Biomembranas

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Letícia Gama, Turma 65
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Biomembranas: 
- Composição química: Lipídios; proteínas e hidratos de carbono. A quantidade dos mesmos é variável dependendo da função primordial da membrana. Ex: Mitocondrial interna formada em maior quantidade em proteína do que lipídio| Uma membrana como a mielina tem muito mais lipídio do que proteína, sendo considerada neste caso mais isolante. 
‘’Todas as membranas celulares são fluidas e dinâmicas (maioria dos lipídios e proteínas podem se movimentar dentro da própria membrana. Possui essa característica pois a membrana não pode apresentar uma alta viscosidade) e estrutural e funcionalmente assimétricas (um lado é voltado para o lado extracelular e outro voltado para o meio intracelular, ou seja, esses lados são diferentes tanto em composição quanto funcionalmente, não possuindo os mesmos componentes do lado intracelular e do lado extracelular).’’
Lipídios:
-Lipídios da membrana são moléculas longas e anfipáticas (ou anfifílicas- solúveis em solventes orgânicos e insolúveis em água), ou seja, são moléculas grande e que possuem extremidades de polaridades divergentes. Os principais tipos são: fosfolipídios; glicolipidios e colesterol.
 FOSFOLIPÍDIOS:
Glicerofosfolipídio:
A partir de uma molécula de GLICEROL (possui 3 carbonos), ligado ao C1 e a C2 há dois ácidos graxos de cadeia longa + fosfato ligado ao C3= Molécula base o ÁCIDO FOSFATÍDICO. A medida que vai acrescentando radicais diferentes no fosfato, vai ser formado diferentes ácidos, como por exemplo: se colocar a colina é chamado de fosfatidilcolina. Todos os lipídios da membrana são moléculas longas e anfipáticas, tendo que apresentar uma porção hidrófila (GLICEROL+FOSFATO) e a hidrofóbica (as caudas de ácidos graxos). O 1º ácido graxo normalmente é saturado e com cerca de 14 a 24 carbonos, já o 2° também é longo, mas com insaturação entre o carbono 9 e 10, que é denominado de KINK Influencia totalmente na fluidez da membrana.
Esfingofosfolipídio:
Ao contrário do Glicerofosfolipídio, a molécula base esfingofosfolipídio é a ESFINGOSINA (ácido graxo+ serina). O principal esfingofosfolipídio é a ESFINGOMIELINA, formada por fosforilcolina (fosfato+ colina) + ceramida (ácido graxo + esfingosina)
ESFINGOSINA: ácido graxo + serina
 
 GLICOLIPÍDIOS:
 1) Cerebrosídidio: glicose ou galactose + ceramida.
 2) Gangliosídio: é formado pelo menos por uma glicose ou galactose + ceramida + ácido siálico (molécula que garante grande negatividade). 
 COLESTEROL:
Como esteroide, é definido com moléculas que apresentam anéis aromáticos múltiplos = CICLOPENTANOPERIDROFENANTRENO. 
BICAMADA: voltada para a célula
 Caso moléculas anfipáticas sejam colocadas em meio aquoso, elas vão poder apresentar dois tipos de organização. Uma das formas seriam as MICELAS, que possuem tamanho limitado e são estruturas arredondadas, a questão é que os lipídios da membrana não podem ser organizar nesse modelo devido ao grande tamanho das cadeias de ácido graxo (como já foi dito pode apresentar cerca de 14 a 24 átomos de carbono).
 A camada voltada para o meio intracelular é chamada de MONOCAMADA INTERNA ou CITOSÓLICA e, já a camada voltada para o meio extracelular é denominada de MONOCAMA EXTERNA. As duas extremidades voltadas para a agua é a porção hidrófila, já a da interação dos lipídios é a porção hidrofóbica. 
 
Lembrando que essas características da bicamada valem apenas para a membrana da célula e não de organelas!! Como por exemplo do complexo de golgi, no qual a sua monocamada externa é a citósolica!!
MOVIMENTOS QUE OS LIPÍDIOS PODEM EFETUAR:
Difusão lateral: Movimento dentro da monocamada
Rotação: Gira ao redor do seu próprio eixo
Flexão: Movimento maior nas porções dos ácidos graxos, ocorre uma proximidade entre as porções adjacentes.
Flip-flop: Quando ocorrem movimento de troca de monocamada, ou seja, um fosfolipídio sai da monocamada interna e vai para a externa. Ocorre normalmente menos de 1x por mês, sendo considerado um movimento raro.
Só ocorre a síntese de lipídios da monocamada externa ou citósolica do retículo endoplasmático liso. No retículo há uma enzima chamada de ESCRAMBLASE, enzimas transportadoras de lipídios, os transferindo de uma monocamada a outra de modo inespecífico. Essa enzima catalisa o movimento de flip-flop, misturando os lipídios (de características diferentes), além dessas existem outra enzima chamada de FLIPASE, que está presente na membrana celular atuando de maneira especifica no FOSFATIDILSERINA + FOSFATIDILETANOLAMINA jogando-os na monocamada interna ou citósolica. Logo os fosfolipídios mais frequentes na monocamada externa são os FOSFATIDILCOLINA + ESFINGOMIELINA.
 
Uma curiosidade é que existe uma escramblase inativa na membrana celular, quando uma célula vai sofrer apoptose (morte celular programada) antes desse processo a escramblase é ativada, assim fazendo a mistura dos componentes da membrana. Logo, moléculas de fosfatidilserina são encaminhadas para a monocamada externa em uma célula ‘’pré-apoptótica’’, esse processo de transferência serve como sinal aos macrófagos para ficarem mais ativados e realizarem a ação fagocitária. Outro ponto é a inativação das flipases para a ação fagocitária, mas esse processo é lento compensando mais a ativação das escramblases.
FLUIDEZ DA BICAMADA:
-Quanto maior for as cadeias de ácidos graxos, menor a fluidez. Cadeias muitos longas se tornam fáceis de se agregar, tornando assim a membrana mais viscosa.
-Os KINKS, por ser uma insaturação acaba afastando as cadeias, diminuindo assim a probabilidade das cadeias se interagirem entre si e tornar a membrana mais viscosa. Logo, quanto maior o número de insaturação menos viscosa.
-Quando é acrescentado o colesterol a membrana acaba perdendo um pouco do seu movimento de flexão e a também tem sua permeabilidade minimizada. Assim acaba ‘’ endurecendo’’, devido seus anéis, a membrana- menos fluida.
-A temperatura, quanto maior a energia térmica maior a fluidez (alguns animais influenciam)
Adaptação homeoviscosa: Manutenção da fluidez em circunstancias desfavoráveis. É quando a célula mesmo em condições desfavoráveis mante sua fluidez. Primeiramente foi observado em leveduras, inicialmente tem o aumento de temperatura, depois a elevação do movimento das moléculas e consequentemente o aumento da fluidez das membranas. O problema é que a fluidez em alto nível pode atrapalhar alguns processos celulares, para acabar com essa questão a célula começa a sintetizar lipídios de ácidos graxos de cauda longa e pouca insaturação (mais viscosa), equilibrando a fluidez.
- A assimetria mais notável entre as monocamadas são os glicolipidios localizados na monocamada externa. Todo glicocálix é formado pela parte glicídica dos glicolipidios, essa parte utilizada para formar o glicocálix é um importante meio de sinalização. 
Lembrando que é válido dizer que a assimetria da membrana celular é mantida pelas flipases, caso chegue um fosfatidilserina e uma fosfatidiletanolamina na monocamada externa as flipases vão retira-las e colocar na monocamada interna.
RAFT: São regiões ou microdomínios de uma membrana ricas em colesterol e esfingolipídio. São locais responsáveis por algumas funções celulares, tais como o tráfego vesicular e a transdução de sinais. Um raft lipídico é um precursor de uma cavéola. 
PROTEÍNAS DA MEMBRANA:
1) Integral: Intrínseca. Muito ligada a bicamada lipídica; passando através dela ou sendo ligada a porção apolar dos lipídios
2) Periférica: Externa. Sendo ligada a porção polar ou a outra proteína. 
3) Transmembranas: São proteínas anfipáticas que deixa suas porções hidrofóbicas em contato com as cadeias também hidrofóbicas da bicamada e suas porções hidrófilas voltados para o meio extracelular ou intracelular. Proteínas transmembranas podem ser classificadas como UNIPASSO e MULTIPASSO, a primeira só atravessa 1 vez na bicamada e normalmente são compostas por 20 a 25 aminoácidos, já a última, que atua como canais, atravessam mais de uma vez na bicamadaAs proteínas podem realizar dois tipos de movimento: ROTAÇÃO e DIFUSÃO LATERAL LIMITADA. A proteína NUNCA realiza movimento de FLIP-FLOP!!!!!
Existe um padrão de restrição, que mantem uma determinada proteína no seu local certo, exercendo sua função. 
ESTUDO DAS PROTEÍNAS DOS ERITRÓCITOS:
Espectrina: Proteína periférica + fina + flexível + formada por duas cadeias levemente torcidas. Quando uma proteína é formada por duas cadeias (cada uma formada por 106 aminoácidos), ela é denominada de DÍMERO. Ela é importante pois garante forma bicôncava da hemácia e permite a deformação da mesma para entrada em finos capilares. É considerada uma proteína extrínseca, que neste caso deve está ligada a outra proteína ou na parte polar da membrana. 
Complexo juncional: Neste local há um FILAMENTO DE ACTINA (com 13 monômeros e contrátil) + TROPOMIOSINA + PROTEÍNA 4.1 (proteína de ligação). Logo há a formação de uma rede interna flexível na hemácia. 
ANEMIA HEMOLÍTICA ESFEROCITICA CONSTITUCIONAL ou ESFEROCITOSE HEREDITÁRIA: Vai ocorrer a lise das hemácias + forma circular + mutação genética
BANDA 3 (AE1): Uma glicoproteína multipasso com 930 aminoácidos, que passa através da bicamada 14 vezes, formando canais. A banda 3 fica presa na Espectrina através de outra proteína denominada de AQUIRINA (proteína 4.2), e também exerce a função de fazer troca de íons, caso haja a sua ausência o indivíduo também pode desenvolver um tipo de esferocitose.
Fodrina: É uma isoforma não eritrocítica da espectrina, ou seja, é uma forma igual, mas é uma modalidade que não aparece na hemácia e sim na célula epitelial. 
Glicoforina: É uma glicoproteína transmembranas unipasso com 131 aminoácidos, ela é extremamente glicosilada sendo muito importante na transfusão de sangue. A Glicoforina possui um receptor para o antígeno da malária, o Plasmodium Falciparum.