Membrana Plasmática_aula2014

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Membrana plasmática e tipos de 
transporte através da 
membrana 
Suelen Marques 
 
suelen_marques@id.uff.br 
Todas as membranas biológicas compartilham propriedades fundamentais. Elas são 
impermeáveis à maioria dos solutos polares ou carregados, e permeáveis aos 
compostos apolares; apresentam de 5 a 8nm de espessura e parecem trilaminares 
quando vistas por meio de um corte transversal ao microscópio elelrônico. 
 
MEMBRANA CELULAR 
COMPONENTES DA MEMBRANA: 
 
LIPÍDEOS: componente estrutural 
•Moléculas anfipáticas (anfifílicas); 
• Compostos por fosfolipídeos, glicolipídeos e colesterol 
 
PROTEÍNAS: componente funcional 
• Classificadas como integrais e periféricas 
 
AÇÚCARES: 
• Associados aos lipídeos e as proteínas da membrana; 
MODELO DE MOSAICO FLUIDO DE SINGER 
E NICHOLSON 
 
 
 
 
 
 
 
 
 “Membranas são estruturas bi-dimensionais dinâmicas, 
fluidas,cuja constituição base é uma bicamada de fosfolipídeos 
(bicamada lipídica), sobre a qual se encontram distribuídas 
moléculas proteicas nela inseridas” 
 
• Principais características deste modelo: 
 Fluidez 
 Difusão de lipídeos e proteínas 
 Assimetria das monocamadas 
 
LIPIDEOS DE MEMBRANA 
PLASMÁTICA 
COMPOSIÇÃO DA MP 
LIPIDEOS DE MEMBRANA 
Determina a estrutura básica das membranas biológicas 
Se agregam, espontaneamente, em solução aquosa em 2 
estruturas: 
 Micelas (lipídeos em forma cônica) 
 Bicamadas (lipídeos) 
Interações não-covalentes, do tipo Van der Walls 
e pontes de hidrogênio 
PROPRIEDADES DOS LIPIDEOS 
Característica da natureza 
anfifílica das moléculas de 
fosfolipídios: 
-Rearranjo espontâneo e 
-Selamento automático 
das bordas livres (fendas 
maiores são reparadas por 
fusão de vesículas 
intracelulares) 
• Formados por uma cabeça polar e duas cadeias 
hidrofóbicas; 
• Os 4 principais são fosfatidilcolina , esfigomielina , 
fosfatidiletanolamina e fosfatidilserina 
 
FOSFOLIPIDEOS SÃO OSCOMPONENTES 
MAIS ABUNDANTES 
GLICOLIPÍDEOS 
 
• São lipídeos que contêm açúcares; 
• Encontrados somente na parte externa da membrana; 
• Tendem a se auto-associar; 
• Sua localização dita sua função. 
 
COMPOSIÇÃO DA MP 
Cabeça polar 
Cauda 
Apolar 
 
Anel 
 esteróide 
 
COMPOSIÇÃO DA MP 
COLESTEROL 
• Abundantes na MP de mamíferos; 
• Formado por uma cabeça polar devido à presença de 
uma hidroxila ligada ao anel esteróide; 
• Sua principal função é restringir o movimento das 
cabeças polares dos fosfolipídeos (reduz a fluidez da 
membrana). 
Depende da composição da membrana e temperatura: 
 
• Presença do colesterol = restringe o movimento das cabeças 
polares e das caudas hidrofóbicas dos fosfolipídeos. 
•Transição de Fase = alteração na mobilidade das caudas 
hidrofóbicas induzidas por mudanças na temperatura 
FLUIDEZ DA MEMBRANA 
MOBILIDADE DENTRO DA MEMBRANA PLASMÁTICA 
DIFUSÃO DE LIPÍDEOS E PROTEÍNAS. 
 
 DIFUSÃO LATERAL 
 
 DIFUSÃO ROTACIONAL 
 
DIFUSÃO TRANSVERSA 
(“FLIP-FLOP”) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Medida da taxa de difusão lateral de lipídeos por FRAP 
ASSIMETRIA NA MP 
A distribuição assimétrica nas monocamadas: 
•Monocada não-citosólica predomina fosfatidilcolina , esfigomielina e 
glicolipídeos 
•Monocada citosólica predomina fosfatidiletanolamina e fosfatidilserina 
(negativamente carregado). 
•O Colesterol é distribuído igualmente em ambas as camadas. 
 
•Pequenas áreas especializadas da membrana, geralmente formadas por 
glicoesfingolipídeos, colesterol e proteínas 
 
•Proteínas dos rafts: 
Residentes (domínios transmenbrana mais longos) e Transitórias 
(proteínas ligadas à lectinas ou ancoradas por glicosilfosfatidilinositol - 
GPI) 
 
ESTRUTURA DA MP: BALSAS LIPÍDICAS 
Sinalização 
Responsáveis pela maioria das funções específicas da 
membrana e, portanto, conferem a cada tipo de 
membrana celular suas características e propriedades 
funcionais 
COMPOSIÇÃO DA MP: PROTEÍNAS 
Sua função está 
relacionada ao tipo de 
associação com a MP. 
 
• Classificadas em 2 
grandes grupos: 
•PERIFÉRICAS e 
•INTEGRAIS 
 
 
FUNÇÃO DAS PROTEÍNAS DA MP 
MARCADORES 
RECEPTORES 
 ENZIMAS 
BOMBAS E CANAIS 
 
PROTEÍNAS PERIFÉRICAS E INTEGRAIS DA 
MEMBRANA 
•PÉRIFÉRICAS: Não interagem com a porção hidrofóbica da MP 
•INTEGRAIS: São moléculas anfipáticas que estão intimamente 
associada com porção hidrofóbica da monocamada; 
• Possuem orientação única na MP (sem flip-flop) e não podem 
ser extraídas sem prejuízo da estrutura da bicamada; 
• As cadeias polipeptídicas tendem a formar  hélices 
 - hélice barril -  
PASSAGEM ÚNICA 
 (SINGLE-PASS) 
MÚLTIPLAS PASSAGENS 
 (MULTIPASS) 
CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS 
TRANSMEMBRANA DE ACORDO COM SUA 
INSERÇÃO NA MP 
RESTRIÇÃO DA MOBILIDADE DAS PROTEÍNAS 
Ligadas a moléculas 
da matriz 
extracelular fora da 
célula 
Ligadas ao córtex 
celular dentro da 
célula 
Ligadas a proteínas 
na superfície de 
outra célula 
Mantidas em domínios 
funcionais por barreiras 
(junções) que restringem sua 
mobilidade àquele domínio. 
TRANSPORTE PELA MP 
GRANDES 
 MOLÉCULAS 
 POLARES 
NÃO CARREGADAS 
PEQUENAS 
 MOLÉCULAS 
 POLARES 
NÃO CARREGADAS 
PEQUENAS 
 MOLÉCULAS 
 HIDROFÓBICAS 
ÍONS 
TRANSPORTE PELA MP 
CLASSIFICAÇÃO DOS TIPOS DE TRANSPORTE 
 
•TRANSPORTE PASSIVO: A favor do gradiente eletroquímico 
•TRANSPORTE ATIVO: Contra o gradiente eletroquímico 
TRANSPORTE 
PELA MP 
Gradiente de concentração 
+ 
Gradiente elétrico 
= 
Gradiente eletroquímico 
TRANSPORTE PELA MP 
TRANSPORTE PELA MP 
DIFERENÇA ENTRE PORO E PTN 
TRANSPORTADORA 
 
ESPECIFICIDADE DO TRANSPORTE. 
UNIPORTE 
Transporte específico; 
Sem gasto de energia; 
Taxa de transporte mais rápida do que difusão simples: 
Gradiente 
Citosol 
Exterior 
CANAIS IÔNICOS 
 
• Sempre abertos 
• Abertura-dependente 
 
 
 Abertura do canal 
dependente de estímulo: 
• Voltagem; 
• Estresse mecânico; 
• Ligante. 
 
 
CANAIS IÔNICOS 
 
Taxa de transporte mais rápida do que carreadores; 
Seletivos a íons. 
 
Citosol 
Exterior 
Gradiente 
BOMBAS DE ATP 
Transporte de íons e pequenas moléculas; 
Gasto de energia proveniente do ATP; 
Citosol 
Exterior 
Gradiente 
ATP 
ADP + 
Energia 
TIPOS DE BOMBAS DE ATP 
CLASSE P 
 
Na+/K+ 
Ca+2 
H+/K+ 
CLASSES F e V 
 
H+ 
Superfamília ABC 
 
Íons 
Pequenas 
moléculas 
BOMBA DE Na+/K+ 
SIMPORTE DE GLICOSE/Na+ 
EXOCITOSE 
OUTROS TRANSPORTES 
ENDOCITOSE 
FUSÃO VESICULAR