MEMBRANAS BIOLÓGICAS

Prévia do material em texto

MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Características Gerais: 
· Bicamada de Fosfolipídeos com proteínas associadas;
· Permeabilidade seletiva (Controla o que entra e sai)
· Abrigam reações químicas (Mediante uma série de proteínas)
· Especializadas (Compartimentos membranosos)
· Flexível; Espessura livre e Fluidez
· Auto-Selamento
 ↓
O Que é Auto-Selamento?
ENTENDA:
· As monocamadas se encontram formando uma “folha”
· A água entra em contato com toda a borda da folha, a qual é hidrofóbica;
· Visando uma ponta livre não ficar exposta a água, as moléculas da bicamada buscam um arranjo p/ eliminar essa ponta livre;
Além disso: A membrana é Assimétrica!
 ↓
 POR QUE ??
· Pois os fosfolipídeos e os carboidratos localizam somente do lado externo da membrana;
Obs: Os glicídeos ao lado externo tem função de proteger a célula e sinalização celular;
QUAL A IMPORTÂNCIA DA MEMBRANA SER FLUÍDA?
- Sem fluidez a membrana não conseguirá exercer suas funções, pois as proteínas além de facilitar o transporte de moléculas, também são receptores de sinais, e para que essa sinalização ocorra com êxito as proteínas devem se movimentar dentro da bicamada. Logo, para que essa movimentação ocorra é necessário fluidez. (OBS: Os lipídeos também se movimentam)
· FATORES DE FLUIDEZ:
- Temperatura;
- Colesterol;
- Comprimento e Saturação das cadeias dos Lipídeos;
CONSTITUINTES:
· Fosfolipídeos; 
· Glicolipídeos;
· Colesterol;
· Lipídeos Especiais; 
- Os Fosfolipídeos formam uma membrana de camada dupla espontaneamente;
- Se os fosfolipídeos tiverem caudas pequenas, eles podem formar Micelas (Atraem e interagem com moléculas de gordura na pele); Do contrário se tiverem caudas grandes, eles podem formar um Lipossoma (vesículas que servem como carreadores de fármacos, biomoléculas...)
LIPÍDEOS DE MEMBRANA:
- Os blocos de construção fundamentais de todas as membranas celulares são os Fosfolipídeos;
- Além de Glicolipídeos e Colesterol (Exceto em seres procariontes)
 
Classificação dos Fosfolipídeos: 
- Glicerofosfolipídeos (Derivados do Glicerol)
- Esfingolipídeos (Possui a Esfingosina como o álcool e um grupo Colina)
 
Classificação dos Glicolipídeos: 
- Esfingolipídeos (+ comum no Tec. Nervoso)
· COLESTEROL: 
- Está incorporado entre os fosfolipídeos da membrana;
- Ajuda a minimizar os efeitos da temperatura na fluidez;
- Em temperaturas baixas, o Colesterol, aumenta sua fluidez evitando que os fosfolipídeos fiquem firmemente juntos;
- Em temperaturas altas, ele reduz a fluidez (Devido o núcleo esteroide rígido) ↓
 COMO O COLESTEROL É CAPAZ DISSO?
· Por ser uma molécula de caráter lipídico, o Colesterol tem a capacidade de se “enfiar” entre os Fosfolipídeos e interagir com eles;
· Ao fazer isso, os Fosfolipídeos ao entorno do colesterol ficam atracados a ele, impedidos de se movimentar naturalmente;
· Com isso, além de diminuir a fluidez, o Colesterol também aumenta a rigidez da membrana;
OBSERVE ->
PROTEINAS DE MEMBRANA:
· Enquanto os lipídeos formam a estrutura básica das membranas, as Proteínas são as moléculas responsáveis pelas atividades desempenhadas por essas estruturas;
· A maneira como as proteínas se associam na bicamada lipídica é bastante variável, podendo ser: Integrais e Periféricas.
Proteínas Integrais: - As proteínas integrais de membrana se associam aos lipídeos formadores através de associações fracas, não covalentes, que podem ser desfeitas com o uso de detergentes;
 - Cruzam a Membrana, logo são anfipáticas;
- Podem se entender através de uma camada ou das duas camadas;
- Quando se estendem através das duas camadas são chamadas de: Proteínas Transmembranas
Ex: Receptores celulares de superfície;
Proteínas Periféricas: - Estão ligadas apenas a outras proteínas de membrana, por ligações não covalentes;
 
- São encontradas no exterior e interior das superfícies das membranas;
 
- Podem estar conjugadas tanto às proteínas integrais quanto aos fosfolipídeos;
 
- Não aderem ao interior hidrofóbico e tendem a ser mais frouxamente ligadas; 
 
FUNÇÕES PRINCIPAIS DAS PROTEÍNAS:
· Transportadoras de substâncias
· Ligações entre as células e os componentes do Citosol;
· Receptoras de substâncias do meio extracelular, gerando uma resposta intracelular;
· Funcionam como enzimas para reações;
MOBILIDADE DAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA:
· As proteínas de membrana e os fosfolipídeos são incapazes de se moverem entre as faces internas e externas da membrana em uma velocidade considerável;
· Logo, se movimental lateralmente;
· Nem todas as proteínas têm essa capacidade de mobilidade livre através da membrana, em alguns casos a movimentação das proteínas fica retrista pelas suas associações com o Citoesqueleto;
· Assim como pode ficar restrita, também, pela associação com outras proteínas de membrana;
CARBOIDRATOS E GLICOCÁLIX:
 
- Os carboidratos são o terceiro maior componente da membrana plasmática e, geralmente, são encontrados na superfície externa das células e estão associados a proteínas (Glicoproteínas) ou aos lipídeos (Glicolipídeos)
 
- Juntamente com as proteínas de membrana, esses carboidratos formam marcadores celulares diferentes, os quais permite o reconhecimento celular;
 
- Esses marcadores são importantes, por exemplo, ao Sistema Imune, permitindo que as células imunitárias exerçam sua função de ataque e defesa;
GLICOCÁLICE:
>> Camada de carboidratos que recobre a superfície da célula;
>> Formado por oligossacarídeos de glicolipídeos e de glicoproteínas de transmembranas;
Funções ↓ 
· Reconhecimento celular (permitem que as células se identifiquem e se unam uma às outras para formar os tecidos, assim como rejeitando células diferentes);
· Proteção (contra agressões químicas e físicas do ambiente externo, além de reter enzimas e nutrientes, proporcionando um meio propício à célula);
· Enzimática (algumas reações são aceleradas por enzimas provenientes do Glicocálice, como a lactase);
· Ação antigênica (reconhecimento de qualquer microrganismo e vírus);
· Diferenciação celular (devido aos seus receptores, o glicocálice permite que a célula diferencie e forme, por exemplo, uma célula hepática, uma hemácia ou outro tipo de célula);
· Inibição por contato (Emissão de sinais químicos que interrompem a mitose por meio de contatos físicos entre células de um mesmo tecido. Quando essa propriedade é perdida ou modificada, ocorre o crescimento desordenado de células, formando tumores);
TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS
Transportes de Moléculas Pequenas:
· Difusão Passiva: É o mecanismo mais simples que as moléculas podem atravessar a membrana;
Como funciona?
#A molécula se dissolve na bicamada, se difunde através da membrana e finalmente se dissolve no outro lado da membrana;
Obs: Neste caso, não há proteína de membrana envolvida e a direção do transporte é determinada pela concentração da molécula do lado de dentro e fora da célula;
Logo: É afavor do gradiente de concentração, ou seja do lado de maior concentração para o de menor concentração;
∞ Além disso: A Difusão Passiva é um processo não seletivo, isso significa que qualquer molécula pode cruzar a membrana plasmática; 
· Substâncias que permeiam direto a bicamada lipídica:
· Gases (O2, CO2) 
· Moléculas hidrofóbicas; 
· Moléculas polares pequenas não carregadas (H2O, Etanol)
· Hormônios esteroides (por serem pequenos);
· Substâncias que têm dificuldade de permear a bicamada lipídica por Difusão Passiva:
· Moléculas polares grandes não carregadas (Glicose);
· Íons (grandes e pequenos);
Obs>> passagem dessas moléculas requer canais proteicos e transportadores específicos;
· Difusão Facilitada e Proteínas carreadoras: Difere da D. Passiva, pois as moléculas transportadas não se dissolvem na bicamada lipídica, em vez disso sua passagem é mediada por proteínas, sem interagir com o o interior hidrofóbico;
Logo: Na Difusão facilitada hápassagem de moléculas polares e carregadas, como carboidratos, aminoácidos e íons;
RESUMO ↓
· Tipos de proteínas participantes da Difusão Facilitada:
· Canais Protéicos;
· Proteínas Carreadoras (Permeases);
P. Carreadoras X C. Protéicos
 
· As proteínas carreadoras capturam moléculas específicas e facilitam sua entrada à célula;
 
· Após capturada, as moléculas mudam sua conformação e isso permite que ela passe através da membrana;
 
· Pode haver gasto de energia e possui maior especificidade;
 
Ex: Difusão facilitada de de açúcares, aminoácidos, 
Enquanto os C. Protéicos:
· Possuem poros abertos através da membrana (Isso possibilidade a passagem livre de qualquer molécula com tamanho e carga inapropriado);
· S/ gasto de energia;
· Menos específicas (Sua especificidade é influenciada pelo tamanho e hidratação do poro);
· As Aquaporinas são proteínas de canal que permitem que a água atravesse a membrana muito rapidamente por meio da Osmose;
· Os poros ficam abertos;
Canais Iônicos ↓
· Transporte muito rápido;
· Deixam passar íons de um lado p/ outro;
· São seletivos para determinados íons;
· Estão nas membranas de todas as células, mas são mais compreendidos no tecido nervoso e muscular;
· Os canais em alguns momentos estão abertos, fechados ou inativos;
· Normalmente o canal iônico fica fechado e se abre mediante alguns fatores: - Diferença de voltagem; 
 - Neurotransmissores (Acetil-Colina); 
 - Controle mecânico (deformação da célula abrindo o canal-iônico)
Transporte Ativo
#Características:
 - Contra o gradiente de concentração (Transporte de moléculas em uma direção energeticamente desfavorável);
 - Gasto de ATP;
- Pode ser primário e secundário;
- A Bomba de Na+ e K+ é um exemplo de transporte ativo;
Bomba de Sódio e Potássio:
· É um tipo de transporte ativo primário;
· A concentração de Na+ é maior do lado de fora da célula do que do lado de dentro, enquanto que o K+ é mais abundante no interior da célula;
· Logo, para manter esses gradientes de íons, são mantidos pela bomba de sódio e potássio através do transporte ativo, gastando energia p/ ir contra o gradiente de concentração;
ENTENDA O PROCESSO:
- No transporte ativo primário a quebra de ATP energiza a enzima, a qual mudará a conformação e expõe o sítio de ligação do Na+ para o lado externo da célula, logo a ligação com o sódio é desfeita e consequentemente é expulso; 
- Ao mesmo tempo, os sítios de ligação do K+ são expostos p/ a superfície celular e após conformações se expõe para o citosol, liberando o K+ para dentro da célula;
Obs: 
· A cada ciclo da bomba são: expulsos 3 sódios (Na+) e entram 2 potássios (K+)
· Uma função importante da Bomba é: Propagação de sinais elétricos em nervos e músculos (contração e relaxamento) e manutenção do balanço osmótico e do volume celular (evitando ruptura celular);
- No transporte ativo secundário não precisa diretamente de ATP, porém há gasto de energia (só não diretamente e esse gasto vem do ATP)
- É um transporte acoplado (depende de um transportador primário);
Ex: O transporte de glicose é ativo e secundário, pois sua entrada depende da entrada do Na+ ;
-  Há dois tipos de transporte secundário: o contratransporte ou antiporte e o simporte.
I. Contratransporte ou antiporte: Dois íons diferentes são transportados em direções opostas através da membrana plasmática, um destes íons é transportado no a favor do gradiente de concentração (ou seja do mais concentrado para o menos concentrado), gerando energia para que o outro íon seja transportado contra um gradiente de concentração. 
II. Antiporte: Os diferentes íons são transportados através da membrana em uma mesma direção contra um gradiente de concentração.
Endocitose↓
· É um processo que ocorre nas células e tem por objetivo trazer para o interior dessa estrutura substâncias por meio da invaginação da membrana plasmática (essas invaginações são que dobras na própria membrana para o interior da célula);
· Ocorre tanto em organismos multicelulares como em seres unicelulares;
·  Nos unicelulares, como protozoários, a endocitose é fundamental para garantir a nutrição dessas células (ou seja, como forma de obter alimento);
· Em organismos multicelulares, como os humanos, tem papel primordial na defesa. (Exemplo: os glóbulos brancos do nosso corpo, que captam partículas e organismos invasores);
TIPOS DE ENDOCITOSE: 
- Pinocitose (englobamento de partículas líquidas e pequenas);
- Fagocitose (englobamento de partículas sólidas e grandes);
- Endocitose mediada por receptor;
↓
· Fagocitose: - Realizada apenas por células móveis (como as amebas, macrófagos e neutrófilos);
- Com o prolongamento de citoplasma há a formação de pseudópodes (os quais englobam a partícula a ser ingerida); 
- Após a captura, ocorre a formação de uma vesícula (delimitada pela membrana plasmática da célula) e com a partícula livre em seu interior. → Essa bolsa recebe o nome de fagossomo.
- Depois de formado, o fagossomo funde-se com lisossomos, e enzimas digestivas são lançadas no seu interior; 
- Forma-se um vacúolo digestório e inicia-se a digestão da partícula; 
OBS: O que não foi digerido recebe a denominação de corpos residuais e são posteriormente excretados pela célula. O acúmulo de resíduos na célula pode desencadear o envelhecimento dela.
· Pinocitose: - Está relacionado com o englobamento de fluídos; 
- Observa-se a formação da vesícula contendo diferentes moléculas dissolvidas nas gotículas de líquido;
- Por absorver diferentes substâncias, logo: se trata de um tipo muito inespecífico de transporte, pois não é seletivo.
· → Endocitose mediada por receptor:
- É um tipo especializado de pinocitose; 
- Nesse caso, apenas solutos específicos são capazes de se ligar a sítios receptores na membrana plasmática; 
- Normalmente, esse processo está relacionado com a captura de hormônios e lipoproteínas;
FIM!