3 Membranas 14 abril [Modo de Compatibilidade]

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3 –BIOMEMBRANAS
BARREIRAS?
IMPORTÂNCIA
➨ Entrada – substâncias necessárias ao 
metabolismo
➨ Saída – secreções e produtos residuais 
➨ Manter a constância do meio intracelular
➨ Detectar, em suas mediações, a ocorrência 
de alterações elétricas e a presença de 
moléculas sinalizadoras (fatores de crescimento 
celular, hormônios, nutrientes)
COMPOSIÇÃO DA CÉLULA
70% água
10-15% Proteínas
2-3% Lipídios
1% Ácido Nucléico
1% Outros
COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA
➨ Lipídios, proteínas e açúcares
➨ Em geral: 50 moléculas de lipídios para cada proteína
➨Razão entre proteína e lipídio – varia de acordo com a atividade 
funcional da membrana. 
Ex.: bainha de mielina (25%) X mitocôndria (75%)
LIPÍDIOS DE MEMBRANA
➨ Bicamada lipídica – fornece a estrutura básica das 
membranas, permeabilidade seletiva
➨ Composição lipídica é diferente nas duas faces da 
membrana – assimétrica
➨ Espessura da bicamada: 7,5 A 10 nm (M.O. MÍNIMO: 200nm) 
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LIPÍDIOS
➨ São formados por moléculas muito diferentes, mas todas
são insolúveis na água e solúveis em solventes orgânicos
(apolares)
ÁGUA – H2O
➨Ligação covalente molécula polar
Polo positivo x Polo negativo
Substâncias hidrofílicas x hidrofóbicas x anfipáticas
CARÁTER ANFIPÁTICO: TENDÊNCIA 
NATURAL À FORMAÇÃO DE CAMADAS
INTERAÇÃO HIDROFÓBICA
Moléculas são comprimidas umas contra as outras devido a 
repulsão que sofrem da água que as envolve
Calor e solventes orgânicos – diminui as interações 
hidrofóbicas
FOSFOLIPÍDIO
Principal lipídio de membrana (anfipático, insaturado )
POLAR
HIDROFÍLICA 
APOLAR
HIDROFÓBICA
SATURADO INSATURADO
PROTEÍNAS
Polipeptídeos com peso molecular a partir 
de 6.000 dáltons
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AMINOÁCIDO
BÁSICOS
LYS – LISINA
ARG – ARGNINA
HIS - HISTIDINA
ÁCIDOS
ASP – ÁCIDO ASPÁRTICO
GLU – ÁCIDO GLUTÂMICO
POLARES NÃO CORREGADOS
ASN – ASPARAGINA
GLN – GLUTAMINA
SER – SERINA
THR – TREONINA
TYR - TIROSINA
APOLARES
ALA – ALANINA
VAL – VALINA
LEU – LEUCINA
ILE – ISOLEUCINA
PRO – PROLINA
PHE – FENILALANINA
MET – METIONINA
TRP – TRIPTOFANO
GLY – GLICINA
CYS - CISTEÍNA
Substituinte
NH2
C
H
C=O
C
OH
➨existem mais de 150 tipos de aminoácidos, porém 
aproximadamente 20 são encontrados nas proteínas 
LIGAÇÃO PEPTÍDICA
➨ LIGAÇÃO COVALENTE – FORTE
H H OH
N-C-C=O
H CH2
RADICAL
H H OH
N-C-C=O
H CH2
RADICAL H0H
H H O
N-C-C
H CH2
RADICAL
H OH
-N-C-C=O
H CH2
RADICAL
TIPOS
➨ SIMPLES: só aminoácidos
➨ CONJUGADA: apresenta grupos 
prostético 
fosfoproteína (fósforo)
glicoproteína (polissacarídeo)
lipoproteína (lipídio)
nucleoproteínas (ácido nucléico)
metaloproteína (metal)
ESTRUTURA PRIMÁRIA
Mantida por ligações peptídicas
ESTRUTURA SECUNDÁRIA
Pontes de H entre aminoácidos de uma mesma 
cadeia
Calor – rompe Pontes de H (desnatura)
ALFA-HÉLICE
ALBERTS et al. 1999
ßPREGUEADA
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TIPOS DE ESTRUTURAS SECUNDÁRIAS
ßPREGUEADA E αHÉLICE 
ESTRUTURA TERCIÁRIA
dobramento da secundária
ALBERTS ET AL. 1999
ESTRUTURA QUARTENÁRIA
agrupamento de várias cadeias terciárias
CITOLOGIA – I/2007 - MARLA
HEMOGLOBINA
ALBERTS ET AL. 1999
PROTEÍNAS DE MEMBRANAS
FUNÇÕES
➨ Estrutural
➨ Transporte
➨ Receptores
➨ Transdução de Sinais
PROTEÍNAS INTRÍNSECAS
TRANSMEMBRANAS
➨Apresentam domínio citoplasmático 
e não citoplasmático
➨ Dentro da bicamada lipídica 
predomina αhélice, com aminoácidos 
hidrofóbicos
➨ Interagem com a porção 
hidrofóbica dos lipídios
➨ Cadeia não se dobra no interior da 
bicamada – ocorreria exposição de 
radicais polares
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UNIPASSO X MULTIPASSO
➨Multipasso: proteínas transportadoras, 
formadoras de canais (aminoácidos hidrofílicos 
para dentro do canal)
PROTEÍNAS EXTRÍNSECAS
PERIFÉRICAS
➨ Interagem fracamente com membrana
➨ Não interagem com o interior da bicamada lipídica
➨ Ligam-se a proteínas intrínsecas, a outras proteínas 
extrínsecas, aos fosfolipídios
CARBOIDRATOS OU HIDRATOS DE CARBONO
➨ Formam o glicocálice - porções glicídicas de 
glicoproteínas, glicolipídios e proteoglicanas
➨ Presente na face não-citoplasmática
➨ Exemplos: glicose, galactose, manose
FUNÇÕES
➨ Reconhecimento molecular –
comunicação intercelular
➨ Receptores de carboidratos – proteínas 
lectinas
➨ Especificação dos grupos sanguíneos
➨ Faz parte da composição química dos 
ácidos nucléicos – ribose e desoxirribose
ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA 
PLASMÁTICA
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MICROVILOSIDADES
CARVALHO E RECCO-PIMENTEL, 2001
CARVALHO E RECCO-
PIMENTEL, 2001
➨ Expansões do 
citoplasma recobertas por 
membrana plasmática
➨ Cerne contém feixe de 
filamentos de actina
➨ Dimensões - 2µm/0,1µm)
➨ Imóveis
FUNÇÃO
➨ Aumentar área de absorção
Microscopia de luz
(borda em escova ou estriada)
RHEINGANTZ E MACHADO, 2003Junqueira e Carneiro 2004
intestino e vesícula rim 
JUNQUEIRA e CARNEIRO 2004
➨ glicocálice muito desenvolvido (‘rede’)
ESTEREOCÍLIOS
➨ Local: epidídimo e ducto deferente
➨ Prolongamentos filiformes imóveis
➨ Semelhante às microvilosidades, porém mais longos (até 
10µm), mais finos e ramificados
➨ Aumentam superfície de trocas entre a célula e o meio - para 
que ocorra modificação da composição do líquido em que ficam 
os espermatozóides durante sua capacitação
CARVALHO E RECCO-PIMENTEL, 2001 GENESER, 2003
➨ Local: células pilosas do ouvido externo –
prolongamentos rígidos - movimento gera um 
sinal elétrico
ESTEREOCÍLIOS
FIBRAS NERVOSAS AUDITIVAS
ALBERTS ET AL, 1999
JUNQUEIRA E CARNEIRO, 2004
ALBERTS ET AL, 1999
CÍLIOS
➨ Expansões do citoplasma recobertas por 
membrana plasmática, o cerne contém axonema 
(microtúbulos associados a proteínas)
➨ Dimensões - 10/0,2µm
➨ Móveis
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➨ Localização - trato respiratório, oviduto, tuba 
uterina, protozoários
➨ Função - movimentar fluido ou muco, locomoção
RHEINGANTZ E MACHADO, 2003
Traquéia
250 cílios por célula
Junqueira e Carneiro 2004
Tuba uterina
GENESER, 2003
➨ Semelhante aos cílios 
(microtúbulos), porém apenas 
um (ou dois) por célula, 200 
µm de comprimento
➨ Função - locomoção
➨ Localização -
espermatozóide, protozoários 
EX.: alga verde –
Chlamydomonas
OBS.: algumas bactérias também 
são flageladas, mas não 
apresentam microtúbulos e sim, 
filamentos protéicos que se 
projetam a partir da superfície 
celular
FLAGELOS
ALBERTS ET AL, 1999
BAINHA DE MIELINA
➨ Expansões da membrana plasmática das células 
de Schwann (SNP) ou oligodendrócitos (SNC) que se 
enrolam em alguns axônios
➨ 75% lipídios
➨ Função – isolamento elétrico – aumenta a 
velocidade da transmissão do impulso nervoso
Bainha de Mielina – Oligodendrócito - SNC Bainha de Mielina – Célula De Schwann - SNP
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JUNÇÕES CELULARES
JUNÇÕES INTERCELULARES
JUNÇÃO DE OCLUSÃO
JUNÇÃO ADERENTE
DESMOSSOMO
JUNÇÃO COMUNICANTE
JUNÇÕES CELULA-MATRIZ
JUNÇÃO DE ADESÃO FOCAL
HEMIDESMOSSOMO
➨ Entrelaçamento de 
proteínas (ocludina ou 
claudina) 
➨ Proteínas transmembranas 
de células adjacentes
➨ A espessura da membrana
nessa região é menor que a
espessura total de duas
membranas
OCLUDINA 
OU 
CLAUDINA
CINGULINA
ACTINA
CARVALHO E RECCO-PIMENTEL, 
2001
JUNÇÃO DE OCLUSÃO
faixa contínua
➨ FORMA UMA FAIXA CONTÍNUA
JUNÇÃO DE OCLUSÃO
FUNÇÕES
➨ Limita a difusão passiva de íons e
pequenas moléculas através do espaço
intercelular
➨ Papel na manutenção da polaridade
celular
CADERINAS
CARVALHO E RECCO-PIMENTEL, 2001
FUNÇÃO
➨ Adesão celular – formação e manutenção da 
arquitetura tecidual
➨Manutenção da polaridade celular
JUNÇÃO ADERENTE- FAIXA CONTÍNUA
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DESMOSSOMO
Estrutura descontínua - botão
CADERINA
DESMOPLAQUINA
FILAMENTOS 
INTERMEDIÁRIOS
DESMOGLEÍNA 
E/OU 
DESMOCOLINA
PLACOGLOBINA
FORMA REDE 
INTERCONECTA TODOS 
OS DESMOSSOMOS E 
ENVOLVE O NÚCLEO
(QUERATINA, 
DESMINA, VIMENTINA 
INTERMEDIÁRIOS)
CARVALHO E RECCO-PIMENTEL, 2001
FUNÇÃO
➨ Adesão intercelular
➨ Ligação do citoesqueleto de células vizinhas –
distribuição de forças mecânicas
Abundante na epiderme – na camada espinhosa
GENESER, 2003
RHEINGANTZ E MACHADO, 2003
PÊNFIGO
Doença auto-imune – o corpo produz anti-corpos contra as caderinas dos
desmossomos.
Quando os desmossomos não atuam corretamente, ocorre o movimento
de líquido através da pele e formação de bolhas
wwwscielo.isciii.es 
http://www.uv.es/medicina-oral/Docencia/atlas/penfigo/pen4.jpg
CARVALHO E RECCO-PIMENTEL, 2001
COMPLEXO UNITIVO
OCLUSÃO, ADERENTE, DESMOSSOMO
JUNÇÃO COMUNICANTE
CONÉXON
➨ Complexo hexagonal de conexinas
➨ Canais presentes nas membranas
http://www.ufmt.br/bionet/conteudos/01.11.04/jun_comun.htm http://academic.brooklyn.cuny.edu/biology/bio4fv/page/gap-junctions.html
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TIPOS
➨ Homocelulares X Heterocelulares
➨ Entre dobras e prolongamentos da mesma 
membrana plasmática
➨ Entre organelas da mesma célula
FUNÇÕES
➨ Permitir a passagem, entre células, de 
íons e moléculas pequenas (até 1.200 Da) –
aminoácidos, nucleotídeos, 
monossacarídeos, mensageiros
➨ Permitir que grupos celulares funcionem 
de modo coordenado e harmônico, formando 
um conjunto funcional
EXEMPLOS
➨ Coração (sinsício) 
EXEMPLOS
➨ Cristalino (pouca irrigação - difusão)
Doença de Charcot-Marie-Tooth
➨ Célula de schwann (dobramento da membrana plasmática)
➨ Junções autocelulares – ajuda a manter a estabilidade da 
bainha de mielina – via interna para fluxo de íons, nutrientes e 
moleculas sinalizadoras, conectando os compartimentos 
citoplasmáticos periaxonal e perinuclear (‘atalho’ – diminui em 
torno de 1000X a distância percorrida)
➨ Origem genética – afeta as conexinas
Julie Newmarhttp://www.passeiweb.com/na_ponta_lingua/sala_de_aula/biologia/biologia_animal/sistemas_humanos_sistema_nervoso/sist_nervoso
CÂNCER E AS CONEXINAS
➨ Supressoras de tumor: sua ausência facilita ou decide a 
instalação do câncer
➨ Pelas junções comunicantes passam fatores antimitóticos
➨Menor nível de conexina – alto nível de metástases
➨ No processo de metástase as células tumorais levam 
à redução da comunicação celular entre células saudáveis, 
aumentam a mitose e levam à desdiferenciação celular
➨ Glioma invasivo – alto nível de conexina
➨ O papel das conexinas no câncer varia conforme o 
tipo
https://www.landesbioscience.com/curie/chapter/852/
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PLASMODESMOS
➨ Semelhante funcionalmente às junções 
comunicantes
➨ Presentes apenas em células vegetais
➨ Tubos ligando células vizinhas
➨ A parede celular possui pequenas 
descontinuidades que colocam uma célula em 
contato com as que a cercam
JUNÇÕES CÉLULA-MATRIZ
JUNÇÕES DE ADESÃO FOCAL
MP
MATRIZ EXTRACELULAR 
(COLÁGENO, FIBRONECTINA, LAMININA, VITRONECTINA
CARVALHO E RECCO-PIMENTEL, 2001 FUNÇÕES
➨ Adesão da célula com matriz extracelular
➨ Responsáveis por mediar a transdução de 
sinais da matriz para o interior da célula 
(diferenciação, crescimento, apoptose)
HEMIDESMOSSOMO
CARVALHO E RECCO-PIMENTEL, 2001
MP
MATRIZ EXTRACELULAR 
(COLÁGENO, FIBRONECTINA, LAMININA, VITRONECTINA
INTEGRINA
FILAMENTOS 
INTERMEDIÁRIOS
DESMOPLAQUINA
HEMIDESMOSSOMO
➨ Função - adesão da célula (filamentos 
intermediários) com a membrana basal
➨ Localização - células epiteliais
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LODISH ET AL., 2005