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28/04/2019 1 Estrutura da Membrana Plasmática Biologia Celular Profa. Nicole Brand Ederli nicoleederli@yahoo.com.br • Limite entre o meio intracelular e extracelular – Membrana celular – Membrana plasmática – Plasmalema • Outras organelas intracelulares também são limitadas por membranas – Núcleo – Retículo endoplasmático – Mitocôndrias – Complexo de Golgi – Lisossomos Estrutura da Membrana Plasmática • Bicamada lipídica • Dois folhetos – Folheto externo – voltado para o meio extracelular – Folheto interno – voltado para o citoplasma • Lipídeos – Componentes universais das membranas biológicas • Proteínas – Atividades específicas de cada tipo celular • Glicídios – Associados a proteínas ou lipídios = Membrana Plasmática 28/04/2019 2 Lipídeos da Membrana • 50% da massa das mambranas • 50% - basicamente proteínas • Membranas desprovidas de proteínas – Bainha de mielina – Oligodendrócitos e Células de Schwann Lipídeos da Membrana • Três tipos principais de Lipídeos – Fosfolipídeos – Mais abundantes – Esteróis – Glicolipídeos • Moléculas anfifílicas – Extremidade hidrofílica (polar) – atração por água – Extremidade hidrofóbica (apolar) – “teme a água” • Fosfolipídeos – 1 grupamento polar – 2 caudas de hidrocarbonos – Hidrofóbicas – 14 a 21 átomos de carbono – 1 cauda possui 1 ou + ligações duplas (insaturada) – Cria uma pequena dobra na cauda – Outra cauda não possui ligações duplas (saturadas) Fosfatidiletano lamina Fosfatidilserina Fosfatidilcolina Esfingomielina Esfingosina • Fosfatidilserina – É a única carregada negativamente em pH fisiológico • Fosfatidilinositol – Minoritário – É o único que serve de âncora para proteínas • Os fosfolipídios se distribuem assimétricamente nas duas camadas da membrana • Eritrócitos humanos – Fosfatidilcolina + Esfingomielina – apenas na camada voltada para o meio externo – Fosfatidilserina + Fosfatidiletanolamina – apenas na camada interna Assimetria da membrana 28/04/2019 3 Meio aquoso - Lipídeos - Podem formar micelas - Cabeças polares voltadas para o exterior - Caudas apolares para o interior - Bicamadas - Cabeças polares ficam em contato com o meio aquoso - Caudas apolares se voltam para o interior Fluidez da Bicamada Lipídica • Translocação – Movimento livre no plano lateral da membrana • Rotação – Giro em torno de seu próprio eixo • Flexão – Flexão das cadeias carbônicas dos ácidos graxos Difusão lateral (Translocação) Constantes e rápidos Fluidez da Bicamada Lipídica • Flip-flop – Mudança de plano na bicamada – É raro – Requer enzimas específicas e gasto de energia – Comum no retículo endoplasmático Difusão lateral (Translocação) Fluidez da Bicamada Lipídica • Sabe-se que o fosfolipídeo passa do estado líquido (fluido) para o estado cristalizado (gel) a uma determinada temperatura • Membrana – formada por fosfolipídeos distintos – não se cristalizam – mesmo com temperaturas próximas a fase de transição • Essa mistura é essencial – células expostas a variação de temperatura 28/04/2019 4 Fluidez da Bicamada Lipídica • Cadeias insaturadas – aumento da distância mínima entre um fosfolipídeo e os que o rodeiam – Quanto maior a quantidade de FL com cadeias insaturadas, maior será a fluidez da membrana • Cadeias longas – Quanto mais longas as cadeias carbônicas, menos fluida é a membrana – duas cadeias longas, lado a lado, interagem mais, limitando a liberdade de movimento de cada uma Esteróis • Colesterol – mais importante • 1 mol colesterol / 1 mol fosfolipídeo • Pequenas e rígidas (estrutura com anéis) • Dispõem-se entre as mol de FL – Maior rigidez – Resistência a deformação • Quanto mais mol Colesterol – menos fluida • Os anais aromáticos atrapalham o movimento das caudas de FL • Dificultam a cristalização dos FL em baixas temperaturas • Para haver a formação de um cristal, os FL precisam se aproximar muito, o que é dificultado pelo colesterol Glicolipídeos • Resultam da associação com um glicídio • Lado voltado para o meio extracelular • Aumentam a assimetria entre os dois folhetos da bicamada • Conferem resistência ao ataque de ácidos e enzimas que possam atingir a superfície – Lisossoma – Moléculas complexas DOMÍNIOS LIPÍDICOS • Domínio de membrana – Uma região da membrana diferente das demais, com características próprias – Porque a região apical das células do epitélio intestinal possui microvilosidades e a superfície basal e lateral é lisa? – Porque os neurônios recebem estímulos pela região do corpo celular e s transmitem apenas na região do axônio? DOMÍNIOS LIPÍDICOS – Proteínas específicas – Mas, o que determina a localização dessas proteínas, restritas a essa região? • Menor fluidez – aglomeração de fosfolipídeos de cadeias longas (esfingomielinas) e colesterol • Em inglês – Lipid rafts = jangadas de lipídeos • Maior comprimento das cadeias – maior espessura da bicamada = plataformas lipídicas • Como a espessura é maior – somente algumas proteínas conseguem se encaixar nessa região 28/04/2019 5 Assimetria da Bicamada Lipídica • Embora, nos livros didáticos, a bicamada lipídica seja representada de maneira simétrica e uniforme, os dois folhetos são bastante distintos • Glicolipídeos – apenas no folheto externo • Fosfatidilserina – FL negativo – apenas no folheto citoplasmático – Hemácias e leucócitos » Aparecimento de Fosfatidilserina no folheto externo – Sinaliza que a célula está morrendo » Fator pelo qual elas são reconhecidas pelos macrófagos Resumo • A estrutura da membrana é constituída por lipídeos das classes dos fosfolipídeos, glicolipídeos e esteróis; • Lipídeos que formam a membrana são anfipáticos. Distribuem-se em bicamada, com a parte hidrofílica de sua molécula voltada para o meio aquoso, extracelular ou citoplasmático, e a parte hidrofóbica voltada para o interior da membrana; Resumo • Cada camada da bicamada é chamada de folheto; • As membranas são assimétricas porque os fosfolipídeos que compõem os seus folhetos são diferentes; Resumo • As membranas são fluidas porque os lipídeos que as compõem movem-se o tempo todo, fazendo flexão das cadeias de ácidos graxos, rotação e translocação, e raramente flip-flop; • Existem regiões menos fluidas na bicamada lipídica, chamadas plataformas lipídicas, ricas em ácidos graxos de cadeia longa e colesterol; Resumo • Regiões diferenciadas em termos de composição lipídica, função, e fluidez das membranas constituem domínios de membranas.
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