Membrana celulares especializações e interação

Prévia do material em texto

3/6/2017
1
SDE0906 – BIOLOGIA CELULAR
Membranas celulares: especializações
e interação
Aula 05:
Cada região possui especializações diferentes.
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
Biologia Celular
Região Apical
Região Lateral
Região Basal
A célula possui 3 regiões principais:
3/6/2017
2
Biologia Celular
Especializações da membrana
A membrana plasmática, em muitas células,
apresenta especializações que permitem o
desempenho de atividades específicas.
Algumas especializações, como as microvilosidades
e estereocílios, estão relacionadas com o aumento
da superfície da membrana.
Outras especializações, como os flagelos e cílios,
estão relacionadas com o movimento celular.
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
Fotomicrografiade Microvilosidades de 
uma célula do intestino humano. 
Biologia Celular
Especializações da membrana
As microvilosidades são prolongamentos do citoplasma recobertos por
membrana, contendo numerosos microfilamentos de actina, responsáveis
pela manutenção da forma.
Aumentam superfície de absorção (intestino e tubos contorcidos proximais 
dos rins).
Microvilosidades
Microvilosidades
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
3/6/2017
3
Estereocílios em células do
ouvido interno de um sapo. 
Biologia Celular
Especializações da membrana
Os estereocílios são semelhantes aos
microvilos, porém possuem maior
comprimento e se ramificam
frequentemente.
Aumentam a superfície de absorção 
facilitando o transporte de água e 
outras moléculas.
São encontrados nos epidídimos* e
no pavilhão auditivo.
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
(*) Ducto que coleta e armazena os 
espermatozoides produzidos pelo testículo
Biologia Celular
Especializações da membrana
Os cílios são projeções móveis
semelhantes a pelos.
São finos, curtos e móveis, presentes
em grande quantidade em células do
revestimento do sistema respiratório e
de tubas uterinas.
Movimentam substâncias e partículas
que estão sobre as células.
Alguns protozoários utilizam cílios para
a sua locomoção.
Microscopia eletrônica 
de varredura de um cílios 
do epitélio respiratório
Paramécios
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
3/6/2017
4
Biologia Celular
Especializações da membrana
Os flagelos são projeções móveis longas, presentes em menor 
quantidade.
São utilizados para movimentação das células, como em:
• Espermatozoides;
• Protozoários;
• Algas unicelulares;
• Bactérias.
Euglena SPEspermatozóides
Micrografia de espermatozoides e ilustração de
Euglena s.p, destacando a presença de flagelos.
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
Biologia Celular
Especializações da membrana
As células também podem apresentar outras especializações da 
membrana, frequentemente encontradas na superfície lateral delas.
Essas especializações estão relacionadas com:
• Adesão entre as células;
• Adesão entre as células e a matriz extracelular;
• Oclusão entre as células;
• Comunicação entre as células.
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
3/6/2017
5
Biologia Celular
Existem 3 tipos principais de junções celulares:
Junção oclusiva
Desmossomos
Junções oclusivas 
(apertadas)
Junções de ancoragem: 
Junções aderentes, 
desmossomos e 
hemidesmossomos.
Junções gap (ou 
comunicantes)Junção comunicante
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
A imagem mostra uma junção desmossoma entre células 
da camada epidérmica da pele.
A membrana plasmática
possui estruturas
especializadas, que ligam
célula-célula, célula-matriz
e fazem comunicação
entre células trocando
eletrólitos. Estas estruturas
são denominadas junções:
junções aderentes e
junções comunicantes.
Biologia Celular
Comunicação e adesão por contato direto 
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
3/6/2017
6
Biologia Celular
Junção comunicante ou Gap Junctions
São especializações de
comunicação célula-célula,
constituídas de proteínas
chamadas conexinas.
Elas são responsáveis pelas
trocas de metabólitos de
baixo peso molecular e
íons.
Fechado Aberto
Canal 
hidrofílico
2-4 nm
Espaço 
intercelular
Conexona
Conexina
Membranas 
plasmáticas
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
Biologia Celular
Especializações da membrana
Adesão entre células e ancoragem com lâmina basal
Junção aderente (cinturão de adesão) – une as células firmemente;
Desmossomas – une as células firmemente;
Hemidesmossomas – une as células com a matriz;
Contato focal – une as células com a matriz.
Vedação (oclusão entre as células)
Junção ou zônula de oclusão (compacta) – une células, impermeabilizando o 
tecido.
Comunicação entre as células
Junção GAP ou Comunicante (“nexus”): permite a comunicação entre as células.
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
3/6/2017
7
Biologia Celular
JUNÇÃO DE OCLUSÃO 
(ZONULA OCCLUDENS OU 
TIGHT JUNCTION)
Forma compartimentos com as 
membranas epiteliais que revestem as 
diferentes regiões do corpo.
JUNÇÃO ADERENTE 
(ZONULA ADHERENS)
Neste local observa-se uma forte 
adesão entre
células e seu substrato.
DESMOSSOMOS 
(MACULAE ADHERENS)
Tipo de junção de adesão.
JUNÇÃO COMUNICANTE
(NEXUS OU GAP JUNCTION)
Facilita a comunicação intercelular 
direta.
De acordo com a sua estrutura, as junções intercelulares podem ser classificadas em:
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
Biologia Celular
Comunicações intercelulares
A membrana plasmática também participa de alguns processos de
comunicação intercelular, por meio da sinalização celular.
Um dos principais mecanismos que garantem o funcionamento integrado
nos organismos pluricelulares é o da sinalização celular.
As células se comunicam mandando sinais elétricos ou químicos, que
regulam as atividades celulares, respostas a estímulos do meio ambiente,
e outras.
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
3/6/2017
8
Biologia Celular
Tipos de sinalização celular
Sinalização dependente de contato: Proteínas
ligadas à membrana plasmática de uma célula
podem interagir com receptores de uma célula
adjacente. A substância indutora não é secretada,
ficando na superfície da célula sinalizadora.
Gap Junctions: Os sinais são transmitidos
para células imediatamente adjacentes através
das membranas (por componentes lipídicos ou
proteicos).
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
A sinalização celular pode ocorrer de diferentes formas:
Biologia Celular
Tipos de sinalização celular
Sinalização parácrina: As moléculas sinalizadoras (mediadores
locais) agem em múltiplas células-alvo, próximas do local de
sua síntese, como por exemplo os neurotransmissores.
Sinalização autócrina: A célula responde a substâncias
liberadas por ela mesma. As moléculas sinalizadoras são os
mediadores locais, como por exemplo, alguns fatores de
crescimento.
Sinalização endócrina: Os sinais são hormônios transmitidos
a diversas localidades do organismo por meio da corrente
sanguínea.
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
3/6/2017
9
Biologia Celular
Tipos de sinalização celular
Sítios-alvo na mesma célula
Célula Secretória Célula Alvo Adjacente
Vaso Sanguíneo
Secreção hormonal
Células Alvo Distantes
Comunicação autócrina
(Fígado regenerando)
Comunicação parácrina
(feridas em cicatrização)
Comunicação endócrina
Células alvo distantes
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
Biologia Celular
Comunicações intercelulares
As moléculas sinalizadorassão classificadas em:
Hidrossolúveis: são moléculas polares, que podem ser pequenas e
derivadas de aminoácidos ou grandes como os peptídeos. O hormônio
insulina e o neurotransmissor adrenalina são exemplos.
Lipossolúveis: são moléculas apolares e de pequeno tamanho, derivadas
do colesterol, de aminoácidos ou são compostos gasosos. Os hormônios
sexuais e da tireoide são exemplos.
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
3/6/2017
10
Alguns exemplos de moléculas sinalizadoras são:
MOLÉCULA SINALIZADORA NATUREZA QUÍMICA ALGUMAS AÇÕES
HORMÔNIOS
Adrenalina Derivado do aminoácido tiroxina
Aumenta a pressão arterial, ritmo cardíaco e 
metabolismo.
Insulina Proteína
Estimula a captação de glicose, síntese de 
proteínas e de lipídios nas células hepáticas.
MEDIADORES LOCAIS
Fator de crescimento da epiderme (EGF) Proteína
Estimula a proliferação de células
epidérmicas e de muitos outros tipos 
celulares.
NEUROTRASMISSORES
Acetilcolina Derivado da colina
Neurotransmissor excitatório em muitas 
sinapses nervo-músculo e no sistema 
nervoso central.
MOLÉCULAS DE SINALIZAÇÃO DEPENDENTES DE CONTATO
Delta Proteína transmembranar Inibe células vizinhas de se tornarem 
especializadas como a célula sinalizadora.
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
Biologia Celular
Comunicações intercelulares
Receptores proteicos interagem
com as moléculas sinalizadoras.
Os receptores podem estar na
membrana plasmática, no
citoplasma ou no núcleo celular.
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
3/6/2017
11
Biologia Celular
Comunicações intercelulares
As moléculas sinalizadoras hidrossolúveis se ligam nos
receptores de membrana.
Essas moléculas não conseguem atravessar a membrana e, por
isso, seus receptores precisam estar localizados nela.
Esses receptores se ligam a moléculas sinalizadoras com grande
afinidade e traduzem este sinal em sinais intracelulares, que
afetam o desenvolvimento celular.
Nesse caso há necessidade da formação de um segundo
mensageiro, como o AMP cíclico, dentro da célula.
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
Biologia Celular
Comunicações intercelulares
GPCR
GDP
GS
GTP GDP
GTPY
AC
cAMP
ATPA figura mostra a ação da adenil ciclase
na ativação da proteína quinase A. 
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
3/6/2017
12
Biologia Celular
Comunicações intercelulares
Os receptores citoplasmáticos e nucleares se ligam às
moléculas sinalizadoras lipossolúveis.
Essas moléculas conseguem atravessar a membrana e se
ligam aos receptores que estão no seu interior.
Ao se ligar ao receptor, ocorre uma mudança metabólica
na célula por meio da alteração da expressão dos seus
genes.
Neste caso, não é necessária a formação de segundos
mensageiros intracelulares.
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
Biologia Celular
Comunicações intercelulares
A figura mostra a ação de
um receptor citoplasmático
ativado por uma proteína
lipossolúvel. A ligação do
complexo receptor-
hormônio se liga ao sítio
regulador do DNA ativando
a transcrição no núcleo e
depois a posterior tradução
no citoplasma.
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
3/6/2017
13
AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
3/6/2017
14