Membranas biológicas

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MEMBRANA PLASMÁTICA
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A membrana celular é a estrutura que delimita todas as células vivas, tanto as procarióticas como as eucarióticas. Ela estabelece a fronteira entre o meio intra-celular e o meio extracelular (que pode ser a matriz dos diversos tecidos).
                                                                                                                   
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MEMBRANA PLASMÁTICA
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MEMBRANA PLASMÁTICA
Composição química
LIPÍDIOS, PROTEÍNAS E 
CARBOIDRATOS
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Modelo de Singer e Nicholson (1972)
Modelo do Mosaico Fluido
Proteínas embebidas na bicamada lipídica;
Estrutura molecular da membrana plasmática
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  Hidrofílica (cabeça)
  Hidrofóbica (caudas)
FOSFOLIPÍDEO
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 1- Fluidez da membrana
Fluido Bidimensional  movimentação dos fosfolipídeos
 dentro da bicamada
Saturação ( Lidações simples)
Nível de colesterol
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Proteínas
Lipídeos
O MODELO DA MEMBRANA PLASMÁTICA É DENOMINADO MOSAICO FLUÍDO PORQUE AS MOLÉCULAS DE PROTEÍNAS NÃO ESTÃO FIXAS E SIM MERGU-LHADAS ENTRE AS MOLÉCULAS DE FOSFOLIPIDIOS. ESSE MODELO FOI PROPOSTO POR SINGER E NICHOLSON
MEMBRANA PLASMÁTICA
 glicocálix
A MEMBRANA POSSUI UMA PORÇÃO HIDROFÍLICA QUE CORRESPONDE ÀS CAMADAS EXTERNAS DE LIPÍDEOS E UMA PORÇÃO HIDROFÓBICA, CORRESPONDENTE À CAMADA INTERNA DA MEMBRANA.
HIDROFOBIA
HIDROFILIA
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FUNÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
Dá individualidade a cada célula, definindo meios intra e extra celular.
permeabilidade seletiva
Meio interno                                                                             
Meio externo
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representa o primeiro elo de contato entre os meios intra e extracelular,  transportando informações para o interior da célula e permitindo que ela responda a estímulos externos que podem influenciar nas funções biológicas;
reconhecimento entre células vizinhas.
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MEMBRANA PLASMÁTICA
GLICOCÁLIX
 Reforço mais externo da membrana plasmática da maioria das células animais.
 Funções: resistência, proteção, identificação celular, adequação ao meio, adesão celular.
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ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
SUPERFÍCIE APICAL DA CÉLULA
SUPERFÍCIE BASO-LATERAL DA CÉLULA
1- Microvilosidades
2- Cílios/Flagelos
1- Junções celulares
Junções célula-célula
Junções célula-matriz extracelular
1- Invaginações 
SUPERFÍCIE BASAL DA CÉLULA
2- Interdigitações
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ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE APICAL DA MEMBRANA
MICROVILOSIDADES
-Projeções cilíndricas do citoplasma, envolvidas por membrana que se projetam da superfície apical da célula
-São imóveis
-Aumentam a área de superfície celular
-Filamentos de actina
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microvilosidades
glicocálice
MICROVILOSIDADES
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 INVAGINAÇÕES 
 Conjunto de saliências e reentrâncias nas membranas de células vizinhas, que se encaixam aumentando a superfície e facilitando as trocas entre elas. São observadas nas células dos tubos renais. 
Esquema das especializações da membrana
Invaginação de base
Função: reabsorção de água no túbulo renal
com muitas mitocôndrias.
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Invaginações Rim Microscopia Eletrônica de Trasnmissão
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INTERDIGITAÇÕES
Reentrâncias e saliências de
membranas plasmáticas de
células vizinhas que se encaixam
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ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE BASO-LATERAL DA 
CÉLULA JUNÇÕES CELULARES
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Formada por 6 proteínas transmembranas– conexinas
 Regulada : abrem e fecham
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DIFUSÃO SIMPLES: OCORRE QUANDO UMA SUBSTÂNCIA PASSA DO MEIO 
ONDE ELA ESTÁ EM MAIOR CONCENTRAÇÃO PARA UM MEIO ONDE ELA SE 
ENCONTRA EM MENOR CONCENTRAÇÃO, PORTANTO A FAVOR DE UM 
GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO, SEM GASTO DE ENERGIA.
MEMBRANA PLASMÁTICA
 Solução A
Solução B
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Difusão simples
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OSMOSE: É A PASSAGEM DO SOLVENTE (LÍQUIDO) DO MEIO DE MENOR CONCENTRAÇÃO (HIPOTÔNICO) PARA O MEIO DE MAIOR CONCENTRAÇÃO (HIPERTÔNICO) ATRAVÉS DE UMA MEMBRANA SEMIPERMEÁVEL ATÉ O ESTABELECIMENTO DE UMA IGUALDADE DE CONCENTRAÇÕES (ISOTONIA)
Hipo
Hiper
MEMBRANA PLASMÁTICA
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EXPERIÊNCIAS COM HEMÁCIAS COLOCADAS EM MEIO HIPERTÔNICO
SE O MEIO É HIPERTÔNICO EM RELAÇÃO ÀS HEMÁCIAS, ENTÃO AS HEMÁCIAS SÃO HIPOTÔNICAS 
EM RELAÇÃO AO MEIO, PORTANTO PERDEM ÁGUA PARA O MEIO E FICAM CRENADAS (MURCHAS)
MEMBRANA PLASMÁTICA
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PLASMÓLISE: É O FENÔMENO QUE OCORRE QUANDO UMA 
CÉLULA VEGETAL É COLOCADA EM SOLUÇÃO HIPERTÔNICA.
MEMBRANA PLASMÁTICA
SE O MEIO É HIPERTÔNICO EM RELAÇÃO À CÉLULA, ENTÃO A CÉLULA É HIPOTÔNICA EM 
RELAÇÃO AO MEIO, PORTANTO PERDE ÁGUA PARA O MEIO E FICA PLASMOLISADA (MURCHA)
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MEMBRANA PLASMÁTICA
TURGESCÊNCIA: É O FENÔMENO QUE OCORRE QUANDO UMA 
CÉLULA VEGETAL É COLOCADA EM SOLUÇÃO HIPOTÔNICA.
SE O MEIO É HIPOTÔNICO EM RELAÇÃO À CÉLULA, ENTÃO A CÉLULA É HIPERTÔNICA 
EM RELAÇÃO AO MEIO, PORTANTO GANHA ÁGUA DO MEIO E FICA TÚRGIDA (CHEIA)
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MEIO HIPO
CÉL. TÚRGIDA
PLASMÓLISE
MEIO HIPER
CÉL. PLASMOLISADA
DEPLASMÓLISE
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G
L
I
C
O
S
E
RECONHECIMENTO
MEMBRANA PLASMÁTICA
DIFUSÃO FACILITADA: É A PASSAGEM DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA 
MEMBRANA PLASMÁTICA COM A AJUDA DE FACILITADORES, TAMBÉM
CHAMADOS DE CARREADORES DE MEMBRANA OU PERMEASES (ENZIMAS)
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MEMBRANA PLASMÁTICA
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MEMBRANA PLASMÁTICA
DIFUSÃO SIMPLES
TRANSPORTE ATIVO
TRANSPORTE ATIVO: É A PASSAGEM DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA 
MEMBRANA PLASMÁTICA CONTRA UM GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO
COM CONSEQUENTE GASTO DE ENERGIA (ATP).
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MEMBRANA PLASMÁTICA
PINOCITOSE: É O ENGLOBAMENTO DE PARTÍCULAS LÍQUIDAS PELA CÉLULA
A PARTÍCULA ENGLOBADA SERÁ, POSTERIORMENTE, DIGERIDA PELOS LISOSSOMOS
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MEMBRANA PLASMÁTICA
FAGOCITOSE: É O ENGLOBAMENTO DE PARTÍCULAS SÓLIDAS PELA CÉLULA
A PARTÍCULA ENGLOBADA SERÁ, POSTERIORMENTE, DIGERIDA PELOS LISOSSOMOS
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MEMBRANA PLASMÁTICA
EXOCITOSE: É A ELIMINAÇÃO DE RESÍDUOS DA DIGESTÃO CELULAR
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Fármacos
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Movimento das moléculas de drogas através das barreiras celulares.
Existem quatro maneiras principais pelas quais as pequenas moléculas atravessam as membranas celulares:
1.		Por difusão direta através do lipídio; (depende da ÁREA, GRADIENTE DE DIFUSÃO, COEFICIENTE DE DIFUSÃO E SOLUBILIDADE)
2. 	Por difusão através de poros aquosos que atravessam o lipídio; (muito pequena; uso dependente)
3.		Por combinação com proteína transportadora; (Especifica, saturavel; Fe no estômago; L-DOPA na BHE; transporte renal de ânion/cátion)
4.		Por pinocitose. (insulina no SNC; toxina botulínica no estômago)
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Pele e mucosa
Barreira lipídica
Coef. de partição O/A
Absorção por difusão
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Difusão através de lipídios
Substâncias na forma não carregada (não-ionizada ou não-polares) atravessam membranas mais facilmente através de difusão passiva.
Dois fatores físico-químicos contribuem para a permeabilidade (solubilidade) na membrana:
Coeficiente de partição – SOLUBILIDADE (para a substância distribuída entre a fase da membrana e o ambiente aquoso);
Coeficiente de difusão – DIFUSIBILIDADE (medida da mobilidade das moléculas no interior do lipídio).
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Efeito do pH na difusão de fármacos
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Efeito do pH na difusão de fármacos
A maioria dos fármacos são ácidos ou bases fracas, podendo existir na forma ionizada ou não ionizada, variando a razão entre as duas formas com o pH.
Os fármacos ácidos (HA) liberam H+ causando formação de um ânion, carregado negativamente (A-):
				HA ⇄ H+ + A- 
As bases fracas (BH+) também podem liberar H+, entretanto a forma protonizada dos fármacos básicos é em geral carregada, e a perda de um próton libera a base neutra (B):
				BH+ ⇄ B + H+
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Um fármaco atravessa membranas mais facilmente se estiver na forma não-carregada (não-ionizada).
Ácido: forma HA não-ionizada pode permear membranas e A- não.
Base fraca: forma não-carregada B atravessa a membrana celular, mas não a forma
BH+.
Então: a espécie ionizada (BH+ ou A-) possui lipossolubilidade muito baixa, sendo praticamente incapaz de atravessar as membranas, exceto quando existe um mecanismo de transporte específico.
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LIMITAÇÕES DA HIPÓTESE pH-PARTIÇÃO
ÁC.FRACOS- ABSORÇÃO NO INTESTINO- SUPERFICIE,TEMPO;
CAMADA MUCÓIDE;
TETRACICLINA-FACILMENTE ABSORVIDA, APESAR DE OCORRER NA FORMA IONIZADA NO pH GI;
EFEITO DA ARRASTE DE SOLVENTE.
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