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MEMBRANA PLASMÁTICA ESTRUTURA FORMADA POR LIPÍDEOS E PROTEÍNAS. 50% DA MASSA CONSTITUIDA POR LIPÍDEOS PROTEÍNAS CONSTITUINTES APRESENTAM VÁRIAS FUNÇÕES COMO TRANSPORTE DE MOLÉCULAS E MEDIAÇÃO DE REAÇÕES COMO SÍNTESE DE ATP. MOLÉCULAS LIPÍDICAS TEM CARÁTER ANFIFÍLICO REGIÃO POLAR (HIDROFÍLICA) REGIÃO APOLAR (HIDROFÓBICA) MAIORIA DOS LIPÍDEOS SÃO OS FOSFOLIPÍDEOS E DESTES OS FOSFOGLICERÍDEOS SÃO OS MAIS ABUNDANTES. APRESENTAM GLICEROL COMO ELEMENTO CENTRAL. GRUPO FOSFATO DUAS CADEIAS LONGAS DE ÁCIDOS GRAXOS GRUPO CABEÇA EM FOSFATIDILETALONAMINA ~e ESFINGOMIELINA (FOSFOLIPÍDEO) O ELEMENTO CENTRAL DESTE ESFINGOFOLIPÍDEO É A ESFINGOSINA. COLESTEROL: FORMAÇÃO ESPONTÂNEA DE BICAMADAS EM AMBIENTES AQUOSOS OCORRE A FORMAÇÃO DE BICAMADAS DE FOSFOLIPÍDEOS DEVIDO A SUA NATUREZA ANFIFÍLICA. FLUIDEZ DA BICAMADA LIPÍDICA Moléculas lipídicas se difundem livremente pela bicamada lipídica. Duas formas de vesículas Lipossomos ( micelas e bicamada lipídica) Depende da forma da mólecula Membranas negras Mobilidade das moléculas lipídicas na bicamada: Rotação Difusão lateral Flip/flop Flexão A composição de fosfolipídeos determina a fluidez da bicamada lipídica: Variação da temperatura: Hidrocarbonetos formando caudas curtas dificulta o congelamento da bicamada (Transição de fase) Hidrocarbonetos com ligação dupla cis também dificulta o congelamento da bicamada Colesterol aumenta rigidez da bicamada Balsas lipídicas Regiões da membrana onde ocorre concentração de moléculas lipídicas com destaque para esfingolipídeos e colesterol Associação com proteínas de membrana Estão relacionados com a formação de vesículas e sinalização celular (extra e intra). Gotas lipídicas: Formadas no retículo endoplasmático Monocamada Fonte de lipídeos Associadas com proteínas (várias enzimas que estão envolvidas no metabolismo de lipídeos) Assimetria da bicamada lipídica: Fundamental para o processo de transporte e sinalização celular. Ex: Ativação de processo de apoptose pela presença de fosfatidilserina na parte extracelular (inativação de translocador/ ativação da enzima scramblase) Fosfatidilinositol : subprodutos atuam na propagação da sinalização celular. GLICOLIPÍDEOS: Moléculas lipídicas ligadas à açúcares. Esfingosina faz parte da sua constituição Formados pelo complexo de golgi Interagem por ligação de hidrogênio entre os açúcares e também por força de van der waals entre as cadeias de hidrocarbonetos Formam balsas lipídicas Representam 5% das moléculas lipídicas da camada extracelular. Atuam na proteção da superfície extra celular e na adesão com células adjacentes Atuam também sítios de internalização (processo de infecção por bactérias). PROTEÍNAS DE MEMBRANA Desempenham a maioria das funções da membrana plasmática Grande variedade no tipo e quantidade de proteínas de acordo com o tipo e função de uma célula. Funções: Transporte de moléculas e íons sinalização celular Sitio de ligação de enzimas Associação com a bicamada lipídica: Proteínas transmembrânicas ( atravessam a bicamada) Proteínas periféricas (estão dispostas em uma das monocamadas) Proteínas transmembrânicas: Podem atravessar a membranas sob várias formas A maioria das formas estão inseridas nesses tipos: Única hélice alfa Múltiplas hélices alfa Folha beta em forma de barril Proteínas periféricas: Ligadas através de cadeia hélice alfa Ligadas através da cadeia lipídica Ligações não covalentes com outras proteínas Proteínas periféricas de membrana: Podem ser desacopladas da membrana quando expostas a forças iônicas ou por pH extremo Proteínas integrais: Não são liberadas quando expostas a forças iônicas ou pH extremo. Proteínas transmembrânicas se ligam a sinalizadores externos que geram sinal no interior celular. Também atuam no transporte de moléculas e íons. Proteínas periférica atuam ou no meio intracelular ou no meio extracelular Conformação hélice alfa maximiza a formação de ligações de hidrogênio entre as ligações peptídicas. É a conformação mais comum de regiões que transpassam a bicamada lipídica. Proteínas transmembrana de passagem única: A cadeia polipeptídica transpassa a membrana uma única vez. Proteínas transmembrana de múltipla passagem: A cadeia polipeptídica transpassa a membrana várias vezes. Múltipla passagem: Hélice alfa Folha beta Barril beta INTERAÇÃO ENTRE PROTEÍNAS HÉLICE ALFA TRANSMEMBRANA AS REGIÕES HÉLICE ALFA MANTEM SUAS INTERAÇÕES ATRAVÉS DE LIGAÇÕES FORTES PELA SEQUÊNCIA DE AMINOÁCIDOS HIDROFÓBICOS CONSTITUINTES DE SUA ESTRUTURA. BARRIS BETA: SÃO ESTRUTURAS MAIS RÍGIDAS SÃO ENCONTRADAS BASICAMENTE NAS MEMBRANAS DE BACTÉRIAS, MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS. ESSAS ESTRUTURAS PODEM CONTER ENTRE 8 A 22 FITAS DE FOLHAS BETA. PERMITEM A FORMAÇÃO DE ESTRUTURAS SIMILARES A POROS. EX: PORINAS. SÃO FORMADAS POR FOLHAS BETA ANTIPARALELAS. 16 FOLHAS: CADEIAS LATERAIS DE AMINOÁCIDOS POLARES REVESTEM O CANAL AQUOSO DA REGIÃO INTERNA. CADEIAS LATERAIS DOS AMINOÁCIDOS APOLARES PROJETAM-SE PARA O EXTERIOR DO BARRIL PARA INTERAGIREM COM O CENTRO HIDROFÓBICO DA MEMBRANA. AS ALÇAS DA ESTRUTURA PROTEICA SE PROJETAM PARA O LUMEN DO CANAL, DETERMINANDO A SELETIVIDADE DE SOLUTOS EX: PORINAS ESPECÍFICAS PARA PASSAGEM DE SACAROSE EM SALMONELLA TYPHIMURIUM A estrutura barril beta possui várias funções como: transporte seletivo sítio de ligação de moléculas Enzima. PROTEÍNAS GLICOLISADAS: Estão presentes na monocamada externa GLICOPROTEÍNAS: São oligossacarídeos ligados por ligação covalente com proteínas. Na monocamada externa ocorre a formação de pontes dissulfeto entre regiões da proteína e também entres proteínas diferentes. Proteoglicanas: longas cadeias de polissacarídeos ligadas à proteínas. Glicocálice Zona adjacente à membrana plasmática extracelular constituída de glicolipídeos, glicoproteínas proteoglicanas e carboidratos. PROTEÍNAS DE MEMBRANA SÃO GERALMENTE FORMADAS POR MULTICOMPONENTES: Ex: Centro de reação fotossintética de algumas bactérias EXISTEM REGIÕES DE CONCENTRAÇÃO DE PROTEÍNAS DE MEMBRANA EX: MEMBRANA PLASMÁTICA DE ESPERMATOZÓIDE. INTERAÇÃO CITOESQUELETO PROTEÍNAS DE MEMBRANA: PROTEÍNAS DE TRANSPORTE DUAS CLASSES PRINCIPAIS: PERMEASES OU CARREADORAS (LIGAÇÃO COM O SOLUTO SOFRENDO MODIFICAÇÕES CONFORMACIONAIS PROTEÍNAS DE CANAL (LIGAÇÃO FRACA COM O SOLUTO. FORMAM POROS ATRAVÉS DA MEMBRANA PLASMÁTICA) TRANSPORTE PASSIVO TRANSPORTE ATIVO: PERMEASES MOVIDAS POR GRADIENTE IÔNICO: UTILIZAMA A ENERGIA LIVRE DA MOVIMENTAÇÃO DE ÍONS PARA BOMBEAR SOLUTO CONTRA O GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO PODEM SER UNIPORTE (TRANSPORTAM UM ÚNICO SOLUTO) ACOPLADAS (TRANSPORTE DE DOIS SOLUTOS) SIMPORTE : NO MESMO SENTIDO ANTIPORTE: NO SENTIDO CONTRÁRIO PERMEASES ATPASES: SÃO ACIONADAS PELA HIDRÓLISE DE ATP BOMBAS P BOMBAS F BOMBAS ABC BOMBAS P: ASSOCIADAS A PROTEÍNAS DE MEMBRANA DE MÚLTIPLAS PASSAGENS. MANUTENÇÃO E ESTABELECIMENTO DOS GRANDIENTES DE ÍONS SÓDIO, POTÁSSIO, HIDROGÊNIO E CÁLCIO. BOMBAS F: OU ATP-SINTASES ATUAM SINTETIZANDO ATP ATUAM NO TRANSPORTE DE ÍONS HIDROGÊNIO BOMPA ABC: TRANSPORTA PEQUENAS MOLÉCULAS. POSSUI DOIS DOMÍNIOS DE ATP PROTEÍNAS DE CANAL CANAIS IÔNICOS POROS HIDROFÍLICOS BEM MAIS EFICIENTE NO TRANSPORTE DE ÍONS DO QUE AS PERMEASES TRANSPORTE PASSIVO APRESENTAM SELETIVIDADE A ÍONS CANAIS IÔNICOS TRANSITAM ENTRE O ESTADO ABERTO E FECHADO TIPOS DE CANAIS IÔNICOS: CONTROLADOS POR VOLTAGEM; CONTROLADOS MECANICAMENTE; CONTROLADOS POR LIGANTE QUE PODE SER EXTRA OU INTRACELULAR. EXEMPLO DA ESTRUTURA DE UM CANAL IÔNICO: Canal de potássio: hélices alfa transmembrana Poro Vestíbulo Filtro de seletividade Oxigênio Hélice do poro
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