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Membrana Plasmática Profa. Dra. Juliana Torini 1- Proteínas, 2-Lipídeos, 3-Oligossacarídeos Membrana Plasmática Cada célula é circundada por uma membrana plasmática que a separa do meio extracelular. A membrana plasmática atua como uma barreira de permeabilidade, que possibilita à célula manter composição citoplasmática diferente do meio extracelular. Referência: Singer, S. J. & Nicolson, G. L. (1972) Science, 175:720-731. Modelo de mosaico fluido. Experimentos mais detalhados mostraram deficiências nos diversos modelos de membrana celular. Singer e Nicolson (1972) propuseram um modelo de membrana constituído de uma bicamada lipídica, onde encontram-se inseridas proteínas. Há dois tipos de proteínas inseridas na membrana, uma que atravessa toda a membrana, chamada proteína intrínseca, ou transmembrana. O segundo tipo de proteína localiza-se sobre a membrana, sendo encontrada tanto no exterior como voltada para o citoplasma. Esse segundo tipo de proteína é chamado extrínseca. Modelos de Membrana Celular Modelo Atual da Membrana Celular Proteína da classe α Glicolipídio Fosfolipídeo Proteína globular Segmento hidrofóbico da proteína Colesterol Cadeia lateral de oligossacarídeo Composição Lipídica da Membrana Celular Há três tipos de lipídios na membrana celular animal, segundo estudos de Rouser e colaboradores de 1968. 1) Esteróides colesterol 2) Fosfolipídios Esfingomielina Fosfatidilcolina Fosfatidiletanoamina fosfatidilserina Lecitina 3) Glicolipídios Quais as funções da membrana celular? - Definir o limite externo da célula. - Ser seletivamente permeável, deixando passar somente os elementos necessários e importantes para a célula, impedindo a entrada de componentes danosos a sua sobrevivência. - Transporte de informações, permitindo à célula que qualquer modificação no meio em que ela viva possa ser sentida e transmitida ao seu interior para que as providências necessárias possam ser tomadas. Fenômenos de Membrana As células vivas mantém uma composição química constante e devem estar em equilíbrio com o meio onde vivem. As células recebem do meio certas substâncias de que necessitam e eliminam para o meio as substâncias que lhe são inúteis ou que estejam em excesso. O intercâmbio entre as substância do meio externo e o meio interno da célula é regulado pela semipermeabilidade da membrana. É um mecanismo complexo no qual figuram os processos de difusão e osmose, bem como o emprego de energia. Endocitose Endocitose: Processo de entrada de material na célula, sem atravessar a membrana. FAGOCITOSE : é o englobamento de partículas sólidas através da emissão de pseudópodes (Do gr. pseudos, falso; podos, pés). Nos protozoários, como nas amebas, os pseudópodes participam do processo de nutrição. Nos animais superiores representa um mecanismo de defesa, através do qual células chamadas de fagocitárias, como alguns tipos de leucócitos no sangue macrófagos no tecido conjuntivo e as células da micróglia no tecido nervoso, englobam e destroem partículas inertes e microrganismos invasores. Pinocitose PINOCITOSE: (Do gr. pino, beber). É o processo de englobamento de gotículas de substâncias líquidas que são como que "sorvidas" por uma depressão da membrana, que se aprofunda e mergulha no citoplasma. A membrana se invagina formando um túbulo, visível apenas ao microscópio eletrônico. A substância líquida penetra no túbulo que, por estrangulamentos basais, origina os microvacúolos (pinossomos). É um dos principais mecanismos de entrada de água na célula. Exocitose Enquanto que na endocitose as substâncias entram nas células, existe um processo inverso: a exocitose. Depois de endocitado, o material sofre transformações sendo os produtos resultantes absorvidos através da membrana do organito e permanecendo o que resta na vesícula de onde será posteriormente exocitado. A exocitose permite, assim, a excreção e secreção de substâncias e dá-se em três fases: migração, fusão e lançamento. Na primeira, as vesículas de exocitose deslocam-se através do citoplasma. Na segunda, dá-se a fusão da vesícula com a membrana celular. Por último, lança-se o conteúdo da vesícula no meio extracelular. Difusão Quando uma substância é colocada em presença de outra igual, sendo que entre as mesmas há uma diferença de concentração, haverá um deslocamento espontâneo das "partículas" do meio (hipertônico) de maior para o meio de menor concentração (hipotônico). Depois de um certo tempo, o meio ficará homogêneo (isotônico) interrompendo o fenômeno. Esse processo denomina-se Difusão. Esse processo se deve ao movimento Brawniano das moléculas e átomos das substâncias. Difusão simples – O movimento ocorre pelos orifícios e espaços intermoleculares – sem a utilização de proteínas. Difusão simples Difusão Facilitada Também é um processo que pode ser passivo, quando não envolve gasto de energia pela célula. Nesse tipo de difusão, algumas proteínas atuam facilitando a passagem de certas moléculas que, por difusão simples, demorariam muito tempo para atravessar a membrana. Esse processo é particularmente comum no movimento de glicose, aminoácidos e vitaminas em alguns tipos celulares, podendo ser reversível. A hipótese de que a difusão facilitada se deve à presença de um transportador que se combina com o soluto penetrante tem sido apoiada pela identificação de proteínas extraídas de membranas que se combinam especificamente com substâncias que penetram nas células por difusão facilitada. Difusão Facilitada Canais Iônicos Difusão Facilitada Permeases Difusão Facilitada Permeases Osmose A osmose, do grego "ósmos", significando "impulso" ocorre quando duas soluções de concentrações diferentes encontram-se separadas por uma membrana semipermeável. Neste caso, existe uma tendência do solvente (água), da solução menos concentrada, migrar para o ambiente onde se encontra a solução de maior concentração de sais, a qual sofre uma diluição progressiva até que as duas soluções atinjam as mesmas concentrações. É o movimento do solvente do meio menos concentrado de soluto (meio hipotônico) para o meio mais concentrado de soluto (meio hipertônico). Osmose Osmose Osmose Protótipo Osmótico Protótipo Osmótico Meio A Meio B Membrana permeável ao solvente e impermeável ao soluto Soluto Solvente Protótipo Osmótico Qual a direção de movimento do solvente ? Para isso devemos calcular a Concentração = Soluto / Solvente CA = 4 /6 = 0,67 CB = 2 / 6 = 0,33 CA > CB, portanto o solvente irá ser transportado do meio B para A até igualar as concentrações OBS: Faça o acompanhamento fase a fase, calculando a concentração !!!!! Osmose Meio A Meio B Membrana permeável ao solvente e impermeável ao soluto Soluto Solvente Osmose Protótipo Osmótico Nesta situação, temos: CA = 4 / 8 = 0,5 CB = 2 / 4 = 0,5 Osmose Para os exercícios a seguir, calcule a direção da passagem do solvente, além de realizar todas as fases da passagem do solvente até chegar num sistema em equilíbrio. Osmose Exercício1 Meio A Meio B Membrana permeável ao solvente e impermeável ao soluto Soluto Solvente Osmose Exercício2 Meio A Meio B Membrana permeável ao solvente e impermeável ao soluto Soluto Solvente Osmose Exercício3 Meio A Meio B Membrana permeável ao solvente e impermeável ao soluto Soluto Solvente Transporte ativo Neste tipo de transporte a substância é levada de um meio a outro através da membrana celular por uma proteína carregadora queé capaz, inclusive, de transportar esta substância contra um gradiente de concentração, de pressão ou elétrico (a substância pode, por exemplo, ser transportada de um meio de baixa concentração para um de alta concentração da mesma). Para tanto, O carreador liga-se quimicamente à substância a ser transportada através da utilização de enzima específica, que capitalizaria tal reação. Além disso há um consumo de ATP intracelular para transportar a substância contra um gradiente de concentração. Transporte ativo EXEMPLO: Bomba de Sódio e Potássio - transporta constantemente, nas células excitáveis, através da membrana, íon sódio de dentro para fora e íon potássio de fora para dentro da célula. Ambos os íons são transportados contra um gradiente de concentração, isto é, de um meio menos concentrado para um mais concentrado do mesmo íon. Normalmente o Na+ está mais concentrado no líquido extracelular do que no interior da célula, ocorrendo o inverso com o potássio. Bomba de Sódio e Potássio
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