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Processos Biológicos Profa. Dra Daniele Castilho Aula 14 Membrana Plasmática Aula 14 – Membrana Plasmática Parte I Composição e Estrutura Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática Crucial para a vida ✓ Circunda as células ✓ Define seus limites ✓ Mantêm diferenças essenciais entre o citosol e o ambiente externo ✓ Mantêm as características interiores de cada organela ✓ Gradiente iônico ✓ Contêm sensores de sinais externos O comprometimento da membrana leva a perda da INTEGRIDADE celular Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática Bicamada fosfolipídica + Proteínas MOSAICO FLUÍDO ESTRUTURA DINÂMICABARREIRA SELETIVA Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática Bicamada fosfolipídica + Proteínas MOSAICO FLUÍDO ESTRUTURA DINÂMICABARREIRA SELETIVA Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática Bicamada fosfolipídica + Proteínas Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática Bicamada fosfolipídica + Proteínas Anfipáticas (ou anfifílicas): possuem uma extremidade polar e outra apolar Diferenças no comprimento e na saturação das caudas dos ácidos graxos influenciam na fluidez da membrana Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática Bicamada fosfolipídica + Proteínas Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática Bicamada fosfolipídica As moléculas de lipídeos tendem a se organizar espontaneamente em bicamadas As moléculas de lipídeos se agregam espontaneamente direcionando suas caudas hidrofóbicas para o interior e expondo suas cabeças hidrofílicas para a água!!!! “AUTOSELAMENTO” Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática Bicamada fosfolipídica + Proteínas MOSAICO FLUÍDO A fluidez da membrana depende da sua composição Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática Bicamada fosfolipídica + Proteínas O fosfolipídio mais comum nas células animais é o GLICEROFOSFOLIPÍDIO, mas as membranas também contêm quantidades relativas de ESFINGOLIPÍDEOS Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática Bicamada fosfolipídica + Proteínas Por que as membranas contêm tanta variedade de fosfolipídeo? Porque algumas proteínas de membrana podem funcionar somente na presença de certos grupos específicos da cabeça dos fosfolipídeos!!!! Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática Bicamada fosfolipídica + Proteínas A bicamada lipídica de muitas membranas celulares não é, porém, composta exclusivamente de fosfolipídios, elas também contêm COLESTEROL e GLICOLIPÍDEOS COLESTEROL Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática Bicamada fosfolipídica + Proteínas + Colesterol + Glicolipídeos COLESTEROL As membranas dos eucariotos contém quantidades grandes de colesterol, o qual aumenta as propriedades de “barreira de permeabilidade”. O colesterol torna a bicamada lipídica menos sujeita a deformações e, assim, diminuindo a permeabilidade da bicamada a pequenas moléculas hidrossolúveis. Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática Bicamada fosfolipídica + Proteínas + Colesterol + Glicolipídeos A maior parte dos tipos de moléculas lipídicas de membranas celulares está misturada ao acaso Porém... Existem regiões enriquecidas com determinados esfingolipídeos e colesterol formando as BALSAS LIPÍDICAS As Balsas Lipídicas ‘acomodam’ certas proteínas de membrana, ajudando a organizá-las Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática Bicamada fosfolipídica + Proteínas + Colesterol + Glicolipídeos Glicolipídeo = Carboidrato + Lipídeo Na membrana plasmática os grupos açúcares se encontram expostos na superfície celular, onde eles desempenham importantes funções na interação das células Aula 14 – Membrana Plasmática Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática Bicamada fosfolipídica + Proteínas + Colesterol + Glicolipídeos Apesar de a estrutura básica das membranas biológicas ser fornecida pela bicamada lipídica, as PROTEÍNAS de membrana desempenham a maioria das funções específicas das membranas São as PROTEÍNAS que dão a cada tipo de membrana na células as propriedades funcionais características A quantidade e o tipo de proteína na membrana é altamente variável Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática Bicamada fosfolipídica + Proteínas + Colesterol + Glicolipídeos PROTEÍNAS TRANSMEMBRANA PROTEÍNAS PERIFÉRICAS Aula 14 – Membrana Plasmática Parte II Transporte através da membrana Aula 14 – Membrana Plasmática A MEMBRANA FORMA UMA BARREIRA SELETIVA As proteínas de transporte de membrana especiais são responsáveis pela transferência de íons, açúcares, aminoácidos, nucleotídeos e muitos metabólitos celulares através da membrana. Cada proteína transporta uma parte particular de moléculas. As duas classes principais de proteínas transportadoras de membrana são as PROTEÍNAS CARREADORAS e as PROTEÍNAS DE CANAL Aula 14 – Membrana Plasmática PROTEÍNAS CARREADORAS ligam-se a um soluto específico e sofrem uma série de mudanças conformacionais para transferir o soluto através da membrana PROTEÍNAS CARREADORAS ligam-se a um soluto específico e sofrem uma série de mudanças conformacionais para transferir o soluto através da membrana PROTEÍNAS CANAL formam poros que se estendem através da bicamada lipídica. AQUAPORINAS Aula 14 – Membrana Plasmática TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA TRANSPORTE PASSIVO TRANSPORTE ATIVO ✓ Não há gasto de energia ✓ As moléculas são transportadas a favor de um gradiente ✓ Existe um gasto de energia ✓ As moléculas são transportadas contra um gradiente Aula 14 – Membrana Plasmática TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA Se o soluto tem carga, tanto seu gradiente de concentração como o potencial de membrana influenciam no seu transporte. O gradiente de concentração e o potencial de membrana se combinam para formar o gradiente eletroquímico As membranas apresentam diferenças de potencial elétrico através delas Aula 14 – Membrana Plasmática TRANSPORTE PASSIVO DIFUSÃO é o movimento de moléculas de uma área de ↑[ ] para uma área de ↓[ ] sendo à favor do gradiente do concentração 1. Difusão Simples: passagem pela bicamada lipídica. 2. Difusão Facilitada: através de Proteínas Transportadoras Aula 14 – Membrana Plasmática TRANSPORTE PASSIVO Aula 14 – Membrana Plasmática DIFUSÃO Substâncias Apolares – DIFUSÃO SIMPLES Substâncias Polares - DIFUSÃO FACILITADA Aula 14 – Membrana Plasmática OSMOSE é o movimento das MOLÉCULAS DE ÁGUA de uma área de ↓[ ] de soluto para uma área de ↑[ ] de soluto TRANSPORTE PASSIVO Aula 14 – Membrana Plasmática TONICIDADE Aula 14 – Membrana Plasmática TRANSPORTE ATIVO TRANSPORTE PRIMÁRIO TRANSPORTE SECUNDÁRIO Aula 14 – Membrana Plasmática TRANSPORTE ATIVO SIMPORTE Transferência simultânea de um segundo soluto na mesma direção ANTIPORTE Transferência simultânea de um segundo soluto na direção oposta TRANSPORTADOR ACOPLADO Aula 14 – Membrana Plasmática TRANSPORTE ATIVO SIMPORTE Aula 14 – Membrana Plasmática TRANSPORTE ATIVO BOMBA DIRIGIDA POR ATP Aula 14 – Membrana Plasmática TRANSPORTE ATIVO BOMBA DIRIGIDA POR ATP Bomba de Na+/K+ Aula 14 – Membrana Plasmática TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA ENDOCITOSE Aula 14 – Membrana Plasmática TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA EXOCITOSE Aula 14 – Membrana Plasmática TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA FAGOCITOSE Aula 14 – MembranaPlasmática Estudo dirigido 1. O modelo utilizado para explicar a organização espacial dos constituintes da membrana plasmática se denomina “mosaico fluido”. Demonstre, por meio de um esquema (desenho), as moléculas que fazem parte da sua estrutura, as suas respectivas funções e explique a razão pela qual o modelo possui essa denominação. 2. Substâncias lipofílicas tendem a atravessar a membrana com maior facilidade, enquanto substâncias hidrofílicas apresentam maior dificuldade. Por que isso ocorre? 3. Quais as modalidades de transporte que ocorrem através da membrana plasmática? 4. Explique os tipos de proteínas que atuam nos processos de transporte na membrana plasmática. 5. Microvilos, desmossomos e junções aderentes são exemplos de especializações da membrana plasmática. Cite exemplos de tecidos em que sejam funcionalmente importantes. Aula 14 – Membrana Plasmática Membrana Plasmática – Mapa conceitual Aula 14 – Membrana Plasmática