamada de MEMBRANA UNITÁRIA e confirma que as membranas são compostas de uma BICAMADA LIPÍDICA. - As proteínas transmembranas não são vistas ao MET. - As duas camadas da membrana não possuem a mesma composição lipídica, glicídica e protéica. Em geral, os GLICÍDIOS encontram-se na face externa. - Cargas elétricas diferentes: face interna: ASSIMETRIA PROPRIEDADES DA MEMBRANA - Cargas elétricas diferentes: face interna: NEGATIVA. glicolipídeos FLIPASES PR O TE ÍN A S D A M EM BR A N A �As proteínas são como PEDRAS DE MOSAICO que se movem num FLUIDO LIPÍDICO. �Algumas se movem LIVREMENTE, enquanto outras, como as proteínas elo, são mantidas presas em uma região específica da membrana. PROTEÍNAS DA MEMBRANA da membrana. �A RESTRIÇÃO da mobilidade protéica está usualmente ligada a PROTEÍNAS DE ADESÃO e do COLÁGENO extracelulares e ao CITOESQUELETO intracelular. -Transportar nutrientes, metabólitos e íons; -Ancorar macromoléculas às membranas; -Receber sinais químicos; PROTEÍNAS DA MEMBRANA FUNÇÕES -Catalisar reações. PR O TE ÍN A S D A M EM BR A N A FU N ÇÕ ES - Atravessam a bicamada – TRANSMEMBRANAS (PROTEÍNAS INTEGRAIS); - Associadas (ligações covalentes) a uma das PROTEÍNAS DA MEMBRANA ASSOCIAÇÃO COM A BICAMADA LIPÍDICA - Associadas (ligações covalentes) a uma das monocamadas (citosol – com um lipídeo ou expostas ao exterior); - Ligadas a outras proteínas (ligações não- covalentes) – PROTEÍNAS PERIFÉRICAS. ASSOCIAÇÃO DAS PROTEÍNAS À MEMBRANA Proteínas integrais Proteínas periféricas COMO AS PROTEÍNAS INTERAGEM E PERMANECEM INTERAGEM E PERMANECEM ASSOCIADAS A MEMBRANA? PROTEÍNAS αααα-HÉLICE Porções da PROTEÍNA com aminoácidos contendo cadeias laterais (R) APOLARES – HIDROFÓBICAS passaram em contato com os fosfolipídeos da membrana. Ligações peptídicas: SÃO POLARES Portanto, a Cadeia Principal - HIDROFÍLICA fica para o interior (formam-se pontes de H). PROTEÍNAS - αααα-HÉLICE Na maioria das proteínas transmembrana, a cadeia polipeptídica atravessa a membrana na forma de αααα-hélice. α α α α-HÉLICE. Outras proteínas transmembrana podem atravessar a bicamada lipídica como folhas-ββββ ou barril-ββββ - dobradas como um cilindro. PROTEÍNAS – BARRIL ββββ Cadeias Laterais (R) voltadas para o interior do BARRIL- POLARES.BARRIL- POLARES. Cadeias Laterais (R) voltadas para o exterior do BARRIL (bicamada) - APOLARES. Ex. PORINA – Canais de água. PROTEÍNAS – BARRIL ββββ FOLHAS-ββββ de bactérias. Receptora de vírus Lipase Canal de água Transp. ferro MEMBRANA – Córtex celular Manter a forma achatada e dar sustentação a membrana. Anemia ESPECTRINA G LI C O C ÁL IC E A SUPERFÍCIE CELULAR é recoberta com pequenas cadeias de carboidratos ligados à proteínas (= glicoproteínas) ou lipídeos (= glicolipídeos) ou longas cadeias de polissacarídeos, glicosaminoglicanas -carga neg. (PROTEOGLICACANAS). GLICOCÁLICE – Estrutura GLICOSAMINOGLICANAS OU GAGs Glicosaminoglicanas-GAGs: Cadeias de polissacarídeo não ramificado composto por repetidas unidades de dissacarídeo. Um deles é sempre N-ACETILGLICOSAMINA ou N-ACETILGALACTOSAMINA e o ACIDO GLUCURÔNICO. Negativamente carregados. • Proteção química da membrana celular (ataque de proteases). • Proteção contra ressecamento (camada altamente hidratada devido aos açucares). • Adesão celular (célula-célula; célula GLICOCÁLICE – Funções • Adesão celular (célula-célula; célula substrato/matriz). • Inibição celular por contato. • Reconhecimento celular (lectinas). GLICOCÁLICE • Revestimento viscoso/gelatinoso das células que não tem parede: célula animal e muitos protozoários. • Formado por carboidratos e proteínas. • Mesmo em tecidos densos com espaço entre as células de 10-15 nm como: T. epitelial; T. muscular e T. nervoso,10-15 nm como: T. epitelial; T. muscular e T. nervoso, possuem glicocálice. • Tecidos frouxos como T. conjuntivo apresentam um gilicocálice muito espesso, denominado de MATRIZ EXTRACELULAR. COMPONENTES QUÍMICOS • PARTE FIXA Regiões glicídicas das glicoproteínas e glicolipídeos da membrana (glicocálice propriamente dito). Exemplo: grupos sanguíneos ABO. • PARTE MÓVEL Glicoproteínas e proteoglicanas secretadas pela célula que se aderem a sua superfície (já pode ser considerada de matriz extracelular). Exemplo: moléculas de adesão (laminina, fibronectina) e de resistência (colágeno). SI ST EM A A BO Tecido conjuntivo MATRIZ EXTRACELULAR: Proteínas de adesão Tecido epitelial Ossos, tendões, derme... Muita matrix extracelular Rico em colágeno produzido pelos FIBROBLASTOS. FI M