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Membrana Plasmática: Componentes estruturais e função. Dra Christiane Leal Corrêa 2 CONCEITO É uma película delgada e elástica que envolve todas as células, revestindo-as e separando-as do meio externo, realizando a contenção do citoplasma e controlando o intercâmbio de substâncias entre a célula e o meio extracelular. 3 Membrana Plasmática Funções: 1 – São barreiras permeáveis, seletivas, que controlam a passagem de íons e de moléculas pequenas (solutos): Permeabilidade Seletiva 4 Membrana Plasmática Funções: 2 – Participam do processo de endocitose (pinocitose e fagocitose) e exocitose. 3 – Presença de moléculas que promovem o reconhecimento e aderência entre as células e os componentes da MEC. 4 – Possui receptores que interagem com moléculas provenientes do exterior (hormônios, neurotransmissores, fatores do crescimento, etc...) 5 Membrana Plasmática Características: 1 – São assimétricas 2 – Em temperatura fisiológica – estrutura fluida 3 – Modelo mosaico fluido. Membranas Biológicas Membrana Plasmática Retículo Endoplasmático, Complexo de Golgi, Lisossomo, Peroxissomo, Mitocôndria, Cloroplasto, Envoltório Nuclear, Vacúolos e Vesículas Funções Separar Integrar Células X Meio Organelas X Citosol Separar Membranas Biológicas Integrar Célula X Meio Manutenção equilíbrio iônico com o meio intracelular Reconhecimento celular e molecular = Receptores Adesão: célula à célula e célula ematriz Comunicação celular Organelas X Citosol Controle das atividades celulares Organização de sistemas enzimáticos Execução de funções especializadas- eficiência Proteção da célula - produtos potencialmente lesivos Membranas Biológicas Lipídios COMPOSIÇÃO QUÍMICA Proteínas Carboidratos 9 Estrutura da Membrana Plasmática Dupla camada lipídica (FOSFOLIPÍDEOS e colesterol) 10 DISPOSIÇÃO DOS FOSFOLIPÍDIOS NAS MEMBRANAS Água Parte polar do fosfolipídio: Atraída pela água (hidrofílica) Região apolar: ácidos graxos: repelida pela água (hidrofóbica) 11 • Os principais tipos de lipídios presentes nas membranas celulares são os fosfolipídios, o colesterol e o glicolipídio. (Nos procariontes e nos vegetais não há colesterol). • Todos esses tipos de lipídios apresentam porções de suas moléculas com afinidade diferencial em relação à água. • Uma parte da molécula é hidrofílica (“gosta” de água) e outra é hidrofóbica (“não gosta” da água). • Devido a essas propriedades, quando essas moléculas estão completamente envoltas por água, dispõem-se naturalmente em duas camadas. 12 Lipídios Membranas Biológicas Modelo molecular das membranas Singer e Nicolson (1 972) c:: Modelo do Mosaico Fluido Proteínas c:: bicamada lipídica; c:: proteínas embebidas na bicamada lipídica: mosaico c::proteínas e lipídeos apresentam movimentos nas membranas: fluído 14 Modelo do Mosaico Fluido Membranas Biológicas LIPÍDEOS Moléculas Anfipáticas Região Hidrofílica Região Hidrofóbica + { { - viscosa/+ fluida Insaturados Saturados + viscosa/- fluida Saturação Ácidos Graxos Fluidez das Membranas Membranas Biológicas Lipídeo fundamental nas membranas biológicas FOSFOLIPÍDEOS 17 18 Interação colesterol + fosfolipídeos Torna a membrana mais rígida Membranas Biológicas COLESTEROL Distribuição dos Lipídeos nas Membranas Membranas Biológicas FORMA ASSIMÉTRICA Há diferenças entre faces citosólica e não-citosólica Flip Flop Rotação Difusão Lateral depende da temperatura Membranas Biológicas Movimentação dos lipídeos 22 Fluidez da membrana A membrana é fluída (líquida) Os fosfolipídios e proteínas deslocam-se no plano da membrana, não ocupando portanto posição fixa. 23 Barreira hidrofóbica impermeável c:: tamanho da molécula; c:: solubilidade da molécula (em óleo) Membranas Biológicas Permeabilidade da Bicamada lipídica Periféricas ou Extrínsecas Integrais ou Intrínsecas COMPOSIÇÃO QUÍMICA Lipídeos Proteínas Carboidratos Membranas Biológicas 26 Estrutura da Membrana Plasmática Proteínas periféricas – são ptns que encontram-se sobre a face da membrana ligadas às cabeças dos fosfolipídeos ou a ptns integrais. Proteínas integrais – Encontram-se embutidas na membrana, entre os lipídios da dupla camada. Enquanto a bicamada lipídica determina a estrutura básica das membranas biológicas, as proteínas são responsáveis pela maioria das funções da membrana, atuando como receptores específicos, enzimas, proteínas transportadoras, entre outra funções. Extraídas da bicamada com técnicas drásticas (detergentes) Moléculas Anfipáticas Proteínas Integrais (75%) Membranas Biológicas PROTEÍNAS Proteínas Integrais Membranas Biológicas Moléculas anfipáticas transmembranas ligadas covalentemente aos lipídeos; Ligadas externamente aos lipídeos por ligações covalentes PROTEÍNAS Proteínas ligadas a outras proteínas por ligações não-covalentes; Extraídas com facilidade da bicamada com soluções salinas Espaço extracelular Citosol Proteínas Periféricas Membranas Biológicas PROTEÍNAS Membranas Biológicas Distribuição Assimétrica Inclusive entre faces citosólica e não- citosólica PROTEÍNAS ESTRUTURAL RECONHECIMIENTO RECEPTOR TRANSPORTE ENZIMÁTICA COMUNICAÇÃO F u N ç õ E S Membranas Biológicas PROTEÍNAS Poro Hidrofílico Múltiplas α-hélices formando poros aquosos Membranas Biológicas TRANSPORTE PROTEÍNAS Movimentação das Proteínas Membranas Biológicas Flip Flop Limitado Rotação Difusão Lateral Difusão Vertical Restrição do movimento das proteínas Membranas Biológicas Ligação citoesqueleto Ligação matriz extracelular Ligação proteínas células diferentes Barreira difusão PROTEÍNAS Estrutura Molecular Básica Membranas Biológicas Lipídios Periféricas Integrais Proteínas Carboidratos 37 Glicocálice É uma região rica em hidratos de carbono ligados a ptns ou a lipídios na membrana plasmática. É uma extensão da própria membrana. Glicoproteína + Glicolipídio = Glicocálice Essa cobertura de carboidratos ajuda a proteger a superfície celular de lesões mecânicas e químicas e recentemente descobriu-se que oligossacarídeos específicos funcionam como intermediários em diversos processos transitórios de adesão célula-célula. Assimétrica: Face não citoplasmática das membranas LOCALIZAÇÃO Glicocálice Hidratos de carbono ligados covalentemente aos lipídeos e proteínas da membrana Glicoproteínas secretadas pela célula I adsorvidas superfície Membranas Biológicas CARBOIDRATOS 40 Glicocálice Funções: 1 – Protege a superfície da célula de agressões mecânicas e químicas. 2 – Reconhecimento e adesão celular. 3- Especificidade: Sistema ABO de grupo sanguíneo: Grupo A – N-acetilgalactosamina Grupo B – Galactose Grupo O – Ausente. Glicocálice das células da superfície da mucosa intestinal as protege do contato com os alimentos e dos efeitos destrutivos das enzimas digestivas. Glicoproteínas e Glicolipídios (marcadores de superfície celularque determinam os grupos sanguíneos) V' Reconhecimento e adesão celular Funções do Glicocálice Tipo de carboidratos da membrana V' Proteção da superfície celular Superfície intestinal V' ligação de toxinas, vírus e bactérias Reconhecimento molecular Funções do Glicocálice Ex. especificidade do sistema sanguíneo ABO. V'Determinação antigênica Impressão digital da célula Funções do Glicocálice MEMBRANA PLASMÁTICA 1. Quais são os constituintes fundamentais da membrana plasmática? 2. Descreva de modo bastante resumido no que consiste o modelo do mosaico fluído. 3. O que se entende por permeabilidade seletiva da membrana plasmática? 4. Qual a importância da membrana plasmática para as células? 5. Quais as funções da membrana plasmática? 6. Apresente os tipos de lipídeos e proteínas presentes na membrana plasmática? 7. O que é glicocálix? 44 Número do slide 1 CONCEITO Membrana Plasmática Membrana Plasmática Membrana Plasmática Membranas Biológicas Número do slide 7 Membranas Biológicas Estrutura da Membrana Plasmática DISPOSIÇÃO DOS FOSFOLIPÍDIOS NAS MEMBRANAS Número do slide 11 Número do slide 12 Número do slide 13 Modelo do Mosaico Fluido Número do slide 15 FOSFOLIPÍDEOS Número do slide 17 Número do slide 18 COLESTEROL Número do slide 20 Movimentação dos lipídeos Fluidez da membrana Número do slide 23 Número do slide 24 Membranas Biológicas Estrutura da Membrana Plasmática �Enquanto a bicamada lipídica determina a estrutura básica das membranas biológicas, as proteínas são responsáveis pela maioria das funções da membrana, atuando como receptores específicos, enzimas, proteínas transportadoras, entre outra funções. � PROTEÍNAS PROTEÍNAS PROTEÍNAS PROTEÍNAS PROTEÍNAS PROTEÍNAS Número do slide 34 PROTEÍNAS Membranas Biológicas Número do slide 37 Essa cobertura de carboidratos ajuda a proteger a superfície celular de lesões mecânicas e químicas e recentemente descobriu-se que oligossacarídeos específicos funcionam como intermediários em diversos processos transitórios de adesão célula-célula. CARBOIDRATOS Glicocálice Número do slide 41 Funções do Glicocálice Funções do Glicocálice MEMBRANA PLASMÁTICA
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