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MEMBRANA CELULAR – TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA Prof. Juliana Ceccato MEMBRANA CELULAR - CONCEITO Estruturas fluidas e delgadas (espessura muito fina - 6 a 10nm) Procariontes: membrana externa (membrana plasmática) Eucariontes: membrana externa (membrana plasmática) + membranas internas (núcleo, retículos, cloroplasto, lisossoma e mitocôndria) Célula A Célula B Espaço intercelular Membrana celular Membrana celular Visível apenas em microscópio eletrônico MEMBRANA CELULAR - FUNÇÕES Barreira seletiva, selecionando o que entra e o que sai da célula Mantém constante o meio intracelular e o interior das organelas Reconhece substâncias do meio externo Promove a adesão entre as células (Ex: tecido epitelial) Permite que a célula responda à mudanças ambientais pela captação de sinais Possui receptores capazes de promover a sinalização para atuação de hormônios (Ex: hormônio do crescimento) MEMBRANA CELULAR - FUNÇÕES Abriga enzimas que facilitam o metabolismo e o transporte de elétrons Faz a comunicação entre as células Funciona como isolamento elétrico como na bainha de mielina MEMBRANA CELULAR - COMPOSIÇÃO Bicamada lipídica = fosfolipídios Proteínas Carboidratos (associados aos lipídios = glicolipídios; associados às proteínas = glicoproteínas) lipoprotéica + carboidratos BICAMADA LIPÍDICA – FOSFOLIPÍDIOS 2 camadas de lipídeos, uma oposta a outra Fosfolipídeo = 1 cabeça hidrofílica + 2 caudas hidrofóbicas Região hidrofílica interage bem com a água altamente abundante nos meios intra e extracelular BICAMADA LIPÍDICA – FOSFOLIPÍDIOS Região hidrofóbica: Voltada para o interior da bicamada Repele-se da água BICAMADA LIPÍDICA – FOSFOLIPÍDIOS Meio aquoso dentro e fora da célula previne que os lipídeos escapem da bicamada As porções hidrofóbicas se encaixam (“quebra- cabeça”) de modo a eliminar ou diminuir as pontas livres: auto-selamento BICAMADA LIPÍDICA – FOSFOLIPÍDIOS OS FOSFOLIPÍDEOSVOLTADOS PARA O MEIO EXTERNO POSSUEM CARGA POSITIVA OS FOSFOLIPÍDEOSVOLTADOS PARA O CITOSOLPOSSUEM CARGA NEGATIVA UM TIPO ESPECÍFICO DE FOSFOLIPÍDEODENOMINADO DE ESFINGOMIELINAESTÁ VOLTADO PARA O MEIO EXTRACELULAR E FORMA A BAINHA DE MIELINA NAS CÉLULAS NEURONAIS PROMOVENDO O ISOLAMENTO ELÉTRICO DOS AXÔNIOS BICAMADA LIPÍDICA – MOSAICO FLUIDO Mosaico fluido: é fluida e dinâmica COLESTEROL Tipo específico de lipídeo Cabeça hidrofílica + cauda hidrofóbica Preenche os espaços vazios entre moléculas vizinhas de fosfolipídeos originados pelas dobras das caudas na bicamada CARBOIDRATOS Na face voltada para o meio extracelular encontramos açúcares associados aos fosfolipídios (glicose ou galactose) Esse conjunto de carboidratos na membrana são chamados de GLICOCÁLICE Glicoliproteínas – oligossacarídeos + proteínas Glicolipídeos – oligossacarídeos + lipídeos Glicocálice CARBOIDRATOS – GLICOCÁLICE FUNÇÃO Funciona como identificador de células Protege contra danos mecânicos e químicos Reconhecimento das células Adesão celular (célula-célula ou célula-matriz extracelular) Inibição por contato Identificação do tipo sanguíneo PROTEÍNAS Responsáveis pela maior parte de semipermeabilidade da membrana = proteínas de membrana PROTEÍNAS TRANSMEMBRANA OU INTEGRAIS Atravessam toda a bicamada Possuem região hidrofílica e hidrofóbica Citosol PROTEÍNAS PERIFÉRICAS Ficam apenas em um lado da membrana – do lado do citoplasma ou do lado extracelular TIPOS DE PROTEÍNAS PEOTEÍNAS DE TRANSPORTE: Proteínas de transporte: transportam nutrientes, metabólitos e íons através da bicamada lipídica TIPOS DE PROTEÍNAS PROTEÍNS DE ACONRAGEM: Ancoram determinadas moléculas na membrana TIPOS DE PROTEÍNAS PROTEÍNAS RECEPTORAS: Receptores de sinais químicos no ambiente e os transportam para dentro da célula TIPOS DE PROTEÍNAS PROTEÍNAS ENZIMÁTICAS: Funcionam como enzimas e catalisam reações TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA A CAPACIDADE DE UMA MEMBRANA DE SER ATRAVESSADA POR ALGUMAS SUBSTÂNCIAS E NÃO POR OUTRAS DEFINE SUA PERMEABILIDADE EM UMA SOLUÇÃO, ENCONTRAM-SE O SOLVENTE (MEIO LÍQUIDO DISPERSANTE) E O SOLUTO (PARTÍCULA DISSOLVIDA) As células vivas devem manter uma concentração iônica interna e externa diferentes – crucial para a sobrevivência e atividade celular TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA TRANSPORTES Passivo Ativo Quantidade MEMBRANA PLASMÁTICA NÃO GASTA ENERGIA GASTA ENERGIA GRANDES MOLÉCULAS TRANSPORTE PASSIVO - DIFUSÃO NÃO há gasto de energia (ATP) O transporte acontece a favor do gradiente de concentração DIFUSÃO SIMPLES: Movimento de gases, hormônios esteróides, colesterol, vitaminas A passagem acontece de forma direta, do meio mais concentrado para o menos concentrado, até alcançar o equilíbrio TRANSPORTE PASSIVO - DIFUSÃO DIFUSÃO FACILITADA: Passagem de substâncias hidrossolúveis: aminoácidos, glicose, etc A entrada se dará através de moléculas carreadoras ou canais iônicos Transporte sem gasto de energia, porém mais rápido TRANSPORTE PASSIVO - OSMOSE É a passagem do líquido de um meio menos concentrado (hipotônico) para um meio mais concentrado (hipertônico) TRANSPORTE ATIVO Acontece CONTRA o gradiente de concentração As substâncias passam do meio menos concentrado para o meio mais concentrado TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO: Essencial para a concentração de íons dentro e fora da célula Presença de sistema enzimático (ATPase) A hidrólise de ATP fornece energia para o transporte ATPases Ca++ dependentes Bomba de Ca ATPases Na/K dependentes Bomba de Na/K Bomba de sódio e potássio TRANSPORTE ATIVO TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO O gradiene de concentração criado pela bom de sódio e potássio leva a uma “reserva” de potencial químico utilizado por outras substâncias TRANSPORTE EM QUANTIDADE - ENDOCITOSE ENGLOBAMENTO DE SOLUTOS, MOLÉCULAS, PARTÍCULAS, PEDAÇOS DE TECIDOS, CÉLULAS CANCERÍGENAS, CÉLULAS MORTAS OU MICRO-ORGANISMOS PINOCITOSE = ENGLOBA SUBSTÂNCIAS LÍQUIDAS E SOLUTOS DISPERSOS FAGOCITOSE = ENGLOBA PARTÍCULAS, PEDAÇOS DE TECIDOS, CÉLULAS MORTAS E CANCERÍGENAS E, AINDA, MICRO-ORGANISMOS. TRANSPORTE EM QUANTIDADE - EXOCITOSE EXOCITOSE = A CÉLULA SECRETA GRANDE QUANTIDADE DE PRODUTOS METABÓLICOS PROVENIENTES DO PROCESSO DE DIGESTÃO CELULAR OU SECRETA COMPONENTES SINTETIZADOS NO INTERIOR DA CÉLULA. ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA - MICROVILOSIDADES Promovem aumento de superfície de contato (Ex: células da mucosa intestinal) Facilita a absorção Projeções cilíndricas do citoplasma ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA – CÍLIOS E FLAGELOS Estão relacionados ao movimento celular ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA – DESMOSSOMOS Adesão entre as células e ancoragem com a lâmina basal (Ex: células epiteliais) https://www.youtube.com/watch?v=QW-L5QZw56E EXERCÍCIOS 1- Explique o que são proteínas intrínsecas e proteínas periféricas 2- Qual a composição da membranaplasmática? 3- Desenhe e caracterize a membrana plasmática e suas estruturas 4- O que significa o termo “mosaico fluido”? 5- Por que a proteína pode ser integral ou periférica? 6- O que é glicocálix? Qual sua função? 7- Quais são as especializações da membrana? Caracterize cada uma 8- O que é gradiente de concentração? 9- Diferencie difusão passiva, difusão facilitada e transporte ativo. 10- O que são proteínas carreadoras? 11- Qual a importância dos transportes transmembranares para o organismo?
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