Aula Biomembranas

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Biomembranas
Professoras: Thalita e Flávia
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Introdução
Estruturas laminares compostas de lipídios e proteínas.
Definem os limites entre as células e o ambiente extracelular.
Funcionam como barreiras.
Possibilitam a compartimentalização da atividade metabólica através das organelas.
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Introdução
Possuem muitas enzimas e sistemas de transporte importantes.
Interagem com outras moléculas ou células através de sítios receptores ou de reconhecimento.
Possuem uma estrutura básica: bicamada lipídica para permeabilidade seletiva e proteínas que são as principais responsáveis pelas diversas funções das biomembranas.
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1- Composição química
1.1- Lipídios
Insolúveis em água.
Mais abundantes: fosfolipídios; em menor quantidade: esfingolípídios e o colesterol.
Fosfolipídios  anfipáticos:
uma cabeça polar (glicerol + fosfato + álcool)
duas caudas apolares (cadeias carbônicas de ácidos graxos saturados ou insaturados - fluidez). 
quando expostos a água tendem à formação de bicamadas que são impermeáveis à maioria das moléculas polares e às apolares grandes.
As membranas são consideradas assimétricas  diferem quanto à constituição lipídica das camadas. 
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1- Composição química
1.2- Proteínas
Realizam a maioria das funções da membrana.
Quantidade varia conforme a função da membrana.
Classificadas em:
 intrínsecas (integrais);
extrínsecas (periféricas).
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1- Composição química
1.2- Proteínas
Intrínsecas
interagem fortemente com as porções hidrofóbicas dos lipídios atravessando a bicamada e apresentando domínios citoplasmáticos e não citoplasmáticos.
unipasso: quando possuem um único domínio transmembrana
multipasso: quando possuem mais de um domínio.
Extrínsecas
 ligam-se às membranas por interações fracas, à outras proteínas extrínsecas ou integrais ou mesmo à fosfolipídios da bicamada. 
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1- Composição química
1.3- Carboidratos
Quase sempre associados à face não citoplasmática, voltados para o meio extracelular.
Correspondem às porções glicídicas dos glicolipídios, glicoproteínas e proteoglicanos.
Compõem um revestimento celular denominado glicocálix e permitem o reconhecimento molecular (lectinas - interação espermatozóide e óvulo) e a comunicação intercelular (selectinas que reconhecem carboidratos).
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2- Aspectos funcionais 
Fluidez das membranas
Somente é possível por não existirem ligações químicas entre seus componentes.
A movimentação dos lipídios  a rigidez e permite a difusão de diferentes constituintes.
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Fatores que podem influir na fluidez da membrana
a) Presença ou não de insaturações nas cadeias dos ácidos graxos
 As insaturações permitem maior movimentação dos lipídios e proteínas.
b) Temperatura ambiental
 Influi no ponto de fusão dos ácidos graxos fazendo com que passem do estado gel para um estado líquido cristalino de maior fluidez.
c) Presença de moléculas interpostas na bicamada
 Alteram o grau de compactação normal dos ácidos graxos e dificultam a movimentação destes na bicamada.
d) Dieta alimentar
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3- Domínios de membranas
Regiões com tipos de lipídios e proteínas específicas.
Podem ocorrer pela diferença entre estado gel e líquido cristalino de alguns ácidos graxos promovendo o estado líquido ordenado. 
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3- Domínios de membranas
3.1 Receptores
Sinalização celular  feita por ligantes.
Ligantes podem ser lipossolúveis atravessando a membrana ou não necessitando de proteínas reconhecedoras - receptores.
Receptores possuem 3 domínios: extracelular, transmembrana e citoplasmático.
Os receptores permitem a resposta a estímulos externos de 4 formas:
Promovendo alterações na atividade funcional do domínio citoplasmático.
Internalizando o ligante (endocitose).
Pelo transporte físico do ligante (íons).
Alterando o citoesqueleto.
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3- Domínios de membranas
3.2 Permeabilidade
Bloqueiam a passagem de moléculas polares, apolares grandes e íons.
Algumas moléculas atravessam a membrana sob ação de proteínas transportadoras.
As proteínas canais possuem um espaço hidrofílico que permite a passagem de íons e moléculas.
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3- Domínios de membranas
3.2 Permeabilidade 
Proteínas carreadoras ou permeases interagem com moléculas solúveis sofrendo alteração conformacional. 
Este transporte pode ser feito de 3 formas: 
	a) Uniporte: quando 1 única molécula atravessa unidirecionalmente a membrana.
	b) Simporte: quando 2 moléculas são transportadas na mesma direção.
	c) Antiporte: quando 2 moléculas são transportadas em direções opostas.
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3- Domínios de membranas
3.2 Permeabilidade 
Transporte de moléculas através da membrana ocorre por 2 mecanismos:
difusão (sem gasto de energia);
transporte ativo (com gasto de energia).
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3- Domínios de membranas
3.2 Permeabilidade 
1) Difusão
	a) Simples: ocorre a favor de um gradiente de concentração do soluto até que seja atingido o equilíbrio. Sua velocidade depende da solubilidade dos solutos na membrana e do tamanho das moléculas.
	b) Por canais protéicos: altamente seletivos à passagem de íons ou moléculas e podem ser abertos por potenciais elétricos ou por interações moleculares (hormônios e neurotransmissores).
	c) Facilitada: mediada por proteínas de membrana carreadoras (carboidratos e aminoácidos). Não faz transporte contra gradiente de concentração. 
2) Transporte ativo
 É realizado às custas de gasto energético (ATP) por proteínas carreadoras.
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4- Especializações de membrana
4.1 Microvilosidades
 a superfície celular.
Compostas por uma trama de filamentos de actina.
Ex: células epiteliais intestinais.
4.2 Estereocílios
 a superfície celular.
São mais longos e finos.
Ex: células do epidídimo.
4.3 Bainha de mielina
Dobramentos da membrana da célula de Schwan envolta do axônio do neurônio para isolamento elétrico e aumento da velocidade de propagação do impulso.
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4- Especializações de membrana
4.4 Junções intercelulares
Interconectam células vizinhas.
Visualizadas pela microscopia eletrônica.
Podem ser de vários tipos:
a) Junção de oclusão:
Sua função primordial é evitar a rota paracelular, porém, em alguns casos, as células podem alterar tal bloqueio para permitir a passagem de água e solutos através desta junção.
Ex: epitélio intestinal para permitir a absorção rápida de aminoácidos e monossacarídeos, da luz intestinal.
Este tipo de junção é constituída por longas cadeias de proteínas transmembranas, em forma de fitas que se anastomosam ou dividem. Este tipo de junção atua, portanto, no transporte celular.
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4- Especializações de membrana
4.4 Junções intercelulares 
b) Junção aderente: 
promovem adesão entre células vizinhas para estruturação dos tecidos.
 São mais abundantes em tecidos sujeitos a grande estresse mecânico (músculo cardíaco, pele, etc).
Podem ser:
Aderentes – são sítios de conexão por filamentos de actina.
 Desmossomos – sítios de conexão por filamentos intermediários (queratina). São formados por duas placas que delimitam o espaço intercelular. 
Hemidesmossomos – idem ao interior
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4-Especializações de membrana
4.4 Junções intercelulares 
c) Junções comunicantes
são vários canais que ligam o citoplasma de duas células adjacentes. Podem ser:
Junção tipo fenda (GAP)
Junção sinapses químicas (só em células nervosas)
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