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Biologia Celular @EspíritoGaia A membrana plasmática pode ser definida como um envoltório fino, poroso e microscópico que reveste as células dos seres vivos. Nos procariotos existe apenas a membrana plasmática que separa os ambientes interno (meio intracelular) e externo (meio extracelular), mantendo diferenças essenciais entre estes dois meios. Já nos eucariotos, além da membrana plasmática, existe um sistema de endomembranas revestindo as chamadas organelas membranosas. As membranas são estruturas dinâmicas que apresentam movimento. Isso se deve ao fato de as membranas celulares serem formadas por uma parte fluida (lipídeos) e por outra sólida (proteínas). Funções A membrana plasmática apresenta funções bastante diversificadas e importantes. Entretanto, todas as membranas plasmáticas apresentam três funções básicas: Permeabilidade seletiva: manutenção da constância do meio intracelular: permitindo à célula controlar a entrada e a saída de substâncias. Receptores: parte externa da membrana; detectar sinais do ambiente, permitindo à célula reagir corretamente aos diferentes estímulos; reconhecimento de células e moléculas, como por exemplo: hormônios – resposta (contração, movimento, secreção, síntese de Acs, mitose – depende do estímulo que recebe). Estruturas especializadas: junção celular, separação do meio extracelular do intracelular e a comunicação entre as células. Composição Química da Membrana É constituida por diversos elementos como: lipidios, proteínas e carboidratos. A proporção é variável em diferentes tipos de membrana. Lipidios da Membrana São moléculas longas chamadas de fosfolipídios, com uma parte hidrofílica e uma parte hidrofóbica – logo, são anfipáticas. Membrana Celular Biologia Celular @EspíritoGaia Alem do fosfolipídio a membrana plasmática também é formada por outro lipídio chamado de colesterol. Quando as moléculas anfipáticas estão no meio aquoso elas podem se organizar como: micelas ou bicamadas. Os fosfolipideos da membrana plasmática possuem uma fluidez em sua organização. O colesterol é um tipo de fosfolipidio que auxilia no controle dessa fluidez, quanto mais colesterol menos fluida é a membrana. Proteínas da Membrana Essas proteínas formam um componente funcional fundamental e também um componente funcional e estrutural. Possui permeabilidade (canais ou transportadoras). Proteínas integrais (intrínsecas) Ligações fortes aos lipideos Atravessam totalmente a membranan (protepina transmembrana) ou parcialmente a bicamada lipidica Anfipaticas Proteínas transmembrabna: passagem única ou passagem múltipla. Proteínas periféricas (extrínsecas) Fixam na superfície externa ou interna Ligações fracas Funções das Proteínas na Membrana Junções: podem atuar conectando/unindo as células Enzimas: podem atuar catalisando reações químicas dentro ou fora das células. Transportadoras: podem facilitar o transporte de moléculas para dentro e para fora das células Reconhecimento: podem atuar como pontos de ligação de componentes do citoesqueleto e da matriz celular Transdução: podem atuar como receptores de sinais extracelulares. Biologia Celular @EspíritoGaia Carboidratos da Membrana Estes carboidratos são encontrados na face externa das membranas, sempre associados a lipídeos, sendo denominados glicolipídeos, ou a proteínas (glicoproteínas). Os carboidratos de membrana formam uma espécie de revestimento chamada de glicocálix que tem, entre outras, ação no reconhecimento celular. O colesterol reforça a bicamada lipídica, tornando-a mais rígida e menos permeável. Oligossacarídeos: + lipídeos – glicolipídeos + proteínas – glicoproteínas Proteínas e carboidratos (glicídeos) de membrana: Propriedades da membrana plasmática A membrana plasmática é assimétrica e apresenta fluidez. Lipideos e proteína: liberdade de movimentação lateral dentro da membrana. Fluidez: é propriedade dos fosfolipideos – líquidos à temperatura corporal ( ↓TºC → estado de gel). Podemos provar a fluidez da membrana através do processo de autovedação. Exemplo: Gameta feminino que foi perfurado por uma microagulha para ser fertilizado, e se não houvesse a capacidade lateral de fluidez da membrana ela iria estourar. Ao retirar a agulha o conteúdo fica dentro da célula porque ela tem a capacidade de autovedação. Biologia Celular @EspíritoGaia Esqueleto da Membrana São vários os tipos de proteínas que formam a membrana, cada uma com funções e formatos diferentes. Proteínas: forma da célula, estabilidade da membrana, controla fluidez. Na superficie externa da membrana existe um revestimento celular chamado glicocálix ou glicocálice. Glicoproteínas e glicolipídeos: Função: enzimática, proteção, reconhecimento celular self e no-self (proprio e não-próprio do organismo), inibição por contato. Permeabilidade da Membrana Característica fundamental ao funcionamento das células, fazendo a manutenção de processos vitais, síntese de substancias e controle da passagem de água e saída de resíduos das células. Manutenção de Equilíbrio Osmótico Para que haja essa manutenção, existem dois tipos de passagem de substancias através da membrana: íons (ou pequenas moléculas) e macromoléculas (transporte em massa). O local por onde as substâncias atravessam a membrana dependerá de sua natureza química. Moleculas polares hideofílicas X Moléculas apolares hidrofóbicas. Superfícies Celulares Para manter a formação dos tecidos intactos com coesão intercelular, uma das especializações da célula é manter uma célula agarrada à outra. As especializações de membrana estarão sempre localizadas no polo apical da célula, sendo estes as microvilosidades, estereocílios e os cílios. Já as estruturas de adesão das células ficam no polo basal ou lateral da célula. Polo Apical: aquela que se localiza no topo da célula Polo Basal: aquela que está na base Lateral: aquela que está nos lados Especializações das Células Microvilosidades São especializações da membrana com projeções de superfície com formato de “dedos de luvas”, aumentando a área de superficie de contato promovendo maior absorção dos nutrientes, provenientes da alimentação das células. Presentes principalmente no intestino e nos rins. Biologia Celular @EspíritoGaia Estereocílios São estruturas imóveis encontradas na região apical de células do epidídimo e do canal deferente. São longos prolongamentos citoplasmáticos com a função de aumento da superfície de contato (nutrição e maturação dos espermatozóides). Cílios e flagelos Estruturas móveis constituídas por microtúbulos e revestidas pela membrana. Movimento ciliar: coordenado, provoca uma corrente de fluxo numa única direção. Microtúbulos utilizam energia do ATP. a. Cílios Os flagelos são exclusividades dos espermatozóides, sendo mais longos que os cílios. b. Flagelo Estruturas das Células Junções celulares As células nos tecidos estão unidas umas às outras, na região lateral, por meio de proteínas integradas à membrana, denominadas como moléculas de adesão celular (CAMs). Estão localizadas no polo basal e na lateral das células e são estruturas que vedam o espaço intercelular impedindo o fluxo de moléculas por entre as células. Biologia Celular @EspíritoGaia Proteínas de membrana – moléculas de adesão celular (CAMs) Junção oclusiva Ou zônula de ocluzão, localiza-se na região mais apical da célula. Íntima junstaposição das membranas celulares de células vizinhas com fusão da parte externa das membranas Forma uma barreira que impede a passagem de moléculas por entre as células Efeito selador Formadas pelas proteínas transmembrana claudinas e ocludinas e as proteínas ZO-1, ZO-2,ZO-3. Junção aderente Ou zônula de adesão, há uma discreta separação entre as membranas celulares e um pequeno acúmulo de proteínas da família das caderinas que se conectam com filamentos de actina na região interna das células. Junção comunicante Ou junção do tipo Gap, ocorre em qualquer região das membranas laterais das células epiteliais. É formada por proteínas transmembranas conexinas que formam canais, poros hidrofílicos, entre as duas células. Além de permitir a adesão, permite também a troca de substancias entre as células. g: junção do tipo Gap Desmossomo Ou mácula de adesão, é uma estrutura complexa em forma de disco. Na região do desmossomo as membranas se afastam e formam uma estrutura reta (sugerindo rigidez). Biologia Celular @EspíritoGaia Os desmossosmos conferem resistência mecânica aos tecidos, e por isso estão presentes, entre outras, na epiderme, no revestimento da língua e do esôfago, e nas células musculares. Na região interna da célula existe uma placa circular constituída de proteínas da família das caderinas e filamentos de queratina. Hemidesmossomo Muito parecido com o desmossomo, porém ele só tem uma parte. Ligam o epitelio aos componentes da matriz extracelular (membrana basal). Proteínas integrinas que ligam a proteína laminina ao colágeno da lâmina basal. Interdigitação São invaginações e evaginações da memrana plasmática localizadas na lateral das células.
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