Membrana plasmática: composição química e ultra-estrutura

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Conteúdo:Membrana plasmática: composição química e ultra-estrutura 
Aula 4: Teórica 
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A membrana plasmática é uma estrutura universal da célula
(está presente em todas as células)
Considerações gerais
Sem a membrana plasmática a célula não poderia manter
sua integridade como um sistema químico coordenado
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A membrana plasmática
Composição química da membrana plasmática
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Na membrana plasmática estão presentes moléculas 
que têm natureza ANFIPÁTICA
Para entender como são as moléculas das células é importante saber que:
Por exemplo:
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Lipídios da membrana plasmática
Composição química da membrana plasmática
Lipídios mais abundantes de membranas
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Esfingomielina
Fosfolipídios mais comuns na membrana plasmática
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As caudas são normalmente ácidos graxos que podem 
apresentar diferentes comprimentos (14 à 24 átomos de carbono)
Observar que a ligação dupla cria uma pequena flexão na cauda
Uma cauda possui, geralmente, uma ou mais ligações duplas 
em cis (insaturada) e a outra cauda não (saturado)
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Como é formada a bicamada lipídica da membrana plasmática ?
As moléculas de fosfolipídios espontaneamente se agregam 
direcionando as suas caudas hidrofóbicas para o interior e 
expondo as suas cabeças hidrofílicas para a água formando
as duplas camadas
Nestes arranjos energicamente mais favoráveis, as cabeças hidrofílicas
se voltam para a água em cada superfície da bicamada, e as caudas
hidrofóbicas estão protegidas da água no interior
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As duas camadas lipídicas da membrana plasmática são iguais?
Não, e por essa razão a membrana plasmática é assimétrica
A fosfatidiletanolamina, a fosfatidilserina e o fosfatidilinositol
A fosfatidilcolina e a esfingomielina
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A bicamada lipídica da membrana plasmática 
é uma estrutura rígida ou fluída?
Empregando diferentes técnicas de estudo da membrana plasmática,
pesquisadores mostraram que as moléculas de lipídios são capazes
de difundir livremente através da bicamada, ou seja, são fluídos
Tipos de movimentos que os fosfolipídios podem realizar:
 Deslocamentos lateral
As moléculas lipídicas trocam de lugar com as moléculas vizinhas dentro de uma mesma camada em um movimento de rotação
 Movimento “flip-flop”
As moléculas lipídicas migram da monocamada de um lado para a monocamada do outro lado
A fluidez da membrana plasmática deve ser regulada de forma muito precisa
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Quais fatores influenciam a fluidez da bicamada lipídica?
A fluidez de uma bicamada lipídica depende tanto da sua composição
quanto da sua temperatura
Comprimento mais curto da cadeia de hidrocarboneto reduz a tendência
das caudas de hidrocarbonetos interagirem entre si.
Ligações duplas em cis produzem flexões nas cadeias de hidrocarbonetos
que tornam mais difícil agrupá-las
Presença de moléculas de colesterol na constituição da membrana
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Como a presença de moléculas de colesterol na constituição da membrana
interfere na fluidez da bicamada lipídica?
As moléculas de colesterol aumentem a barreira de
 permeabilidade das duplas camadas lipídicas
O colesterol orienta-se na bicamada com seu grupo hidroxila 
próximo ao grupo polar da cabeça de fosfolipídios. Nesta posição, 
o grupo de anéis rígidos do colesterol interage com as cadeias de 
hidrocarbonetos e as imobilizam, tornando a bicamada lipídica
menos sujeita a deformações nesta região, e conseqüentemente,
mais rígida.
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Quais as funções da bicamada lipídica da membrana plasmática?
É responsável pela estrutura fluida básica da membrana
e serve como uma barreira relativamente impermeável
à passagem da maioria das moléculas hidrossolúveis
Mas e essa impermeabilidade da membrana? 
 Os limites da célula não podem ser totalmente impermeáveis.
 Se uma célula precisa crescer e se reproduzir
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Proteínas da membrana plasmática
Composição química da membrana plasmática
Classificação das proteínas
Periféricas
Integrais
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Proteínas periféricas
São proteínas que não se projetam para o 
interior hidrofóbico da bicamada lipídica,
ligam-se a uma das faces da membrana por
meio de interações não-covalentes com as 
cabeças dos fosfolipídios ou a proteínas 
integrais. 
Proteínas integrais
São proteínas que se projetam para o 
interior hidrofóbico da bicamada lipídica,
ou seja, encontram-se embutidas nas
membranas.
Algumas se estendem da zona hidrófoba
da bicamada lipídica até uma das faces da membrana
Outras, atravessam a dupla camada totalmente e recebem
o nome de transmembrana
Proteínas de passagem múltipla – atravessam a dupla camada
lipídica mais de uma vez, formando uma sucessão de alças
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Proteínas periféricas
Proteínas integrais
Servem de mediadores para praticamente todas as outras
funções da membrana
Quais as funções das proteínas da membrana plasmática?
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Carboidratos da membrana plasmática
Composição química da membrana plasmática
Classificação dos glicolípídios
Cerebrosídios 
galactose ou glicose + ceramida
Gangliosídios
Oligossacarídio + ceramida
Classificação das glicoproteínas
Proteínas com oligossacarídeos
Proteínas com polissacarídeos
Os carboidratos dos glicolipídios e das glicoproteínas 
que se localizam na superfície não citosólica da
 membrana formam uma cobertura chamada GLICOCÁLICE
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Ultra-estrutura da membrana plasmática
Como os lipídios, as proteínas também podem girar em torno 
de seus próprios eixos e se deslocar lateralmente no plano da dupla camada
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Imagens obtidas por microscopia eletrônica de criofratura