Membrana Plasmática

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Membrana Plasmática
- Apresenta uma estrutura de natureza lipoproteica. 
- É formada por 2 camadas lipídicas (bicamada lipídica), onde estão inseridas as
proteínas.
- É assimétrica (tem uma face diferente da outra).
- Face externa: presença do glicocálice (carboidrato associado ao lipídio:
glicolipídio e à proteína: glicoproteína).
- Face interna: é possível visualizar proteínas e o citoesqueleto (formado por
espectrina), que vai manter a forma de um disco bicôncavo da hemácia. 
Definição:
- circunda a célula
- define seus limites
- mantêm diferenças entre os meios interno e externo
Estrutura geral para todas as membranas plasmáticas biológicas, apresentando
algumas características especiais para membranas de cada organela.
Funções:
- Manutenção da integridade celular. 
- Permeabilidade seletiva (controle do movimento de substâncias para dentro e
para fora da célula). 
- Regulação das interações célula-célula. 
- Reconhecimento de células estranhas e de células alteradas, através de
receptores e antígenos. 
- Atuação como interface entre o citoplasma e o meio externo. 
- Estabelecimento de sistemas de transporte para moléculas específicas. 
- Transdução de sinais extracelulares físicos e/ou químicos em eventos
intracelulares. 
Eritrócitos humanos (hemácias):
- São os melhores modelos de membrana que existe para estudo.
- Caso não possa trabalhar com eritrócitos de humanos, pegar de mamíferos.
Outros grupos de animais possuem eritrócitos nucleados e com outras organelas
membranas, então possuem vários tipos de membrana.
- Nos mamíferos, os eritrócitos não são nucleados e a única membrana que existe é
a plasmática.
- Obtidos em grande número relativamente sem contaminação com outras células.
- A membrana plasmática pode ser isolada sem contaminação por outras
membranas. 
- Facilidade no preparo e obtenção da membrana plasmática (também denominadas
de “fantasma”).
- Pegar a hemácia, estourá-la, deixar extravasar a proteína (hemoglobina), ficando
só com a membrana vazia (fantasma).
- Têm a forma de disco bicôncavo. 
- Para retirar a hemoglobina de dentro da hemácia, colocá-la em meio hipotônico. 
- Em meio hipertônico, a hemácia perde água, fica murcha ou crenada.
- Em meio isotônico, ela fica com a forma normal.
- Em meio hipotônico, ela irá inchar. 
- Em meio muito hipotônico, ela irá lisar, estourar, deixando a hemoglobina sair,
deixando apenas a membrana plasmática vazia (fantasma).
Composição Química: lipoproteica
 Lipídios
- MP - 40%
- Organelas até 30%
 Proteínas
- MP – 52%
- Organelas até 70%
 Interações não covalentes
 Carboidratos – 8%
Lipídios – Glicolipídios
Proteínas - Glicoproteínas
Lipídios:
- A bicamada lipídica fornece a estrutura básica da membrana.
- Serve como uma barreira relativamente impermeável à passagem da maioria das 
moléculas hidrossolúveis.
- Algumas moléculas hidrossolúveis passam devido a proteínas que formam canais 
hidrossolúveis.
- Constitui cerca de 50% da massa da maioria das membranas.
- São moléculas anfipáticas (ou anfifílicas).
Principais tipos de lipídios:
- Fosfolipídios
- Colesterol
- Glicolipídios
Fosfolipídios:
- Mais abundantes.
- Possuem cabeça polar (hidrofílica).
- Possuem duas caudas de hidrocarboneto (hidrofóbicas).
- As caudas tem: geralmente ácidos graxos e 14 a 24 (em média 18-20) átomos de
carbono.
- Uma das caudas tem uma ou mais (até quatro) duplas-ligações cis (insaturada).
- A outra não contêm (saturada).
- Cada dupla ligação causa flexão na cauda.
- O comprimento e saturação das caudas mexe com o arranjo dos fosfolipídios e
afetam a fluidez da membrana.
Tipos de fosfolipídios:
- Fosfatidilcolina
- Esfingomielina
- Fosfatidiletanolamina
- Fosfatidilserina -carga negativa; está voltado para o lado do citoplasma.
- Fosfatidilinositol –carga negativa; está voltado para o lado do citoplasma.
 pequena quantidade
 papel na sinalização celular
- São raros os fosfolipídios -carga positiva
Eletricamente neutros a pH fisiológico
Lipídios – possíveis movimentos:
- flexão
- rotação
- difusão lateral
- flip-flop (ocorre raramente) (apenas o colesterol realiza)
Colesterol:
- Lipídio neutro, presente na maioria das membranas plasmáticas das células.
- Quantidade: uma molécula ou mais para uma de fosfolipídio.
- Organelas: presentes 5 a 10% dos lipídios.
- Ausentes nos procariontes.
- Nas células vegetais é substituído pelo ergosterol.
- Tem um pequeno grupo polar, e daí vem a capacidade de realizar o movimento
flip-flop, pois a ligação é fraca.
- As células animais obtêm colesterol das dietas, e há a produção endógena (no
fígado).
Glicolipídios:
- Descritos exclusivamente na face extracelular.
- Atribui marcante assimetria a membrana plasmática.
- Resultado da adição de açúcares no lúmen do aparelho de Golgi.
- Provavelmente, ocorrem na membrana plasmática de todas as células animais.
- Constitui cerca de 5% dos lipídios na face externa da membrana plasmática.
Funções de glicocálice:
- Proteção contra baixo pH.
- Proteção contra enzimas digestivas.
Funções de glicolipídios:
- Podem alterar o campo elétrico da membrana plasmática.
- Alteração na concentração de íons (Ca++).
- GM1 – receptor para toxina bacteriana que causa a diarreia do cólera.
Propriedades dos lipídios da membrana plasmática:
- Assimetria da bicamada
 • Camada interna:
 Fosfatidiletanolamina
 Fosfatidilserina (carga negativa)
 Fosfatidilinositol (carga negativa)
 • Camada externa:
 Fosfatidilcolina
 Esfingomielina
- Esses lipídios mexem com a fluidez da membrana.
- Esses lipídios apresentam regiões chamadas de microdomínios lipídicos.
Fluidez da membrana:
- Facilidade com que as moléculas lipídicas e proteicas se movem no plano da
bicamada.
Fatores que influenciam na fluidez:
 - Insaturação e comprimento dos fosfolipídios: quanto mais fletida a cauda com 1 a
4 duplas ligações cis do lipídio for, mais insaturada ela será.
 - Quantidade de colesterol.
 - Temperatura.
Importância:
 - Difusão das proteínas no plano da bicamada.
 - Interação com outras proteínas.
Insaturação dos fosfolipídios: 
↑ insaturação ↑ fluidez
↑ saturação ↑ viscosidade ↓ fluidez
↓ comprimento ↑ fluidez
Quantidade de colesterol: 
↑ colesterol ↑ solidez da membrana ↓ fluidez
Temperatura:
↑ temperatura ↑ fluidez
Microdomínios lipídicos:
- Em formato de mosaico, a dupla camada lipídica é um fluido bidimensional no
qual os lipídios e as proteínas se propagam livremente.
- As membranas são formadas por macro e microdomínios, que compreendem os
dois folhetos da dupla camada lipídica.
- A membrana plasmática é um mosaico de microdomínios lipídicos, denominados
“rafts” separados por regiões “NÃO rafts”.
- O tamanho desses microdomínios pode variar; eles também podem fusionar uns
com os outros ou mesmo dissociar-se.
- Os microdomínios podem se fundir formando macrodomínios. Os macrodomínios
podem se dissociar em microdomínios.
Importância dos microdomínios: 
- Servem como plataforma para a fixação de proteínas membranárias.
- Intervêm na expressão dos genes.
- Ativação de algumas enzimas.
- Biogênese da membrana e divisão celular.
- Exerce papel estabilizador: anexina II liga o citoesqueleto cortical aos “rafts”.
Proteínas:
- Menos numerosas que os lipídios (1 proteína a cada 100 lipídios).
- São até 50X mais volumosas que os lipídios.
- Representam 50% da massa da membrana.
- Desempenham a maioria das funções específicas da membrana.
- Associa-se à carboidratos formando a cobertura celular ou glicocálice.
- Existem proteínas que possuem domínios específicos dentro da membrana
plasmática.
Características das moléculas proteicas:
- Possuem duas extremidades:
 Aminoterminal (NH2).
 Carboxiterminal (COOH).
 Ambas são hidrofílicas.
- Partes intramembranárias são hidrofóbicas:
 Interagem com as caudas dos lipídios.
 Descrevem uma hélice alfa.
Associaçãoproteínas/bicamada lipídica:
- As proteínas unipasso é integral.
- As proteínas multipassos formam canais que deixam passar material
hidrossolúvel.
- Algumas proteínas não tocam a bicamada: proteínas periféricas.
Proteínas intrínsecas/integrais:
- Proteínas que atravessam a bicamada lipídica:
 • Uma só vez: Simples α-hélice
 Glicoforinas
 Geralmente atuam como receptores.
 • Várias vezes: Múltiplas α-hélice ou β-barril
 banda 3
 Atuam como canais.
- Síntese assimétrica no RE.
Proteínas periféricas:
- Localizadas fora da dupla camada
 • Face externa da MP
 Ancoragem através do GPI
 N-CAM (molécula de adesão celular neural)
• Face citosólica
 Ancoragem através de longas cadeias hidrocarbonadas
 Tirosina quinase Src
 Excepcionalmente Glicosiladas
Funções das proteínas:
- Transporte através da membrana
- Recepção de informações
- Reconhecimento celular
- Inibição por contato
- Aderências entre células
- Diversas atividades enzimáticas
- União citoesqueleto à membrana plasmática
- Fixação de substâncias (medicamentos)
- Fixação de vírus, toxinas ou de células
Proteínas da membrana plasmática dos eritrócitos humanos:
- Molécula cilíndrica longa, fina e flexível.
- Comprimento – 100nm.
- Principal componente do citoesqueleto.
- Heterodímero formado por duas cadeias polipeptídicas antiparalelas (alfa e beta).
 Entrelaçadas frouxamente.
Espectrina
- Uma extremidade (COOH) é fosforilada.
- Anomalia genética – indivíduos anêmicos.
 Eritrócitos esféricos e frágeis. 
Espectrina e o citoesqueleto
- Fica na face interna da membrana do eritrócito, formando uma rede que vai
manter a forma do disco bicôncavo. Ela não se prende sozinha.
Glicoforina
- Uma das maiores proteínas que estão expostas para a superfície externa dos
eritrócitos.
- Glicoproteína transmembrana (uma parte externa e outra interna).
 • 131 aminoácidos de extensão.
 • 100 resíduos de carboidratos.
 • 90% ou mais - ácido Siálico (confere carga negativa à membrana
plasmática).
- Segmento a-helicoidal hidrofóbico.
 Cerca de 20 aminoácidos.
 Localização bicamada lipídica não polar.
Cobertura celular – glicocálice
- Camada fibrilar que forma a parte externa da membrana celular.
- Composição Oligossacarídeos das:
 • Glicoproteínas Transmembrana
 • Proteoglicanos Transmembrana
 • Glicoproteínas Absorvidas
 • Glicolipídios
- Ligações covalentes às proteínas e lipídios.
- Evidenciação pelos corantes:
 • Vermelho de Rutênio (ajuda na adesão celular).
glicocálice
- O glicocálice está sobre e entre as células.
Funções do glicocálice:
- Dependem de seus constituintes glicosilados.
 • Proteção da membrana plasmática.
 • Carga de Superfície:
 Ácido Siálico (carga negativa).
 • Função de armadilha:
 • Captura de Cátions
 Ca++
 Mg+
 K+
 • Atividades enzimáticas.
 • Atua na adesão celular.
microvilosidades cortadas transversalmente
Visualiza-se:
- 2 camadas eletrondensas (escuras) separadas por uma camada eletronlucente
(clara).