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MEMBRANA CELULAR Mediador da comunicação entre a célula e o meio extern Professora: Rosemeire Alves de Andrade Membrana Celular • Definição: Elemento mediador da comunicação entre a célula e o seu meio externo. Barreira altamente seletiva, possibilita a captação de sinais extracelulares (hormônios, por exemplo), participando dos processos de reconhecimento e comunicação entre as células. Sua flexibilidade possibilita mudança na forma das células e em alguns casos, sua locomoção (Marzzoco; Torres 1999). Membranas • A membrana plasmática envolve a célula. • Todas as organelas subcelulares como o núcleo, mitocôndria, RE, aparelho de Golgi, vacúolos e lisossomos são delimitados por membranas. • As membranas biológicas, apesar de desempenharem funções diversificadas, exibem características estruturais comuns. Mitocôndrias Fig. 1 Mitocôndrias Composição Química • Lipídeos Fosfolipídeos Glicolipídeos Colesterol • Glicídeos • Proteínas Distribuição dos Compostos Químicos Fig.2- Tipos de Membranas do Hepatócito de rato (Lehninger, 2002) Lipídeos • São moléculas anfipáticas (com cadeia polar e apolar). Fig.4 e 5 – Tipos de Lipídeos. Lipídeos • Fig.6- Lipídeos, a- Micela; b-Bicamada; c-Lipossomo (Lehninger, 2002) • Fig.7- Molécula anfipática Fig.8- Movimento dos fosfolipídeos “flip-flop” Fig. 9- Movimento dos lipídeos Fig.10- Visão Tridimensional da Movimentação Lipídica Fosfolipídeos Chamados de "Lipídios Polares", são lipídios que contém fosfato na sua estrutura. • São os fosfoglicerí- deos e os esfingolipí- deos Fig. 11-Tipos de lipídeos Glicolipídeos • São lipídeos desprovidos de glicerol. • Cerebrosídeos (com monossacarídeos) • Gangliosídeos (com polissacarídeos) Colesterol Encaixa-se entre os fosfolipídeos e confere rigidez a MP, diminuindo a funcionalidade. Glicolipídeos Fig.12 – Fusão de Membranas, Lehninger, 2002 Proteínas • São moléculas também anfipáticas e existem em dois tipos: • Integrais ou Intrínsecas: são fortemente associadas aos lipídeos, sendo difícil remoção (com detergentes). • Periféricas ou Extrínsecas: são fracamente associadas aos lipídeos e podem ser facilmente removidas com expectrina (uma das formas de Hb). Proteínas • Fig. 13- Tipos de Proteínas, conforme sua função (Lehninger, 2002) Estrutura da membrana biológica • Teoria do mosaico fluido Fig.14- Teoria do Mosaico Fluido http://www.escolavesper.com.br/citologia/imagens/membrana%20plasmática.gif Célula Eucariótica e Procariótica • Têm a mesma classes de componentes químicos, uma organização estrutural semelhante e muitas propriedades em comum. • Há grandes diferenças quanto a componentes lipídicos específicos, proteínas e carboidratos, mas não nas interações físico-químicas entre suas moléculas. Ex: presença de glicerofosfolipídeos. Transporte celular • Passivo mediado difusão simples difusão facilitada osmose • Ativo mediado Bomba de Sódio e Potássio Tipos de Transporte Fig.15- Tipos de transporte (Lehninger, 2002) Bomba de Sódio e Potássio Fig.17 – Transporte de Sódio e Potássio (Lehninger, 2002) Ionóforo Fig. 18 -Valinomicina Fig. 19 -Valinomicina Fig. 20 -Valinomicina Fig. 21 - Valinomicina transportando K+ Fig.22- Resumo dos Transportes (Lehninger, 2002) Transporte de fármacos através das Membranas A absorção, a distribuição e a eliminação de uma substância envolvem a sua passagem através das membranas celulares. A capacidade da droga em atravessar as paredes capilares, membranas celulares e outras barreiras, para circular livremente, depende em grande parte do tamanho e forma moleculares e da sua solubilidade em meios aquosos e lipídicos, carga elétrica na molécula da droga, pH do fluido, Pka da droga. Quanto menor o Pka e maior o pH mais moléculas estão ionizadas. Quanto maior o Pka e menor o pH mais moléculas estão ionizadas. Difusão passiva das drogas hidrossolúveis Depende em grande parte do tamanho molecular da droga, isto se deve ao fato de canais aquosos da M.C. ter aproximadamente 8 Å e restringirem a passagem de qualquer molécula maior do que as que possuem peso molecular de 150. Difusão passiva das drogas lipossolúveis Principal mecanismo de transporte dos fármacos. A velocidade de difusão depende dos seguintes fatores: - Concentração da droga - Coeficiente de partição óleo/água - Concentração de prótons (pH) - Área para difusão da droga Transporte Ativo das Drogas Ocorre entre membranas neuronais, células tubulares renais e hepatócitos. As características do transporte ativo: . Seletividade Inibição competitiva . Demanda de energia . Saturabilidade . Movimento contra gradiente eletroquímico. Outros: pinocitose, fagocitose (alto PM) Difusão facilitada (substâncias endôgenas) Lacunas intercelulares (maioria dos capilares) Ação dos Fármacos nas membranas • O álcool e determinados agentes farmacológicos, como os anestésicos, parecem atuar diretamente sobre as membranas do sistema nervoso central, alterando o seu estado físico. • Os anestésicos, in vitro, efetivamente aumentam a fluidez das membranas. • Podem provocar: - lesões graves (Lisossomos) - morte celular - atrapalha no metabolismo - bloqueia os canais de transportes Referências Bibliográficas • Devlin,T.M. Manual de Bioquímica com correlações clínicas. 4.ed. Edgard Blücher, São Paulo, 1997. • Lehninger, A.L. Princípios de Bioquímica. 3.ed. Sarvier, São Paulo, 2002. • Marzzoco, A.; Torres, B. B. Bioquímica Básica. 2.ed. Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 1999.
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