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Membrana Plasmática Patricia Taddeo Estruturas laminares, compostas principalmente de lipídeos e proteínas, que DEFINEM os limites entre as células e o ambiente extracelular. Formam barreiras de permeabilidade seletiva, que regulam a composição molecular e iônica do meio intracelular, Tornam possível a compartimentalização das atividades metabólicas, por meio da segregação de enzimas e outros componentes nas diferentes organelas membranosas presentes na célula. 2 Funções da membrana plasmática SEPARAR INTEGRAR Manutenção da constância do meio intracelular! Receptores: podem interagir com outras moléculas ou mesmo com outras células. 3 MEMBRANA PLASMÁTICA (10nm) Composição química LIPÍDIOS, PROTEÍNAS E AÇÚCARES Conceito: Película delgada, trilaminar e elástica que envolve todas as células, separando-as do meio externo, realizando a contenção do citoplasma e controlando o intercâmbio de substâncias entre a célula e o meio extracelular. 6 Modelo do Mosaico Fluido O Modelo do Mosaico fluido diz que as membranas biológicas são formadas por uma bicamada de lipídios, na qual estão inseridas diversas proteínas. Por isso dizemos que a membrana é LIPOPROTÉICA LIPO : diz respeito aos lipídeos presentes nas membranas PROTÉICA : diz respeito às proteínas presentes nas membranas Modelo do Mosaico Fluido Bicamada de Lipídeos Proteínas Modelo mosaico fluido – Proteínas estão embebidas na bicamada lipídica; Porções hidrofóbicas das proteínas – no interior também hidrofóbico da bicamada, protegidos do contato com a água; Portanto, essas proteínas apresentam três domínios distintos: dois hidrofílicos – faces externas; um hidrofóbico – face interna; 8 As proteínas ficam encaixadas em vários pontos, lembrando as peças de um mosaico; Camadas de lipídios são fluidas e têm consistência à do óleo; Moléculas se movimentam; Colesterol – origem a outros esteróides – fluidez da membrana (Precursor de hormônios esteróides, ácidos biliares, vitamina D, constituinte de membrana). 9 Delimitação do Volume Celular e Permeabilidade Seletiva A Membrana Plasmática é a organela que delimita o limite externo das células eucariontes animais. Além disso é ela quem determina quais substâncias irão entrar ou sair das células, e em quais quantidade e velocidades isso vai acontecer. A essa função de seleção denominamos PERMEABILIDADE SELETIVA. Os mecanismos que determinam a permeabilidade seletiva são denominados mecanismos de transporte através da membrana. Permeabilidade: Substâncias conseguem atravessar Seletiva: decide o que entra e sai das células. 10 Composição Química das Membranas Componente lipídico (bicamada de lipídeos) Principalmente Fosfolipídeos Componente protéico (proteínas inseridas na bicamada) Proteínas Periféricas Proteínas Integrais Componente glicídico (carboidratos) Porção de carboidratos dos glicolipídeos e glicoproteínas, constituindo o glicocálix Composição Química das Membranas Componente lipídico (bicamada de lipídeos) Principalmente Fosfolipídeos (que são lipídeos ligados ao fosfato) Os lipídeos são moléculas que apresentam uma região denominada cabeça e outra região denominada cauda. A cabeça do lipídeo é polar. A cauda do lipídeo é apolar. Estruturas polares têm afinidade por estruturas também polares. Estruturas apolares têm afinidade por estruturas também apolares. Composição Química das Membranas A água é um solvente universal, sendo a substância encontrada em maior abundância nos seres vivos. Há água dentro e fora das células. Acontece que a água é polar, e você já sabe que estruturas polares têm afinidade por estruturas também polares. Isso implica que toda substância polar terá afinidade pela água. Por este motivo estas substâncias são denominadas hidrofílicas. Já as substâncias apolares tendem a não gostar da água, sendo por este motivo denominadas hidrofóbicas. 14 BICAMADA LIPÍDICA Fosfolipídios afinidade diferencial com a água: 1. Cabeça hidrofílica: voltada para o meio extracelular e para o citoplasma; 2. Cauda hidrofóbica: voltada para a parte interna da membrana. Composição Química das Membranas Componente protéico (proteínas inseridas na bicamada) Proteínas Periféricas ou Extrínsecas Interagem de forma fraca com a bicamada de lipídeos, podendo ser facilmente extraídas das membranas Proteínas Integrais, Intrínsecas, ou Transmembrana Interagem de forma bastante forte com a membrana, sendo de difícil extração Podem atravessar a bicamada mais de uma vez, chegando a formar canais de passagem através dela Embora a estrutura da biomembrana seja dada pela bicamada lipídica, a maioria das funções específicas são realizadas pelas proteínas (transporte de íons, interação com hormônios...); 15 Proteínas na Membrana A forma como se associam às membranas normalmente reflete sua função, proteínas integrais ou intrínsecas são os canais iônicos, proteínas transportadoras e receptores; 16 17 PROTEÍNAS OBSERVAÇÃO: Quanto mais diversas as funções desempenhadas por uma determinada membrana, maior a variedade de proteínas nela presentes. GRUPO AMINA GRUPO CARBOXILA Funções das Proteínas na Membrana Nas membranas as proteínas podem realizar diversas funções, como: transportadores de substâncias que não conseguiriam atravessar a bicamada estruturas de ligação entre a célula e o meio extracelular (matriz), ou ainda entre a célula e estruturas do citoplasma (citoesqueleto) receptores de substâncias do meio extracelular, desencadeando uma resposta intracelular (sinalização intracelular) enzimas para diferentes reações químicas antígenos que identificam que uma célula pertence a determinado organismo Composição Química das Membranas Componente glicídico (carboidratos) Porção de carboidratos dos glicolipídeos e glicoproteínas, constituindo o glicocálix Nas membranas existem glicoproteínas e glicolipídeos. Estes são formados respectivamente por proteínas e lipídeos ligados a uma molécula de carboidrato. 20 CARBOIDRATOS São porções glicídicas de glicoproteínas e glicolipídios; CARBOIDRATOS + PROTEÍNAS = GLICOPROTEÍNAS; CARBOIDRATOS + LIPÍDIOS = GLICOLIPÍDIOS. Encontrados na face não-citoplasmática das membranas, voltados para o meio extracelular; FUNÇÃO MAIS IMPORTANTE DOS CARBOIDRATOS: reconhecimento molecular, que permite a comunicação intercelular; importante para a fisiologia da biomembrana. Glicídeos Glicídeos } glicocálice Observe que a parte carboidrato dessas moléculas fica sempre Voltada para o meio extracelular, constituindo uma verdadeira camada de carboidratos denominada GLICOCÁLICE. 23 CARBOIDRATOS Glicocálice Na membrana plasmática, os carboidratos presentes na superfície compõem um tipo especial de camada ou envoltório – glicocálix ou glicocálice. Importância do Glicocálice Proteção química e mecânica das superfícies celulares Reconhecimento e adesão celular Topo Inibição Especificidade celular Função enzimática Especificidade dos grupos sanguíneos do sistema ABO 25 IMPORTÂNCIA DOS CARBOIDRATOS Especificidade dos grupos sanguíneos do sistema ABO: Grupos sanguíneos são determinados pela sequência de oligossacarídeos presentes na membrana plasmáticas dos eritrócitos; ANTÍGENO – AGLUTINOGÊNIO ANTICORPO – AGLUTININA. PROPRIEDADES DA MEMBRANA Assimetria Fluidez Permeabilidade seletiva Continuidade Resistência à tração. 26 Diferenças na composição da bicamada entre as faces citosólica e extracelular Assimetria da Bicamada Lipídica Flip Flop Rotação Difusão Lateral dependente da temperatura Fluidez da membrana Fluido Bidimensional movimentação dos fosfolipídeos dentro da bicamada Flip flop: Movimentação de um lipídeo de uma camada para outra (Raro). Movimentação dos lipídios diminui a rigidez das membranas, permite a difusão de seus diferentes constituintes. 28 Fluidez damembrana Colesterol Modula a fluidez das membranas em células animais Enrijece a bicamada lipídica, tornando-a menos fluida e menos permeável Membrana celular Estruturas especializadas em aumentar a absorção de substância e a aderência entre as células ou para melhorar movimentos celulares. MICROVILOSIDADES São dobras da membrana plasmática na superfície da célula. Aumento apreciável da superfície da membrana em contato com o alimento. Isso permite, por exemplo, uma absorção muito mais eficiente do alimento ingerido CITOLOGIA – MODIFICAÇÕES DA MEMBRANA MICROVILOSIDADES - AUMENTO DA SUPERFÍCIE DE ABSORÇÃO - PRESENTE EM CÉLULAS DA MUCOSA INTESTINAL E RENAL. 31 CITOLOGIA – MODIFICAÇÕES DA MEMBRANA DESMOSSOMOS - AUMENTO DA ADESÃO CELULAR. - PRESENTE EM CÉLULAS EPITELIAIS. 32 Placas de adesão em forma de disco DESMOSSOMAS JUNÇÕES CELULARES ADESÃO
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