Membranas biológicas e transporte por membranas

Prévia do material em texto

Membranas Biológicas
Biologia Celular
Engennharia de Bioprocessos e Biotecnologia
Profa. Ana Lúcia Kern
Membranas Biológicas
	Formam barreiras seletivas
	Formam muitos compartimentos diferentes em uma célula eucariótica
Membranas Biológicas
	Funções
	Transporte (bicamada lipídica, proteínas)
	Catálise (Enzimas)
	Sinalização (receptores)
Membranas Biológicas
	Membrana celular (membrana plasmática)
	Membranas internas (organelas)
	Componentes lipídicos e protéicos
	Bicamada lipídica
	Separam célula do seu ambiente externo
	Transporte de substâncias
	Enzimas em membranas
	Principais componentes lipídicos: Fosfoglicerídeos
	20 a 80% do peso total em proteínas
Membranas Biológicas
Bicamada Lipídica
Bicamada Lipídica 
Ácidos Graxos
Bicamada Lipídica
Fosfatifdil colina
Estrutura do colesterol
Bicamada Lipídica
Colesterol na Bicamada Lipídica
	Movimento
	Lateral dentro de uma mesma camada (raft)
	De uma camada para outra (flip-flop) (pouco)
Bicamada Lipídica 
	Interior apolar
	Ordenado e rígido 
	ácidos graxos saturados
	colesterol
	animais
	Desordenado e fluido 
	ácidos graxos insaturados (cis)
	vegetais
Bicamada Lipídica 
Distribuição Assimétrica de Fosfolipípeos e Glicolipídeos na Bicamada Lipídica
Bicamada Lipídica - Assimetria 
Bicamada Lipídica 
Síntese de fosfolipídeos no retículo endoplasmático
Proteínas de membrana
	Executam a maioria das importantes funções da membrana
	Proteínas de transporte
	Proteínas receptoras
	Enzimas
Proteínas de membrana
Proteínas de membrana
	Periféricas
	Ligadas às cabeças polares da bicamada
	Interações polares e eletrostáticas
	Removidas por tratamentos suaves
	Integrais
	Ligadas às caudas apolares da bicamada
	Removidas por detergentes ou sonicação
	Mais difíceis de estudar
Proteínas de Membrana
Membranas Biológicas
Proteína Transmembrana
Proteínas de membrana podem ser solubilizadas por detergentes suaves como o Triton X-100
Detergentes solubilizam membranas
Bacteriorrodopsina
Halobacterium salinarum
Centro de Reação Fotossintética
Rhodopseudomonas viridis
Proteínas de membrana podem se mover no plano da bicamada lipídica
O movimento das proteínas pode ser restrito a domínios de membrana
Células do Epitélio intestinal
Restrição da mobilidade
Proteínas de membrana podem estar ligadas:
- Entre si formando agregados
- À Matriz Extracelular
- Ao Córtex celular
- A proteínas da superfície de outras células
Glicocálix
Glicocálix
Glicocálix
Reconhecimento de Carboidratos da superfície celular de neutrófilos
As Células Eucarióticas
 Membranas Internas
As Células Eucarióticas
 Membranas Internas
Mosaico Fluido
	Mais aceita descrição de membranas
	Mosaico: 
	componentes existem lado a lado, não formam substância intermediária
	Proteínas embebidas na bicamada lipídica
	Fluido
	Movimento lateral
	Proteínas “flutuam” na camada lipídica
Transporte de Membrana
Biologia Celular
Engennharia de Bioprocessos e Biotecnologia
Concentrações iônicas dentro e fora da célula
Proteínas Transportadoras 
Transferência de pequenas moléculas solúveis em água através das membranas celulares
Transporte através de membranas
	Transporte passivo
	Substância move-se de uma região de alta para uma região de baixa concentração
	Mesma direção do gradiente de concentração
	Não há gasto energético
	Transporte ativo
	Substância move-se de uma região de baixa para uma região de alta concentração
	Direção contrária a do gradiente de concentração
	Há gasto energético
Transporte Passivo
Proteínas carreadoras e Proteínas canais
Transporte Passivo
Transporte de íons
Transporte Passivo
Gradiente Eletroquímico e potencial de membrana
Canais Iônicos
Transporte Passivo Facilitado
Proteínas Carreadoras – Uniportador de Glicose
Mudança de conformação aleatória
Transporte através de membranas
	Transporte passivo
	Difusão simples
	Através da bicamada lipídica
	Através de uma proteína canal
	Difusão facilitada
	Proteína carreadora faz o transporte 
	Transporte ativo
	Exemplo: bomba de sódio-potássio
Transporte Ativo
Diferentes fontes de energia
Transporte ativo 
Luz como fonte de energia
Bacteriorrodopsina
Halobacterium salinarum
Antiportador - Bomba Na+ / K+
 ATP como fonte de energia
Transporte através de membranas
Bomba de sódio-potássio
Proteína Simportadora Glicose/Na+
Carreador acoplado com fonte de energia
Tipos de Transporte Ativo mediado por proteínas carreadoras
Bomba de Ca+ do Retículo Sarcoplasmático
Bacteriorrodopsina
Transporte através de membranas
Canais Iônicos
Canais iônicos mecanicamente ativados e audição
Canais iônicos mecanicamente ativados e audição
Canais iônicos controlados por voltagem 
fechamento foliar em mimosa
Canias iônicos controlados por voltagem
Potencial de Membrana
Neurônio típico de vertebrados
Mielina
Potencial de Ação é determinado por fluxos iônicos
Um potencial de ação pode se propagar ao longo do axônio
Sinapse Química
Dupla Membrana de E. coli
Transporte através da dupla membrana de E. coli