Membrana plasmática

Prévia do material em texto

Membrana plasmática
Função
 Fina película de moléculas de lipídeos (gordura) e proteínas unidas principalmente por interações não-covalentes
 Principal responsável pelo controle da penetração e saída de substâncias da célula 
 Responsável pela manutenção do meio intracelular 
 Tem a capacidade de reconhecer outras células e moléculas 
 Protege a célula contra a ação de diversos agentes
 Detecta sinais do meio externo (sinal químico ou ligante) desencadeia uma resposta que varia de acordo com a célula e o estímulo recebido
 Transporta substâncias necessárias ao metabolismo celular
Composição
 A membrana celular é uma estrutura fina, flexível e elástica que envolve a célula
 Constituída principalmente por lipídeos, proteínas e hidratos de carbono ligados aos lipídeos e proteínas
 Sua estrutura básica é uma bicamada de fosfolipídios com proteínas associadas 
 Existe forte assimetria entre as duas faces da Membrana Plasmática, tanto na composição de lipídios, quanto nas proteínas
 Na membrana das hemácias, por exemplo, a camada lipídica externa é mais rica em fosfatildicolina, enquanto na camada lipídica em contato com o citoplasma predominam fosfatidiletanolamina (lecitina) e fosfatidilserina 
Fosfolipídios
 Os fosfolipídios são usados na membrana pois ela precisa separar o meio EXTRACELULAR do meio INTRACELULAR, os quais contêm água. E nada melhor do que lipídio (óleo) para separar a água
 Já que as partes hidrofóbicas são repelidas pela água e se atraem mutuamente, elas espontaneamente se arranjam no centro da membrana 
 A camada lipídica é impermeável às substâncias hidrossolúveis comuns, como íons, glicose e ureia. 
 Já as substâncias lipossolúveis, como oxigênio, dióxido de carbono e álcool, podem penetrar nesta parte da membrana com facilidade 
 Esse modelo é chamado de MOSAICO FLUIDO, pois os fosfolipídios são estruturas dinâmicas, já que não ficam estáticos, e sim se movimentando
Colesterol
 São lipídicas e estão dissolvidas na bicamada 
 Contribuem p/ a determinação do grau de permeabilidade ou impermeabilidade da dupla camada a constituintes hidrossolúveis 
 Controla muito a fluidez da membrana
Proteínas
 As proteínas de membrana são responsáveis por várias funções especializadas 
 Podem ser classificadas como:
INTEGRAIS: Estão inseridas diretamente dentro da bicamada lipídica da membrana 
PROTEÍNAS TRANSMEMBRANA 
 São proteínas integrais que cruzam a bicamada lipídica, com porções expostas em ambos os lados da bicamada
PERIFÉRICAS: não estão inseridas na bicamada lipídica, mas sim associadas com a membrana indiretamente, em geral, por interações com proteínas integrais de membrana 
 Além de participar da estrutura mecânica da membrana, as proteínas desenvolvem funções importantes, entre as quais: 
(a) exercer atividade reguladora 
(b) atuar no reconhecimento de substâncias, função importante, não apenas para selecionar o que entra e o que sai da célula, mas também para o reconhecimento e a comunicação entre as células 
(c) favorecer a adesão entre células adjacentes 
(d) funcionar como pontos de apoio para o citoesqueleto 
(e) atuar como transportadora entre o meio externo e o meio interno, carregando substâncias para dentro e para fora da célula
 No caso das transportadoras, existem duas classes gerais:
PROTEÍNA DE CANAL (Porinas): 
 Formam poros, onde as moléculas de água e substâncias hidrossolúveis, principalmente os íons, podem se difundir entre os fluidos extracelular e intracelular
 Os poros não estão permanentemente abertos, eles podem ser seletivamente abertos ou fechados em resposta a sinais extracelulares
 Essa propriedade seletiva permite a difusão preferencial de algumas substâncias com relação a outras 
 As aquaporinas ou canais de água, que formam canais de passagem para as moléculas de água através das biomembranas, pertencem ao grupo das proteínas de canal. Esses canais são importantes nos fenômenos de salivação, transpiração e no funcionamento renal
 
PROTEÍNAS CARREADORAS (Permeases):
 Transportam pequenas substâncias que não conseguem penetrar a dupla camada lipídica, como a glicose, aminoácidos e nucleotídeos 
 Sofrem alterações conformacionais e liberam as moléculas no outro lado da membrana 
 Agindo, dessa forma, como enzimas para facilitar a passagem de moléculas específicas através das membranas 
 
PROTEÍNAS RECEPTORAS: 
 Interagem com ligantes específicos, que se ligam ao receptor e causam alterações estruturais na proteína receptora 
 Isto estimula a atividade enzimática da parte intracelular da proteína 
 Também induz interações entre o receptor e proteínas do citoplasma que agem como segundos mensageiros, transmitindo o sinal da parte extracelular do receptor para a intracelular 
Carboidratos 
 Ocorrem em combinação com proteínas ou lipídios na forma de glicoproteínas (proteínas integrais) ou glicolipídios 
 As porções “glico” dessas moléculas quase sempre se estendem para fora de célula, externamente à membrana 
 Proteoglicanos (carboidratos ligados a cernes pequenos de proteínas) estão frouxamente ligados à superfície externa da célula
Glicocálice 
 Revestimento frouxo de carboidrato localizado na superfície externa da célula 
 Possui constituintes constantes (glicolipídios e glicoproteínas) e; constituintes variáveis (proteoglicanos, que são inicialmente secretados pela membrana plasmática e só depois aderidos) 
 É uma extensão da membrana plasmática 
 É proveniente do complexo de golgi
Funções
 ▪ Proteção contra lesões de natureza química e mecânica 
 ▪ Reconhecimento entre células e adesão celular 
 ▪ O glicocálice das hemácias determina os grupos sanguíneos, já que os glicídios funcionam como marcadores de determinados tipos de célula 
Polaridade
 Os lipídios da membrana são moléculas anfipáticas, ou seja, possuem uma extremidade hidrofílica (ou polar) e uma extremidade hidrofóbica (ou apolar). A maioria destes são os fosfolipídios, os quais possuem uma cabeça polar e duas caudas de hidrocarbonetos hidrofóbicas
Tipos de transporte
De modo geral, os compostos hidrofóbicos, solúveis nos lipídios, como os ácidos graxos, hormônios esteroides e anestésicos, atravessam facilmente a membrana. Já as substancias hidrofílicas, insolúveis nos lipídios, penetram nas células com mais dificuldade. 
Permeabilidade à água
 A membrana celular é muito permeável à água 
 Se colocadas em uma solução hipotônica, as células aumentam de volume devido à penetração de água
 Quando colocadas em solução hipertônica, as células diminuem de volume devido à saída de água 
 Nas soluções isotônicas, o volume e a forma das células não se alteram 
Transporte ativo
 Ocorre com gasto de ATP, contra o gradiente de concentração (hipotônico → hipertônico) 
 Ocorre por meio de proteínas transportadoras 
 Pode ser dividido entre primário e secundário, de acordo com a fonte de energia utilizada para o transporte
PRIMÁRIO
 Utiliza a fonte de energia primária: ATP (Adenosina-trifosfato) 
 A energia liberada na hidrólise do ATP (ADP + P inorgânico) é diretamente acoplada ao sistema de transporte
 Sempre requer uma proteína de transporte (carreadora) deve ter domínio ATPase permite a quebra do ATP em ADP + P, liberando energia
BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO 
 Ocorre em todas as células do corpo 
 Bombeia íons SÓDIO para FORA e íons POTÁSSIO para DENTRO 
 É responsável pela manutenção das diferenças de concentração entre o sódio e o potássio, bem como pelo estabelecimento da polarização da célula (NEGATIVA internamente e POSITIVA externamente) 
SECUNDÁRIO
Não utiliza a fonte primária de energia 
 A energia é derivada secundariamente da energia armazenada na forma de íons, entre os dois lados da membrana 
 Depende do primário para ocorrer, pois a energia utilizada é gerada originariamente por transporte ativo primário
CO-TRANSPORTE / SIMPORTE
 Quando o sódio é transportado para fora da célula por transporte ativo primário, a concentração externa de sódio fica muito alta e a interna fica muita baixa, formando-se um grande gradiente de concentração 
 Esse gradiente representa umreservatório de energia, pois o excesso de sódio externamente está sempre tentando se difundir para o interior
 Essa energia de difusão do sódio pode empurrar outras substâncias, junto com o sódio, através da membrana celular
CONTRATRANSPORTE / ANTIPORTE 
 Nesse transporte os íons sódio também tentam se difundir para o interior da célula, mas a substância a ser transportada está na parte interna da célula e deve ser transportada para o lado externo 
 A energia liberada pelo sódio em sua difusão para dentro da célula faz com que a outra substância seja transportada para o exterior 
Transporte passivo 
 Ocorre espontaneamente, a favor do gradiente de concentração (hipertônico → hipotônico) 
 Sem gasto de energia celular, apenas energia cinética
OSMOSE
 Passagem de SOLVENTE (hipotônico→hipertônico) 
PRESSÃO OSMÓTICA:
 É a pressão necessária para interromper a osmose 
EQUILÍBRIO OSMÓTICO
 A natureza sempre tende ao equilíbrio de concentrações. Logo, se a célula está em uma solução hipertônica ou hipotônica, ela vai realizar osmose com o intuito de as concentrações se igualarem 
Porém, a pressão osmótica pode agir e em alguns casos, pode causar a morte da célula
HIPERTÔNICO ISOTÔNICO HIPOTÔNICO
DIFUSÃO
 Passagem de SOLUTO (hipertônico → hipotônico)
Simples
 Movimento cinético das moléculas ou dos íons ocorre através de uma abertura na membrana ou através dos espaços intermoleculares, sem que ocorra qualquer interação com as proteínas transportadoras da membrana 
 A lipossolubilidade de uma substância determina quão rapidamente ela vai se difundir pela bicamada lipídica 
 A velocidade de difusão através da membrana é diretamente proporcional à sua lipossolubilidade
Facilitada
 Requer a interação com uma proteína transportadora específica 
 A velocidade de difusão tende a um máximo e não passa desse máximo 
 A alteração conformacional da proteína transportadora limita a velocidade da difusão facilitada 
 Essa velocidade nunca pode ser maior do que a velocidade com que a molécula de proteína transportadora pode se alterar entre suas duas conformações
FORMAÇÃO DE VESÍCULAS 
ENDOCÍTICOS
 A célula engloba as partículas dentro de uma vesícula
Fagocitose
 A célula engloba partículas grandes e sólidas por pseudópodes 
 Nos protozoários, é um processo de alimentação 
 Nos animais, representa um mecanismo de defesa (mamíferos = neutrófilos e macrófagos)
Pinocitose
 A célula engloba partículas líquidas por canalículos
EXOCÍTICOS 
 Liberação de substâncias para o meio extracelular (fibroblasto)
Clasmocitose
 Eliminação de resíduos provenientes da digestão intracelular