02 - Membrana Plasmática composição propriedades e transporte em quantidade

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Membrana Plasmática
Prof. Laser Antônio Machado Oliveira
laser7l@gmail.com
OBJETIVOS
Descrever as propriedades gerais da membrana plasmática, assim como sua composição bioquímica e estrutura
Transporte em quantidade através da membrana
Reciclagem de membrana
A célula
Unidade funcional e estrutural dos seres vivos
- Tipos:
	- procariota
	- eucariota
PRINCIPAIS CONSTITUINTES DAS CÉLULAS
 
Constituinte externo
- Membrana Plasmática (Plasmalema)
Constituinte interno: o Citoplasma, onde se localizam:
a) Citoesqueleto: Microfilamentos, Filamentos Intermediários e Microtúbulos.
b) Organelas: Mitocôndrias, Retículo Endoplasmático, Aparelho de Golgi, Lisossomos, Peroxissomos.
c) Depósitos (Inclusões): Carboidratos, Proteínas, Lipídeos ou pigmentos.
Espaço entre as organelas e os depósitos é preenchido pela Matriz Citoplasmática (Citosol).
 Separa os meios intra e extracelulares;
 Responsável pela constância do meio intracelular;
 Sinalização celular
 Barreira seletiva;
 Canais de comunicação.
Membrana plasmática ou plasmalema
2 camadas de fosfolipídeos
grupamento não-polar
 (hidrofóbico):
grupamento polar (hidrofílico)
 Espessura: 7,5-10 nm
Membrana plasmática ou plasmalema
Figure 10-8 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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- As duas camadas lipídicas permanecem unidas por meio de interações hidrofóbicas das cadeias apolares de cada camada.
* A membrana plasmática é assimétrica tanto na composição de lipídios quanto nas proteínas, carga elétrica (fosfatidilserina), distribuição de glicolipídios e glicoproteínas
- Uma mesma membrana pode apresentar diferentes regiões funcionais (microvilos). 
Membrana plasmática: estrutura
 ESTRUTURA 
 
 Modelo do mosaico fluido. Duas camadas lipídicas, fluidas e contínuas onde se inserem moléculas protéicas.
 Duas camadas hidrofílicas e uma camada hidrofóbica.
 Ao ME apresenta-se como uma estrutura trilaminar = unidade de membrana.
Membrana plasmática: estrutura
Membrana plasmática: estrutura
* Microscopia Eletrônica: estrutura trilaminar --> Unidade de membrana
Membrana plasmática: estrutura
Membrana plasmática: estrutura
Estudo por Crio-fratura
Membrana plasmática: estrutura
Ultra-estrutura da MP: análise por criofratura
Folheto interno
(Protoplasmático)
Folheto Externo
Micrografia eletrônica de uma crio-fratura mostrando interior da membrana plasmática: face P (Protoplasmática) c/ maior número de partículas intramembranosas do que a face E (Externa).
face E
face P
Membrana plasmática: estrutura
Membrana plasmática: estrutura
Unidade de membrana:
estrutura trilaminar vista ao ME (demonstração por deposição de Tetróxido de Ósmio).
Constituição:
1. Lipídios
2. Proteínas 
3. Hidratos de carbono
 
·        Embora a organização molecular básica das membranas seja a mesma, há diferenças na composição química e nas propriedades biológicas das membranas de diferentes tipos celulares e organelas.
Mobilidade dos Fosfolipídeos
Fluidez da Membrana plasmática
Depende:
 Temperatura
 Presença de insaturações (ligações duplas)
 Tamanho das caudas 
hidrofóbicas	
 Presença de colesterol
	
<,+ fluida
+ duplas, + fluida
Fluidez da Membrana plasmática
MOSAICO FLUIDO
Modelo de Singer e Nicolson 
As proteínas podem deslizar ao longo do plano da MP quando impulsionadas pelo citoesqueleto, porque a bicamada lipidica é fluida.
A distribuição das proteínas em mosaico na bicamada lipídica
Fluidez da Membrana plasmática
* Evidência experimental demonstrando a fluidez da membrana celular.
A) Dois tipos de células (uma marcada e outra não-marcada)…
B)…foram induzidas a se fundirem.
C) Minutos após a fusão celular, as moléculas marcadas (em amarelo) se espalham por toda a superfície da (nova) célula fundida.
Frap Video
 Contém também lipídios: glicolipídeos (hidratos de carbono – carboidratos- cadeias com projeção para fora) e colesterol (quanto maior a quantidade menos fluida será a membrana)
 Membrana plasmática é assimétrica: composição lipídica de cada metade é diferente
Importância: 
- sinalização intracelular
- distinção entre células vivas e mortas
Sinal extracelular
Liberação
 do sinal
Proteína 
receptora 
ativada
Fosfolipídeos
fosforilados
Cinase PI-3
ativada
Proteína de 
sinalização 
intracelular
Membrana plasmática: estrutura
 Proteínas integrais: incorporadas na estrutura da membrana
 (extraídas após destruição da membrana)
 Proteínas transmembranas (integrais)=> atravessam toda MP
Pode atravessar a MP diversas vezes (divididas em proteínas de passagem única ou múltipla)
 
Proteínas de Membrana
 TRANSMEMBRANA UNIPASSO = alfa-hélice 
 TRANSMEMBRANA MULTIPASSO = alfa-hélice (α-hélice) ou barril β (β pregueada)
- Liga-se à membrana pelos radicais hidrofóbicos dos aminoácidos
Proteínas de Membrana
 Proteínas integrais: incorporadas na estrutura da membrana
 (extraídas após destruição da membrana)
 
Figure 10-30 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Função (Próximas aulas):
-enzimática
-receptores
-transportadores
-comunicação
-adesão
 Distribuição protéica ≠ nas 2 camadas
 Porção glicídica=> saliência para fora
 Proteínas periféricas: fracamente associadas a membrana
 (podem ser facilmente retiradas)
As proteínas de membrana podem se associar de várias maneiras com a bicamada lipídica e é dependente da interação de aminoácidos lipofílicos da superfície da proteína com os lipídeos da membrana
Transmembranas (1,2,3)
Ligadas a lipídeos (5,6)
Ligadas a proteínas (7,8)
Exposta apenas
 de um lado (4)
Síntese de proteínas da Membrana plasmática
* Síntese e secreção de proteínas da membrana plasmática:
1) Síntese no RER;
2) Transporte por vesículas ao CG
3) Modificações estruturais adicionais no CG
4) Transporte por vesículas para a MP.
PROTEÍNAS DE MEMBRANA: mobilidade pode ser restringida por barreiras = DOMÍNIOS DE MEMBRANA 
Domínio apical
Domínio basolateral
GLICOCÁLICE 
-cadeias glicídicas de lipídeos e proteínas de membrana e por glicoproteínas 
-reconhecimento e interação celular
-proteção mecânica e química
- Composição altamente variável: tipo celular, função e região da membrana
GLICOCÁLICE 
Transporte através da membrana – Transporte em quantidade
Endocitose – Transporte em quantidade para o interior da célula:
Fagocitose – entrada de partículas sólidas.
Pinocitose – entrada de pequenas quantidades de líquidos.
Exocitose – Transporte em quantidade para o exterior da célula. Ex: muco, proteínas, hormônios.
Fagocitose
Pinocitose
Exocitose
Reciclagem de Membrana
Mesmo diante da internalização de grandes quantidades de membrana plasmática que ocorrre durante a endocitose (fagocitose e pinocitose), a membrana plasmática não diminui, mesmo sem a síntese (produção) de novos compostos da membrana.
O tamanho da membrana é mantido devido ao processo de exocitose, que reconstitui os fragmentos de membrana retirados devido à endocitose 
Reciclagem de membrana
Intracelular
Extracelular
Exocitose
Endocitose
Intracelular
Extracelular
Reciclagem