03 - Membrana celular

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Profª. Ana Paula Romão
SUPERFÍCIES E COMPARTIMENTOS CELULARES I: MEMBRANA PLASMÁTICA
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INTRODUÇÃO
 Uma célula é um sistema de moléculas auto-replicativas mantidas no interior de um envoltório: Plasmalema ou Membrana Plasmática - MP;
 A MP, é a estrutura que delimita todas as células vivas, tanto as procarióticas como as eucarióticas;
 A MP consiste em um filme lipídico, tão fino e transparente que não pode ser visto diretamente pelo microscópio óptico;
 Toda célula utiliza uma membrana para separar e proteger seus constituintes químicos do ambiente externo;
 A mesma estrutura encontra-se em todas as membranas presentes nas células, sendo por isso chamada de unidade de membrana ou membrana unitária;
 A composição química das membranas oscila em torno dos valores médios de 60% de proteínas e 40% de lípidos (fosfolipídios). Identificam-se ainda glicidos às proteínas e aos lípidos = Fosfolipoglicoprotéica
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INTRODUÇÃO
 Para uma célula sobreviver e crescer os nutrientes precisam atravessar a membrana plasmática de fora para dentro;
Quando ocorre uma ruptura ou perfuração na membrana, ela rapidamente sela o local da perfuração
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MODELO DE MEMBRANA
 Modelo Mosaico fluido – Singer e Nicholson (1972)
As proteínas integrais são vistas como icebergs flutuando no “mar” de lipídios bidimensional. Estas giram em torno do seu próprio eixo e se deslocam lateralmente.
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Os fosfolipídios são moléculas anfipáticas, pois possuem uma extremidade hidrofílica ou polar (solúvel em meio aquoso) e uma extremidade hidrofóbica ou não-polar (insolúvel em água); 
A flexibilidade da membrana é dada pelo movimento contínuo dos fosfolipídios; estes se deslocam sem perder o contato uns com os outros.
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COMPONENTES E ESTRUTURA
 As proteínas são os principais componentes funcionais das membranas celulares;
 A distribuição assimétrica; 
 Essas proteínas podem ser: 
Periféricas: voltadas para o meio intra ou extracelular. 
Transmembranas: atravessam toda a bicamada fosfolipídica 
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ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA 
 As membranas celulares possuem mecanismos de adesão, de vedação do espaço intercelular e de comunicação entre as células, entre estes:
 Os microvilos ou microvilosidades são muito frequentes e aumentam a superfície celular. Ex. células epiteliais dos túbulos renais, epitélio intestinal e tecido conjuntivo.
Microvilosidades
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ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
 Estereocílios
 São prolongamentos da superfície celular, não possuem mobilidade, aumentam a superfície de absorção das células, facilitando o transporte de água e moléculas. Ex. células epiteliais do epidídimo e ductos do aparelho genital masculino.
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 Cílios e Flagelos
 São estruturas móveis, que podem ser encontradas tantos em unicelulares como em organismos complexos;
 São originados centríolos;
 Fazem os movimentos celulares e produção do fluxo de líquidos ao redor das células;
 Os cílios são numerosos e curtos e os flagelos são longos , existindo um , ou poucos numa célula;
 O movimento dos cílios é pendular e o dos flagelos é ondulante;
 Os cílios movimentam substâncias na superfície da célula (limpeza das vias aéreas = epitélio da traquéia);
 O flagelo movimenta o espermatozóide.
ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
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 Cílios e Flagelos
ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
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ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA 
 As membranas celulares possuem também como mecanismos de adesão entre as células os desmossomos. Ex. células epiteliais.
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ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA 
 Algumas membranas apresentam invaginações que aumentam a absorção de água. Ex. células dos túbulos renais.
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ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA 
 As interdigitações aumentam a área de contato entre as células vizinhas. Ex. células epiteliais.
Formadas por reentrâncias e saliências provenientes da invaginação das membranas de duas células adjacentes. 
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ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA 
 As barras terminais não permitem a passagem de substâncias entre as células. Ex. células epiteliais.
Vedação do espaço intercelular 
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 Junção GAP ou comunicante
 São grupos de proteínas das membranas plasmáticas de células adjacentes que se dispõem formando canais que atravessam as bicamada de lipídios proteínas tocam-se no espaço intercelular ;
Estrutura de comunicação e adesão entre as células. Ex. células epiteliais.
ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
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Glicocálix
 As membranas celulares contém hidratos de carbono que estão ligados aos lipídeos e às proteínas – Glicolipídeos e Glicoproteínas 
 O glicocálix tem diversas funções, dentre elas:	
 Proteção contra agressões físicas e químicas do ambiente externa (células da mucosa intestinal / enzimas digestivas)
 As glicoproteínas tem cargas negativas, atraindo cátions (células nervosas e musculares) 
 Especificidade do sistema ABO
 Em algumas células as glicoproteínas tem atividades enzimáticas
 Confere às células a capacidade de adesão e reconhecimento (células iguais têm glicolipídeos e glicoproteínas iguais).
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O Transporte na Membrana
A permeabilidade celular é a capacidade que uma membrana possui de ser atravessada ou não por determinadas substâncias Em uma solução, encontram-se o solvente (meio líquido dispersante) e o soluto (partícula dissolvida).  Em relação à sua permeabilidade as membranas se classificam em:
Permeável: permite a passagem do solvente e do soluto; 
Impermeável: não permite a passagem do solvente nem do soluto; 
Semipermeável: permite a passagem do solvente, mas não do soluto; 
Seletivamente permeável: permite a passagem do solvente e de alguns tipos de soluto – membrana plasmática. 
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA 
 Transporte é a entrada ou saída de substâncias através da membrana
Transporte passivo
(sem gasto de energia) a favor do gradiente de concentração
Transporte ativo
(com gasto de energia - ATP) contra o gradiente de concentração
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA
Prot. Transport.
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SOLUÇÃO HIPERTÔNICA: Solução que está mais concentrada em soluto que o meio;
SOLUÇÃO HIPOTÔNICA: Solução que está menos concentrada em soluto que o meio;
SOLUÇÃO ISOTÔNICA: Quando a concentração de soluto na célula e no meio são iguais.
 
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: PASSIVO 
 Fenômenos Osmóticos: Movimento de moléculas de água (solvente) de um meio menos concentrado (hipotônico ou com menor pressão osmótica) para um meio mais concentrado (hipertônico ou com maior pressão osmótica). 
OSMOSE: é o movimento de solvente de uma região da BAIXA CONCENTRAÇÃO para uma região de CONCENTRAÇÃO ALTA. 
PRESSÃO OSMÓTICA: é a pressão que deve ser aplicada para evitar o fluxo de água ao seu interior; é proporcional à concentração do soluto. 
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: PASSIVO
 Fenômenos Osmóticos - Hemácias
Gás O2
Em solução Hipertônica
Isotônico
Hipotônico
Concentração igual a do PLASMA – volume constante
Perdem água por osmose e “murcham”
Ganham água por osmose – aumentando o volume- TURGIDAS
Se a entrada de água for muito intensa levará à ruptura dos glóbulos - HEMÓLISE
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: PASSIVO
 Difusão Simples
 Não há gasto de energia;
 Passagem de soluto do meio mais concentrado (hipertônico) para o menos concentrado (hipotônico)
Gás O2
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: PASSIVO
 Difusão Facilitada
 Não gasta energia.
 Passagem de soluto do meio hipertônico para o meio hipotônico
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RESUMO
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA
 Transporte Ativo
 Mantém um gradiente de concentração entre os meios intracelular e extracelular.
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: ATIVO
 Bomba de Na+ e K+
 Contra
um gradiente (diferença) de concentração;
 Tem gasto de energia;
 Existe mais Na+ fora da célula;
 Existe mais K+ dentro da célula.
3Na+ Entra
2K+ Sai
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: ATIVO
 Transporte em bloco: A própria estrutura da membrana celular pode estar envolvida no transporte de substâncias de grandes dimensões para dentro (endocitose) e para fora da célula (exocitose);
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: ATIVO
 Endocitose
A membrana celular envolve partículas ou fluido do exterior, fagocitose ou pinocitose, e a transporta para dentro, na forma de vesícula;
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: ATIVO
 Endocitose
Englobamento de partículas líquidas
Pinocitose
Englobamento de partículas sólidas
Fagocitose
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 Exocitose
Clasmocitose: Uma vesícula contendo material que deve ser expelido se une à membrana celular, que depois expele o seu conteúdo;
TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA: ATIVO
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BIBLIOGRAFIA
 
ALBERTS, B. et al. Fundamentos da Biologia Celular. Uma introdução à Biologia Molecular da Célula. Cap. 11 e 12. Trad. Augusto Schrank [et]. Porto Alegre: Artes Médicas, 1999. 
 
JUNQUEIRA , L.C.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. Rio de Janeiro: Guanabara koogan, 8ed, 2005.
	
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