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A estrutura das membranas UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA GERAL BIO 111 – BIOLOGIA CELULAR Fundamentos da Biologia Celular - Alberts et al. (2011) Cap. 11: 363-381 - Descrever a composição química das membranas das células; Objetivos: - Correlacionar a composição química da membrana com as suas propriedades; - Entender o que é fluidez e assimetria; - Compreender a função do córtex celular e do glicocálice; - Conhecer como as células podem restringir o movimento das proteínas de membrana. Membranas celulares são barreiras seletivas Funções da membrana plasmática Compartimentos delimitados por membrana Os primeiros modelos de membrana Hilleir & Hoffman (1953) Robertson (1959) Proteína Lipídeo Bicamada Cobertura de glicoproteína no exterior Cobertura de proteína no interior Singer & Nicolson (1972) Mosaico fluido Membrana plasmática Microscopia eletrônica Interpretação Lipídeo estrutural Molécula anfipática Fosfatidilcolina Diferentes lipídeos de membrana Hidrofobicidade X anfipatia fosfatidiletanolamina triacilglicerol Bicamada de fosfolipídeos Bicamadas de fosfolipídeos formam compartimentos selados Lipossomos lúmen Fluidez da bicamada fosfolipídica estado para-cristalino (“gel”) estado fluido estado fluido estado fluido difusão lateral “flip-flop” Movimentação dos fosfolipídeos na bicamada Importância da fluidez - Permite rápida difusão de proteínas de membrana no plano da bicamada e sua interação com outras proteínas: sinalização. - Permite difusão de lipídeos e proteínas dos locais nos quais são inseridos para outras regiões. - Fusão de membranas. Evidência da fluidez da membrana Movimentação dos lipídeos na bicamada Ácidos graxos saturados Mistura de ácidos graxos saturados e insaturados Organização da bicamada de fosfolipídeos Somente com lipídeos saturados Com lipídeos saturados e insaturados Colesterol Modificado de Jahn et al. 2003. Importância da fusão de membranas A membrana é assimétrica Síntese de fosfolipídeos organela (ex: retículo ou Golgi) vesícula membrana plasmática fluido extracelular Proteínas de membrana Associação das proteínas à bicamada Alfa-hélice atravessando a bicamada ligação de hidrogênio cadeia hidrofóbica α hélice fosfolipídeo Modelo do mosaico-fluido Poro hidrofílico transmembrana α hélice transmembrana poro aquoso bicamada Porina em bactérias: folhas β Bacteriorrodopsina – bomba de protóns Hemácias humanas como modelo de estudo do córtex celular Córtex celular Córtex celular núcleo membrana plasmática citoplasma glicocálice O glicocálice: marcação por vermelho de rutênio Estrutura do glicocálice
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