BIOMEMBRANAS

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BIOMEMBRANAS
PROF. JOÃO AUGUSTO 
O QUE SÃO BIOMEMBRANAS?
São os envoltórios que revestem todas as células.
 Desde as mais simples procarióticas até as células eucarióticas.
As células eucarióticas, além da membrana plasmática têm, outras membranas: do envoltório nuclear (carioteca), do reticulo endoplasmático, do complexo de Golgi, etc.
COMO TUDO COMEÇOU? 
Século XIX: Primeiros trabalhos demonstraram que os conteúdos celulares eram envoltos por algo semipermeável. 
Década de 1890: Ernest Overton, desenvolveu a primeira teoria de que a membrana celular era formada por lipídios, baseado na solubilidade das moléculas 
Década de 1920: Gorter e Grendel extraíram fosfolipídios de hemácias humanas, e viram que a quantidade de lipídios internos era quase o dobro da parte externa da membrana. Sugeriram então a formação da bicamada lipídica.
Década de 1930: Danielli e Davson propõem a presença de proteínas globulares na parte hidrofílica das bicamadas.
Década de 1960: Robertson, baseado em micrografia eletrônicas (microscópio eletrônico existia desde 1940), reitera Danielli observando as posições das proteínas (proteína – lipídios – proteínas)
Década de 1970: Singer e Nicolson, observaram a presença de proteínas que atravessavam a bicamada lipídicas, chamando esse modelo de Mosaico fluido, que é atualmente aceito. 
QUAIS AS PRINCIPAIS FUNÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA?
REVESTIMENTO CELULAR
INTERAÇÃO CELULAR 
PERMEABILIDADE SELETIVA
CONCENTRAÇÃO DE SOLUTOS
CARACTERÍSTICAS DAS MEMBRANAS
 A membrana plasmática é uma estrutura muito fina, você só consegue visualizar sua composição no microscópio eletrônico.
 Ela tem uma espessura de oito nanômetros.
 Em comparação, para se ter a espessura da página de um livro você precisa empilhar oito mil membranas.
COMPOSIÇÃO DAS MEMBRANAS
 As membranas são compostas por:
 LIPIDIOS 
 PROTEÍNAS 
 CARBOIDRATOS 
 COLESTEROL
LIPOPROTEICA
ESTRUTURA DAS MEMBRANAS
PORÇÃO EXTRA CELULAR 
PORÇÃO INTRA CELULAR
PARTE POLAR DOS FOSFOLIPÍDIOS – HIDROFÍLICA
ÁCIDOS GRAXOS PARTE HIDROFÓBICA
PROTEÍNAS INTEGRAIS 
PROTEÍNAS PERIFÉRICAS 
COLESTEROL
CARBOIDRATOS - GLICOCÁLIX 
GLICOPROTEÍNAS
GLICOLIPÍDIOS
1
2
3
4
5
6
7
9
6
10
ESTRUTURA HIDROFÍLICA 
SE MOVIMENTAM
TEM GRUPO FOSFATO, POR ISSO CHAMAMOS DE FOSFOLIPÍDEOS 
INTERAGE COM ÁGUA
VOLTADA PARA PARTE INTRA CELULAR E EXTRA CELULAR
FORMAM A BICAMADA LIPÍDICA
FLUIDEZ A MEMBRANA PLASMÁTICA 
ESTRUTURA HIDROFÓBICA 
SE MOVIMENTAM
ERAM ÁCIDOS GRAXOS
NÃO INTERAGE COM ÁGUA
Moléculas com caráter hidrofílico e hidrofóbico nós chamamos de Anfipáticas 
PROTEÍNAS INTEGRAIS 
SE MOVIMENTAM
SE INSEREM NAS MEMBRANAS
FORMADA POR AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS POLARES NAS EXTREMIDADES PARA INTERAGIR COM ÁGUA.
AMINOACIDOS APOLARES NA PARTE INTERNA QUE NÃO INTERAGEM COM ÁGUA
 CANAIS SÃO FORMADOS PARA PASSAGEM DE SUSBSTÂNCIA, FORMADO AMINIÁCIDOS POLARES. 
PROTEÍNAS PEIFÉRICAS
 
SE MOVIMENTAM
NÃO SE INSEREM NAS MEMBRANAS
FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS
PERMITIR PASSAGEM DE SUBSTÂNCIA PARA PARTE INTRACELULAR. EX.: IONS, GLICOSE, AMINOÁCIDOS ...
ATUAM COM TRANSDUÇÃO DE SINAIS: ENVIAM ESTÍMULOS EXTRACELULAR PARA A PARTE INTRACELULAR. EX.: UMA CÉLULA SENSORIAL DO NARIZ RECEBE UM ESTÍMULO MECÂNICO DE UMA PARTÍCULA DE ODOR, QUANDO A PARTÍCULA SE LIGA A PROTEÍNA DA MEMBRANA, ESSA PROTEÍNA ENVIA UM SINAL PRA PARTE INTRACELULAR , QUE PODE SER UM SINAL QUÍMICO OU ELETRICO.
FAZEM COMUNICAÇÃO CELULAR: FAZEM QUE UMA CÉLULA RECONHEÇA A OUTRA
ATUAM COMO ENZIMAS: TRABALHAM PARA CATALISAR UMA REAÇÃO QUÍMICA. AUMENTAM A VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO
FAZEM LIGAÇÃO ENTRE CÉLULAS
AS MEMBRANAS PLASMÁTICAS POSSUEM PROTEÍNAS DIFERENTES. EX.: PROTEÍNA DA MEMBRANA DO RIM É DIFERENTE DA PROTEÍNA DAS MEMBRANAS DO FÍGADO.
COLESTEROL
TEM COMO FUNÇÃO PRINCIPAL A ESTABILIDADE TÉRMICA DA MEMBRANA, MANTENDO SUA FLUIDEZ MESMO QUANDO ESTÁ EXPOSTA À BAIXAS TEMPERATURAS .
CARBOIDRATOS
OS CARBOIDRATOS PODEM ESTAR LIVRES NAS MEMBRANAS OU LIGADOS A UMA PROTEÍNA, NOMEADOS ENTÃO POR GLICOPROTEÍNAS. 
O TIPO DE CARBOIDRATRO LIGADO A PROTEÍNA MUDA A NOSSA TIPAGEM SANGUÍNEA POR EXEMPLO.
OS CARBOIDRATOS TAMBÉM PODEM INTERAGIR COM OS FOSFOLIPÍDEOS, NOMEAMOS DE GLICOLIPÍDEOS. 
OS CARBOIDRATOS FORMAM UMA ESTRUTURA MAIS COMPLEXA, SE ORGANIZANDO NA FORMA DE UMA REDE. NOMEAMOS ESSA ESTRUTURA DE GLICOCÁLIX. O GLICOCÁLIX VARIA DE CÉLULA PARA CÉLULA, INDIVÍDUO PARA INDIVÍDUO. EX.: TRANSPLANTE DE ORGÃOS
FUNÇÕES DOS CARBOIDRATOS 
OS CARBOIDRATOS TEM COMO FUNÇÃO PRINCIPAL O RECONHECIMENTO CELULAR. 
O GLICOCÁLIX ESPECIFICAMENTE, TEM A FUNÇÃO DE RETER NUTRIENTES E ENZIMAS PARA A CÉLULA, PROTEGER A MEMBRANA ATRAVÉS DA ESTRUTURA QUE FORMAM, E PRINCIPALMENTE O RECONHECIMENTO CELULAR. AS CÉLULAS SE RECONHECEM ATRAVÉS DO GLICOCÁLIX.
QUAIS AS ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA?
MICROVILOSIDADES
JUNÇÕES OCLUSIVAS
JUNÇÕES ADERENTES
DESMOSSOMOS
JUNÇÕES COMUNICANTES OU GAP
INTERDIGITAÇÃO 
PLASMODESMOS
MICROVILOSIDADES	
ENCONTRADAS PRINCIPALMENTE EM TECIDO EPITELIAL, POR EXEMPLO DO NOSSO INTESTINO, ATRAVÉS DESSA CONFORMIDADE (FORMATO), ELA AUMENTA A SUPERFÍCIE DE CONTATO COM O MEIO EXTRACELULAR, SENDO ASSIM AUMENTA SUA CAPACIDADE DE ABSORÇÃO DE SUBSTÂNCIAS, NO CASO DO INTESTIDO AUMENTA A ABSORÇÃO DOS NUTRIENTES. 
JUNÇÃO OCLUSIVA	
ADERE FIRMEMENTE AS MEMBRANAS PLASMÁTICAS DAS CÉLULAS EPITELIAIS. É FORMADA POR PROTEÍNAS INTEGRAIS E SUA PRINCIPAL FUNÇÃO É BLOQUEAR O ESPAÇO INTERCELULAR IMPEDINDO A PASSAGEM DE SUBSTÂNCIAS.
JUNÇÃO ADERENTE
ESTA LOCALIZADA ABAIXO DA JUNÇÃO OCLUSIVA E É CONSTITUÍDA POR PROTEÍNAS DA FAMÍLIA CADERINA QUE SE CONECTAM A ACTINA. JUNTAS FORMAM UM CINTO DE ADESÃO 
DESMOSSOMOS
UMA DAS MAIS IMPORTANTES JUNÇÕES CELULARES É O DESMOSSOMO. EM CADA CÉLULA EXISTE UMA PLACA CIRCULAR DE PROTEÍNA, SITUADA BEM JUNTO À MEMBRANA. DAS PLACAS PARTEM SUBSTÂNCIAS COLANTES, CHAMADAS DESMOGLEÍNAS, QUE ATRAVESSAM AS MEMBRANAS E GRUDAM AS CÉLULAS NA REGIÃO DE CONTATO.
JUNÇÕES COMUNICANTES OU GAP
CANAIS COM ESTRUTURA CILÍNDRICA E OCA QUE ATRAVESSA A MEMBRANA PLASMÁTICA PERMITINDO A PASSAGEM DE SUBSTÂNCIAS ENTRE AS CÉLULAS.
INTERDIGITAÇÕES
SEMELHANTES AOS DEMOSSOMOS, COM FUNÇÃO ADERENTE, PORÉM SE FORMA MAIS DESORDENADAMENTE. APRESENTANDO DOBRAS ATRAVÉS DE PROCESSOS DE INVAGINAÇÃO E EVAGINAÇÃO.
MEMBRANA BASAL
A MEMBRANA BASAL PERMITE A ANCORAGEM DAS CÉLULAS EPITELIAIS AO TECIDO CONJUNTIVO ATRAVÉS DE DUAS LÂMINAS BASAIS, ALÉM DE ESTAREM RELACIONADAS COM A FILTRAÇÃO DAS CÉLULAS.
UMA LÂMINA ESTÁ EM CONTATO DIRETO COM AS CÉLULAS EPITELIAIS, E A OUTRA ESTÁ EM CONTATO COM O TECIDO CONJUNTIVO.
A UNIÃO DAS DUAS LÂMINAS BASAIS FORMA A MEMBRANA BASAL.
TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS
TRANSPORTE PASSIVO 
DIFUSÃO SIMPLES 
DIFUSÃO FACILITADA
OSMOSE
TRANSPORTE ATIVO
TRANSPORTE EM QUANTIDADE
BOMBA DE SÓDIO (NA+) E POTÁSSIO (K+)
TRANSPORTE PASSIVO
O TRANSPORTE PASSIVO É O TIPO DE TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA MEMBRANA PLASMÁTICA QUE OCORRE SEM GASTO DE ENERGIA. A FAVOR DO GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO.
TRANSPORTE PASSIVO
DIFUSÃO SIMPLES
TRANSPORTE DE SOLUTO SEM PROTEÍNA AUXILIAR. NORMALMENTE MOLÉCULAS PEQUENAS
EX.: OXIGÊNIO, GÁS CARBÔNICO.
TRANSPORTE PASSIVO
DIFUSÃO FACILITADA
TRANSPORTE DE SOLUTO COM AUXÍLIO DE PROTEÍNA FACILITADORAS (CARREGADORAS). NORMALMENTE MOLÉCULAS GRANDES
EX.: GLICOSE, AMINIÁCIDOS, VITAMINAS, ETC.
TRANSPORTE PASSIVO
OSMOSE
DESLOCAMENTO DE ÁGUA (SOLVENTE) PARA O AMBIENTE QUE TEM MAIS SOLUTO (AMINOÁCIDOS, GLICOSE, SÓDIO), OU SEJA PASSAGEM DE UM MEIO HIPERTÔNICO PARA MEIO HIPOTÔNICO
SOLUÇÃO HIPOTÔNICA: MENOR CONCENTRAÇÃO DE SOLUTO
SOLUÇÃO HIPERTÔNICA: MAIOR CONCENTRAÇÃO DE SOLUTO
SOLUÇÃO ISOTÔNICA: MESMA CONCENTRAÇÃO DESOLUTOS
TRANSPORTE ATIVO
O TRANSPORTE ATIVO CONTRA O GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO, COM AUXILIO DAS PROTEÍNAS CARREGADORAS COM GASTO DE ENERGIA (ATP - ADENOSINA TRIFOSFATO). 
 
TRANSPORTE ATIVO
EM
QUANTIDADE
TRANSPORTE ATIVO
BOMBA DE SÓDIO (NA+) E POTÁSSIO (K+)