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MEMBRANA PLASMÁTICA JULIANA PEREIRA INTRODUÇÃO • Toda a célula, seja procarionte ou eucarionte, apresenta uma membrana que isola o conteúdo celular do meio externo. • A membrana plasmática é tão fina (entre 6 a 9 nm) que os mais aperfeiçoados microscópios ópticos não conseguiram torná-la visível. • Com o advento da microscopia eletrônica que a membrana plasmática pode ser observada. INTRODUÇÃO FUNÇÃO: • Além de delimitar o conteúdo celular do meio extracelular, é a principal responsável pelo controle da entrada e saída de substâncias da célula. • É responsável pela constância do meio intracelular, que é diferente do meio extracelular. • Para que as células funcionem, cresçam e se multipliquem, é necessário que as substâncias adequadas sejam selecionadas e transferidas para dentro da célula, e as substâncias desnecessárias sejam impedidas de entrar, ou eliminadas do citoplasma (permeabilidade seletiva) . A ORGANIZAÇÃO DA MEMBRANA PLASMÁTICA A ORGANIZAÇÃO DA MEMBRANA PLASMÁTICA Formada por: -Fosfolipídeos - Proteínas - Colesterol Possui constituição lipoprotéica LIPÍDIOS DE MEMBRANA: MOLÉCULAS ANFIPÁTICAS MODELO DO MOSAICO FLUIDO • Modelo proposto por Singer e Nicholson; • Os fosfolipídios formam uma camada dupla e contínua, no meio da qual se encaixam moléculas de proteína; • A dupla camada de fosfolipídios é fluida, de consistência oleosa, e as proteínas mudam de posição continuamente, como se fossem peças de um mosaico. • As membranas plasmáticas de células eucarióticas animais contêm grandes quantidades de colesterol. • As moléculas de colesterol aumentam as propriedades da barreira da bicamada lipídica e devido a seus rígidos anéis planos de esteróides diminuem a mobilidade e torna a bicamada lipídica menos fluida. MODELO DO MOSAICO FLUIDO MODELO DO MOSAICO FLUIDO • As duas camadas lipídicas estão associadas devido à interações hidrofóbicas de suas cadeias apolares; • As proteínas de membranas possuem resíduos hidrofílicos e hidrofóbicos e ficam mergulhadas na membrana: 1) Os resíduos hidrofóbicos das proteínas estão no mesmo nível das cadeias hidrofóbicas dos lipídios; 2) os resíduos hidrofílicos das proteínas ficam na altura das cabeças polares dos lipídios, em contato com o meio extracelular ou com o citoplasma. PROTEÍNAS DA MEMBRANA • Atuam preferencialmente nos mecanismos de transporte, organizando verdadeiros túneis que permitem a passagem de substâncias para dentro e para fora da célula; • Funcionam como receptores de membrana, encarregadas de receber sinais de substâncias que levam alguma mensagem para a célula; • Favorecem a adesão de células adjacentes em um tecido, servem como ponto de ancoragem para o citoesqueleto. PROTEÍNAS DA MEMBRANA • Proteínas de adesão: em células adjacentes, as proteínas da membrana podem aderir umas às outras. • Proteínas que facilitam o transporte de substâncias entre células. • Proteínas de reconhecimento: determinadas glicoproteínas atuam na membrana como um verdadeiro “selo marcador”, sendo identificadas especificamente por outras células. • Proteínas receptoras de membrana. PROTEÍNAS DA MEMBRANA • Proteínas de transporte: podem desempenhar papel na difusão facilitada, formando um canal por onde passam algumas substâncias, ou no transporte ativo, em que há gasto de energia fornecida pela substância ATP. O ATP (adenosina trifosfato) é uma molécula derivada de nucleotídeo que armazena a energia liberada nos processos bioenergéticos que ocorrem nas células (respiração aeróbia, por exemplo). Toda vez que é necessária energia para a realização de uma atividade celular (transporte ativo, por exemplo) ela é fornecida por moléculas de ATP. • Proteínas de ação enzimática: uma ou mais proteínas podem atuar isoladamente como enzima na membrana ou em conjunto, como se fossem parte de uma “linha de montagem” de uma determinada via metabólica. • Proteínas com função de ancoragem para o citoesqueleto. TRANSPORTE PELA MEMBRANA PLASMÁTICA • A capacidade de uma membrana de ser atravessada por algumas substâncias e não por outras define sua permeabilidade • MP Seletivamente permeável • A passagem aleatória de partículas normalmente ocorre de um local de maior concentração para outro de concentração menor (a favor do gradiente de concentração). Isso se dá até que a distribuição das partículas seja uniforme. A partir do momento em que o equilíbrio for atingido, as trocas de substâncias entre dois meios tornam-se proporcionais. • A passagem de substâncias através das membranas celulares envolve vários mecanismos: TRANSPORTE PASSIVO • Ocorre sempre a favor do gradiente, no sentido de igualar as concentrações nas duas faces da membrana. Não envolve gasto de energia. OSMOSE • A água se movimenta livremente através da membrana, sempre do local de menor concentração de soluto para o de maior concentração. Pressão osmótica: A pressão com a qual a água é forçada a atravessar a membrana. • A osmose não é influenciada pela natureza do soluto, mas pelo número de partículas. • isotônicas: Quando duas soluções contêm a mesma quantidade de partículas por unidade de volume, mesmo que não sejam do mesmo tipo, exercem a mesma pressão osmótica. Caso sejam separadas por uma membrana, haverá fluxo de água nos dois sentidos de modo proporcional. • hipertônica: Quando se comparam soluções de concentrações diferentes, a que possui mais soluto e, portanto, maior pressão osmótica é a hipertônica • hipotônica: É a solução de menor concentração de soluto e menor pressão osmótica. Separadas por uma membrana, há maior fluxo de água da solução hipotônica para a hipertônica, até que as duas soluções se tornem isotônicas. TRANSPORTE PASSIVO Difusão Consiste na passagem das moléculas do soluto, do local de maior para o local de menor concentração, até estabelecer um equilíbrio. É um processo lento, exceto quando o gradiente de concentração for muito elevado ou as distâncias percorridas forem curtas. A passagem de substâncias, através da membrana, se dá em resposta ao gradiente de concentração Difusão Facilitada • Presença de permeases. TRANSPORTE ATIVO • As substâncias são transportadas com gasto de energia, podendo ocorrer do local de menor para o de maior concentração (contra o gradiente de concentração). • Esse gradiente pode ser químico ou elétrico, como no transporte de íons. •O transporte ativo age como uma “porta giratória”. A molécula a ser transportada liga-se à molécula transportadora (proteína da membrana) como uma enzima se liga ao substrato. A molécula transportadora gira e libera a molécula carregada no outro lado da membrana. Gira, novamente, voltando à posição inicial. •A bomba de sódio e potássio liga-se em um íon Na+ na face interna da membrana e o libera na face externa. Ali, se liga a um íon K+ e o libera na face externa. A energia para o transporte ativo vem da hidrólise do ATP. ENDOCITOSE E EXOCITOSE • Macromoléculas como proteínas, polissacarídeos e ácidos nucléicos são muito grandes e muito carregadas ou polares para passar através da membrana. • As macromoléculas e as partículas entram na célula por endocitose. • Endocitose ocorre por 2 processos: - Fagocitose - Pinocitose ENDOCITOSE EXOCITOSE A exocitose permite, a excreção e secreçãode substâncias. Dá-se em três fases: migração, fusão e lançamento. Na primeira, as vesículas de exocitose deslocam-se através do citoplasma. Na segunda, dá-se a fusão da vesícula com a membrana celular. Por último, lança-se o conteúdo da vesícula no meio extracelular.
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