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Aula 05 membrana plasmática e transportes
A membrana plasmática é fundamental para a seleção de moléculas que podem atravessá-la, regulando a permeabilidade com base em características como tamanho e carga elétrica. Modelos como o de mosaico fluido descrevem a estrutura da membrana, que é composta de lipídios e proteínas, incluindo canais e transportadores para o transporte passivo e ativo de substâncias. Além disso, a membrana participa em processos de endocitose e exocitose para a movimentação de macromoléculas.
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- 1. Origem Membrana Plasmáticae Transportes Prof. Hamilton Felix Nobrega
- 4. A principal funçãoda membrana celular é manter, de forma seletiva, moléculas tão diversas como proteínas e pequenos solutos, no interior da célula. Assim, a membrana funciona de forma eficiente para regular seletivamente sua permeabilidade. A composição da membrana celular tem sido estudada de forma intensa, a partir do uso de diversas técnicas físicas e químicas, discutiremos a seguir a evolução dos principais modelos da membrana celular.
- 5. No livro clássicode Oparin, A Origem da Vida, esse propôs que para qualquer forma de vida, das mais simples que sejam, faz-se necessária uma barreira física, que separe a parte viva do meio que a cerca. Esse trabalho destaca a necessidade de uma membrana para isolar, até mesmo as formas de vida mais simples, do meio exterior.
- 6. Composição química LIPÍDIOS,PROTEÍNAS E AÇÚCARES
- 7. Referência: Singer, S.J. & Nicolson, G. L. (1972) Science, 175:720-731. Proteína intrínseca, ou transmembrana Proteínas extrínsecas Modelo de mosaico fluido. Experimentos mais detalhados mostraram deficiências nos diversos modelos de membrana celular. Singer e Nicolson (1972) propuseram um modelo de membrana constituído de uma bicamada lipídica, onde encontram-se inseridas proteínas. Há dois tipos de proteínas inseridas na membrana, uma que atravessa toda a membrana, chamada proteína intrínseca, ou transmembrana. O segundo tipo de proteína localiza-se sobre a membrana, sendo encontrada tanto no exterior como voltada para o citoplasma. Esse segundo tipo de proteína é chamado extrínseca.
- 8. Referência: Singer, S.J. & Nicolson, G. L. (1972) Science, 175:720-731. Proteína intrínseca, ou transmembrana Proteínas extrínsecas Esse modelo prevê a passagen seletiva de íons pelas proteínas intrínsecas, que são chamadas de canais ou bombas como veremos em detalhe no estudo do potencial de membrana. Outra característica desse modelo é liberdade de movimentação das proteína na bicamada. De acordo com características básicas do modelo, mosaicismo e difusão, previu-se a liberdade lateral e rotatória, assim como a distribuição aleatória de componentes moleculares na membrana.
- 9. Proteína da classe Cadeialateral de oligossacarídeo Glicolipídio Fosfolipídeo Proteína globular Segmento hidrofóbico da proteína Colesterol
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- 11. Hidrofílica (cabeça) Hidrofóbica (caudas) Moléculas AnfipáticasLipídios de Membranas
- 12. Flip Flop RotaçãoDifusão Lateral Dependente da temperatura Fluido Bidimensional movimentação dos fosfolipídeos dentro da bicamada Fluidez da membrana
- 13. Fluidez da membrana ColesterolModula a fluidez das membranas em células animais Enrijece a bicamada lipídica, tornando-a menos fluida e menos permeável
- 14. Barreira hidrofóbica impermeávela solutos e íons Tamanho da molécula Solubilidade da molécula (em óleo) Permeabilidade da Bicamada Lipídica
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- 17. Proteínas transmembrana Moléculas anfipáticasligadas covalentemente aos lipídios Proteínas -Hélice
- 18. Proteínas receptoras: cruzaa membrana uma única vez Proteínas transmembrana
- 19. Poro Hidrofílico: múltiplas-Hélices formam poros aquosos Proteínas transmembrana
- 20. Restrição de movimentodas proteínas, confinando-as em locais específicos Domínios de membrana
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- 22. Hidratos de carbonoligados covalentemente aos lipídeos e proteínas Glicoproteínas GlicolipídeosProteoglicanas oligossacarídeos polissacarídeos glicosaminoglicanas GLICOCÁLICE ou GLICOCÁLIX Açucares
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- 24. - Proteção elubrificação da superfície celular - Reconhecimento célula-célula e adesão celular Funções do Glicocálice
- 25. - Alteração dasuperfície em células cancerígenas; - Ligação de toxinas, vírus e bactérias; - Propriedades enzimáticas (peptidase/glicosidase) - Especificidade do sistema sanguíneo ABO; Funções do Glicocálice
- 26. ~60 Å Ancoragem dopeptídeo na membrana celular.
- 27. ~60 Å Início dadesestabilização da membrana celular.
- 28. ~60 Å Início dadesmontagem da primeira camada lipídica.
- 29. ~60 Å Início dadesmontagem da segunda camada lipídica.
- 30. ~60 Å Desmontagem dabicamada lipídica.
- 31. ~60 Å Início dapassagem de citoplasma para o meio exterior e entrada de substâncias do meio extra- celular.
- 32. ~60 Å Abertura deum grande canal transmembrana.
- 33. ~60 Å Fluxo desubstâncias para o interior e exterior da célula leva à apoptose.
- 34. A toxina streptolisinaé uma proteína produzida pelo Streptococcus pyrogenes de massa molecular 65 kDa. Essa toxina liga-se à membrana celular, que apresenta colesterol na sua superfície. Depois de ligar-se à membrana, a streptolisina polimeriza-se, formando poros na membrana celular (figura ao lado). Esses poros transmembranas podem ter até 350 Å de diâmetro. Os diagramas esquemáticos nos próximos slides ilustram os principais passos na formação dos poros. Referência: Bhakdi, S., Tranum-Jensen, J., & Sziegoleit, A. (1985). Infec. Immun. 47:52-60. a) Membrana de eritrócito lisadas por streptolisina. b) Oligômeros de streptolisina, mostrando diversas estruturas de bastões. a) b)
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- 36. Superfície apical dacélula Superfície baso-lateral da célula 1- Microvilosidades 2- Cílios/Flagelos 3- Estereocílios Junções celulares Junções célula-célula Junções célula-matriz extracelular
- 37. Projeções cilíndricas docitoplasma, envolvidas por membrana que se projetam da superfície apical da célula - São imóveis - Aumentam a área de superfície celular - Filamentos de actina 1- Microvilosidades
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- 39. - São parecidoscom microvilosidades- mais longas e ramificadas - São imóveis - Encontrados no epidídimo e nas células pilosas do ouvido interno - Aumentam a área de superfície das células - Filamentos de actina mais discretos que nas microvilosidades 2- Estereocílios
- 40. -Projeções cilíndricas MÓVEIS, semelhantesa pêlos -Função: propulsão de muco e de outras substâncias sobre a superfície do epitélio, através de rápidas oscilações rítmicas e no caso dos flagelos funcionam na locomoção -Microtúbulos organizados (9 + 2), inseridos no corpúsculo basal 3- Cílios
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- 43. Une as célulasformando uma barreira impermeável Evita movimentação de moléculas entre diferentes domínios de membrana Junção Oclusiva
- 44. Cinturão de adesão apical,abaixo junção oclusiva Junção Aderente
- 45. Placas de adesãoem forma de disco Junção Desmossoma
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- 47. Formada por6 proteínas transmembranas– conexinas Regulada abrem e fecham Junção Comunicante
- 48. A MEMBRANA PLASMÁTICA ESTRUTURA Omodelo do mosaico fluido afirma que moléculas protéicas estão em dupla camada lipídica, mas com livre movimentação. FUNÇÃO Permeabilidade seletiva e reconhecimento celular. ESPECIALIZAÇÕES Microvilosidades Ocorrem no epitélio intestinal e servem para aumentar a superfície de absorção. Invaginações de base Promovem o transporte de água nos canalículos renais. Desmossomos e interdigitações Servem para promover a adesão entre as células epiteliais. R E S U M O
- 49. A membranaplasmática seleciona as moléculas que podem atravessá-la. O critério de seleção das moléculas está baseado no tamanho das moléculas e na carga elétrica. Moléculas menores atravessam a membrana com mais facilidade. Moléculas apolares atravessam a porção lipídica da membrana e as polares pelas proteínas, exceto as muito pequenas e fracamente polares.
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- 51. OSMOSE: deslocamentodo solvente (água) do meio menos concentrado para o mais concentrado, através de uma membrana semipermeável. DIFUSÃO SIMPLES: espalhamento do soluto no solvente, do mais para o menos concentrado. Ocorre pela porção lipídica. DIFUSÃO FACILITADA: é a difusão mediada por um carreador. A substância transportada com a participação de uma proteína carreadora específica. Transporte Passivo
- 52. Diferença de concentraçãode água Movimento da ÁGUA de um meio HIPOSMÓTICO (menos concentrado em soluto) para um meio HIPEROSMÓTICO (mais concentrado em soluto) - + Transporte Passivo: Osmose
- 53. Hemácia colocada emum meio hiperosmótico Perde volume – estado de plasmólise
- 54. Hemácia colocada emum meio hiposmótico Aumenta o volume – estado de turgescência
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- 56. Transporte Passivo: Difusãosimples
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- 58. Transporte Passivo: Difusãofacilitada
- 59. Transporte Passivo: Difusãofacilitada
- 60. Ex: BOMBA DENa+ e K+ TRANSPORTE ATIVO CONTRA GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO K+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ DIFUSÃO SIMPLES TRANSPORTE ATIVO Transporte Ativo
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- 62. Os processoscitados anteriormente só transportam moléculas pequenas ou quantidade pequenas de substâncias. Macromoléculas ou células inteiras são transportadas através da membrana pelos processos de ENDOCITOSE (entrada) E EXOCITOSE (saída). Na prática são os processos de FAGOCITOSE, PINOCITOSE E EXOCITOSE
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- 64. PINOCITOSE Canal de pinocitose Partícula líquida pinossomo Englobamentode micropartículas ou gotículas líquidas A partícula englobada será, posteriormente, digerida pelos lisossomos.
- 65. FAGOCITOSE Fagossomo Lisossomos PseudópodesPartícula sólida Englobamento departículas sólidas. Posteriormente a partícula será digerida pelos lisossomos.
- 66. FAGOCITOSE A esquerda fagocitosede duas bactérias por um leucócito. A direita fagocitose de dois leucócitos velhos por um macrófago. Repare que pseudópodos são lâminas de citoplasma que são “vestidas” sobre as células fagocitadas.
- 67. CLASMOCITOSE RESÍDUOS Vacúolo resídual É aeliminação dos resíduos da digestão intracelular.
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- 72. Até a próximaaula!