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Membrana Plasmática Tipos de moléculas Lipídios • Ácidos graxos, forfolipídio,s hormônios esteróides, colesterol, ... • Hidrofóbicos • Podem servir como reserva de energia • Óleos e ceras protegem superfície de patógenos Carboidratos • Açucares • Fonte de energia • Papel estrutural • Interação entre céls • Adesão e defesa Proteínas • Formadas de Aas • Componentes de células e tecidos (pêlos, • Funções celulares ativas • Mudanças de conformação • Enzimas • Proteínas de membrana • Modulam atividade celular • Medeiam sinalização entre células Ácidos nucléicos • Armazenam informação • Compostos de nucleotídeos (AGCTU) • Ácido desoxirribonucléico (DNA) • dupla hélice * • A, C, G, eT. • informação genética herdável • Ácido ribonucléico (RNA): • tipicamente fitas siples • A, G, C e U. • Sintetizado a partir do DNA • Informação de trabalho • RNAm exportado para citoplasma para ser traduzido em proteínas Tipos de células Procariótica Eucariótica Corpo humano: dezenas de trilhões de células com um mesmo material genético Células diferentes mesma organização básica e composição Organização celular básica (E) Membranas • Bicamada lipídica • Organelas membranosas Citoplasma + núcleo • Núcleo (material genético DNA) • Organelas • Citoesqueleto • Moléculas História Membrana Plasmática • Barreira hidrofóbica que delimita as células • Bicamada lipídica com fluidez • Composta por: – Lipídios (fosfolipídios, glicolipídios e colesterol) – Proteínas (ancoradas, integradas ou associadas) • Permeabilidade seletiva: – Moléculas de naturezas (tamanho, polaridade etc) podem passar passivamente através da membrana, por canais ou difundindo diretamente, ou apenas atarvés de transporte ativo por carreadores específicos (gasto de ATP) • Especializações Composição da Membrana Plasmática Lipídios • Constituintes básicos de MPs • Estabelecem estrutura • Molécula anfipática: – 2 cadeias hidrofóbidas de ácidos graxos ligadas por cabeça hidrofílica • Em meio aquoso formam espontaneamente micelas ou bicamadas – Cabeça em contato com água e caudas protegidas • Estas bicamadas formam barreira estável entre dois meios aquosos estrutura MP Proteínas • +- 50% da composição das MPs • Desempenham funções espefícias • Modelo do mosaico fluído: – J. Singer e G. Nicolson (1972) • Classificadas conforme associação com bicamada: – Integral – Periférica – Glicoproteínas Açucares • Glicolipídios • Glicoproteínas Lipídios Lipídios são +- 50% MPs • Organelas membranosas dentro da célula como mitocôndrias contém mais proteínas MPs de mamíferos: A) Fosfolipídios: Fosfatidilcolina Fosfatidilserina Fosfatidiletanolamina Esfingomielina Fosfatidilinositol B) Glicolipídios C) Colesterol Fosfolipídios Fosfolipídios: • Constituintes básicos de MPs • Molécula anfipática: – 2 cadeias hidrofóbicas (apolares) de ácidos graxos ligadas por – 1 cabeça hidrofílica (polares) • Em meio aquoso formam espontaneamente em micelas ou bicamadas – Cabeça em contato com água e caudas protegidas • Estas bicamadas formam barreira estável entre dois meios aquosos estrutura MPL) Fosfolipídios Bicamada lipídica Colesterol É um esteróide Devido a sua estrutura química o colesterol desempenha um papel importante determinando a FLUIDEZ DE MEMBRANA: As moléculas de colesterol são inseridas na membrana: – Porção hidroxila próxima da cabeça polar dos fosfolipídios – Os hidrocarbonetos mais rígidos ficam próximos das caudas hidrofóbicas • Essa organização impede que os fosfolipídios difundam lateralmente com facilidade, tornando a membrana mais rígida GlicoLipídios • Glicolipídios: A + L • Encontrados exclusivamente na porção externada MP • Porção de carboidrato exposta • +- 2% dos lipídios da MP • Contribuem para a formação do glicocálix Ácidos graxos Os ácidos graxos podem ser classificados como saturados ou insaturados e essa característica impacta a fluidez da membrana Saturados: Ligações carbono-carbono SIMPLES Maior compactação =MPs MENOS fluídas Obstruem artérias: maus! Ex: manteigas Insaturados: Possuem ligações C=C DUPLAS Dificultam interação = MP mais fluída Estado líquido à RT Ex:óleos vegetais (de soja): bonzinhos Distribuição assimétrica de lipídios na MP Fosfolipídios: • Fosfatidilcolina (E) • Esfingomielina (E) • Fosfatidilserina (I) (-) • Fosfatidiletanolamina (I) • Fosfatidilinositol (I) (-) Glicolipídios (E) Colesterol Movimentos dos lipídios Bicamadas lipídicas funcionam como fluídos bidimensionais nos quais as moléculas se movem lateralmente e entre as dias camadas* Temperatura, quantidade de colesterol e inssaturações de AG afetam a fluidez da membrana Proteínas Proteínas periféricas Proteínas integrais: transmembrana • polar vs. apolar • α-hélice atravessa membrana 1 ou + vezes Glicoproteínas Mobilidade de proteínas Experimento ilustrando a difusão lateral de proteínas na membrana: uma célula humana e uma de camundongo tiveram suas membranas fusionadas. 40min depois as proteínas de diferentes origens estavam completamente misturadas Mosaico fluído Bicamadas lipídicas funcionam como fluídos bidimensionais nos quais as moléculas (lipídios E proteínas) se movem lateralmente J. Singer e G. Nicolson (1972) Glicoproteínas e Glicolipídios: Glicocálix Carboidratos (açucares) envolvendo a célula Detergentes são substâncias anfipáticas •In contrast to the peripheral membrane proteins, integral membrane proteins can be released only by treatments that disrupt the phospholipid bilayer. Portions of these integral membrane proteins are inserted into the lipid bilayer, so they can be dissociated only by reagents that disrupt hydrophobic interactions. The most commonly used reagents for solubilization of integral membrane proteins are detergents, which are small amphipathic molecules containing both hydrophobic and hydrophilic groups (Figure 12.4). The hydrophobic portions of detergents displace the membrane lipids and bind to the hydrophobic portions of integral membrane proteins. Because the other end of the detergent molecule is hydrophilic, the detergent-protein complexes are soluble in aqueous solutions. • Solubilization of integral membrane proteins by detergents Detergents (e.g., octyl glucoside) are amphipathic molecules containing hydrophilic head groups and hydrophobic tails. The hydrophobic tails bind to the hydrophobic regions of integral membrane proteins, forming detergent-protein complexes that are soluble in aqueous solution Osmose - movimento de solvente (água) Células animais Células vegetais Permeabilidade de membrana • MP funciona como barreira semi-permeável • Permite que composição interna da célula seja controlada • Apenas moléculas pequenas e sem carga difundem livremente através da bicamada (O2 CO2, H2O) •Moléculas carregadas (íons) ou grandes (glicose) não conseguem difundir através da MP • Estas moléculas passam graças a proteínas transportadoras, permitindo controle Permeabilidade seletiva http://programs.northlandcoll ege.edu/biology/Biology1111 /animations/transport1.html Difusão FacilitadaPassiva Difusão Proteínas envolvidas: canais e carreadores Passiva e Facilitada Transporte ativo Contra o gradiente Com consumo de energia
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