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Biologia   membrana plamática i
I Introdução

                 MEMBRANA PLASMÁTICA




   Funções            Composição       Propriedades
                       Química


  Proteção
                       Lipídeos        Elasticidade


Permeabilidade
   Seletiva            Proteínas       Regeneração
II Histórico
1 Estrutura das membranas biológicas
b)Kolliker – colocou células animais em
  soluções iônicas concentradas e observou
  que ocorria a passagem de água

          Membrana semipermeável
II Histórico
1 Estrutura das membranas biológicas
b) Overton – colocou células animais em vários
  solventes e observou que o transporte era
  relacionado à solubilida em lipídeos.
c) Gorter e Grendel extrairam fosfolipídeos de
  eritrócitos e colocaram em recipiente com água e
  observaram que os lípídeos formavam uma
  camada na interface entre a água e o ar. Quando os
  fosfolipídeos foram comprimidos verificaram que
  a área coberta era maior.
II Histórico
1 Estrutura das membranas biológicas
d) 1935 – proteínas interagindo com as
  cabeças polares dos lipídeos.
 1961 – bicamada lipidica no interior de camadas
 fibrosas de proteínas

 1972 – Singer e Nicolson – modelo de mosaico
 fluido – proteínas embebidas na bicamada lipídica
 – hidrofóbico com hidrofóbico.
MODELO DE DAVSON E DANIELLI -1935


          Proteína


    Região Hidrofílica



     Região Hidrofílica



     Região Hidrofóbica
ESTRUTURA TRILAMINAR – ROBERTSON (1961)
II Histórico
1 Estrutura das membranas biológicas
e) Proteínas com 3 domínios distintos: dois
  hidrofílicos (faces internas) e um hidrofóbico
  (interior).

f) Atualmente – proteínas movem-se livremente
MODELO DO MOSAICO FLUIDO
(SINGER E NICHOLSON – 1972)
COMPARAÇÃO
                                                      Região Hidrofílica da
                                                      Proteína
      Proteína

Região Hidrofílica



Região Hidrofílica
                                         Bicamada
                                         Lipídica
Região Hidrofóbica




                                                    Região Hidrofóbica da
                                                    Proteína


                     Davson e Danielli
                                                            Singer e Nicholson
MEMBRANA PLASMÁTICA

           MODELO




                    ¬ glicocálix




                                   Lipídeos
Proteína
III Composição química
MEMBRANA PLASMÁTICA

Composição química   LIPÍDIOS, PROTEÍNAS E AÇÚCARES
Proteína / Lipídeo

                         • Proporção variável
Proteínas                               Lipídeos




                                              Glicolipídeos
      Integrais (transmembranas)
                                              Colesterol
      Periféricas
                                              Fosfolipídeos




                                           Fosfatidilcolina

                                      Fosfatidiletanolamina

                                          Fosfatidilserina

                                           Esfingomielina
III Composição química
1 Lipídeos
b) Substâncias orgânicas insolúveis em água e
   solúveis em solventes orgânicas.
c) 1 : 50 (proteínas: lipídeos)
d) Fosfolipídeos – ponto de fusão mais baixo
  c.1) cabeça polar – glicerol, fosfato e um álcool (colina,
      etanolamina, serina)
  c.2) cauda apolar – cadeias carbonicas de ácidos
      carboxilicos (saturados ou insaturados)
  Obs: a insaturação contribui para a fluidez da membrana
BICAMADA LIPÍDICA
       Fosfolipídios  afinidade diferencial
          com a água:
         Cabeça hidrofílica: voltada para o meio
          extracelular e para o citoplasma.
         Cauda hidrofóbica: voltada para a
          parte interna da membrana
III Composição química
1 Lipídeos
d) Esfingolipideos – não apresentam glicerol, ponto de fusão
   mais alto.
d.1) esfingomielinas – também possue o fosfato
   (fosfoglicerídeo), forma a bainha de mielina
d.2) cerebrosídeos – não possuem fosfato e nem carga
   elétrica, mas possuem uma ou mais moléculas de
   carboidratos.
d.3) gangliosídeos – apresentam cabeça polar muito grande e
   com muitas moléculas de carboidratos; ocorrem em
   pequena quantidade.
e) Colesterol - fluidez
Fosfolipídeos




     Fosfatidilcolina

Fosfatidiletanolamina

    Fosfatidilserina

     Esfingomielina
LIPÍDEOS DE MEMBRANAS   Moléculas Anfipáticas




 Hidrofílica (cabeça)
 Hidrofóbica (caudas)
Composição Lipídica de algumas membranas celulares
1- Fluidez da membrana



                                                    Natureza das caudas de hidrocarbonetos


Composição Fosfolipídica                     Caudas curtas (maior fluidez) que caudas longas
                                             Insaturação (maior fluidez) que saturação
                                             Fosfolipídeos – ponto de fusão mais baixo que esfingolipídeos




                                                                         SATURADOS
                                                                         + viscosa
                                                                         - fluida




       INSATURADOS
       - viscosa
       + fluida
1- Fluidez da membrana


Fluido Bidimensional  movimentação dos fosfolipídeos dentro da bicamada




             Flip Flop                        Rotação                      Difusão Lateral




                                       dependente da temperatura
2- Assimetria da Bicamada Lipídica




Diferenças na composição da bicamada entre as faces citosólica e extracelçular
3- Permeabilidade da Bicamada Lipídica



Barreira hidrofóbica impermeável a solutos e íons


                   tamanho da molécula


                        solubilidade da molécula (em óleo)
PROTEÍNAS DAS
MEMBRANAS
III Composição química
2 Proteínas - página 79
b)Funções
  Transporte de íons e moléculas
  Interação com hormônios
  Transdução de sinais
  Estabilização de sinais
  Razão proteina:lipídeos é variavel
  EX. memb. bainha de mielina 25%; memb.interna
      de mitocondrias 75%
III Composição química
2 Proteínas - página 79
b) Formas de associação
b.1) Proteínas intrínsecas – citoplasma,
  transmembrana e não citoplasmático
Unipasso – atravessa 1 vez a membrana
Multipasso – atravessa várias vezes a
  membrana (todas as transportadoras como
  os canais iônicos)
III Composição química
2 Proteínas - página 79
b) Formas de associação
b.1) Proteínas extrínsecas
Não interagem com o interior hidrofóbico
Ligadas à proteínas intrinsecas ou lipideos
III Composição química
2 Proteínas - página 79
c) Receptores
Intrínsecas
Proteínas de
           membrana

     Na+




K+
Proteínas Transmembrana



  Moléculas anfipáticas ligadas covalentemente aos lipídeos




Proteínas α-Hélice
Propriedades das Proteínas de membrana




                   1- Mobilidade




Movimentação das proteínas na bicamada
2- Domínios de membrana




Restrição de movimento das proteínas, confinando-as em locais específicos
AÇUCARES DAS MEMBRANAS
Açucares de Membrana
Hidratos de carbono ligados covalentemente aos lipídeos e proteínas




          Glicoproteínas                       Proteoglicanas         Glicolipídeos




                                            polissacarídeos
      oligossacarídeos                      glicosaminoglicanas




                                            GLICOCÁLICE
                                            OU
                                            GLICOCÁLIX
III Composição química
3 Carboidratos
b)Principalmente na face extracelular
c)Glicocalix
CARBOIDRATOS




         Glicocálice
Envoltório externo à membrana
 plasmática.
Composição química
 Funções
GLICOCÁLICE
Funções do
- proteção e lubrificação da superfície celular
                                                  Glicocálice
- reconhecimento célula-célula e adesão celular
Funções do
- alteração da superfície em células cancerígenas;          Glicocálice
- ligação de toxinas, vírus e bactérias;


- propriedades enzimáticas (peptidase/glicosidase)



- especificidade do sistema sanguíneo ABO; tabela na página 82
IMPORTÂNCIA DOS CARBOIDRATOS
MEMBRANA PLASMÁTICA


                       RESUMO

             A MEMBRANA PLASMÁTICA
                  O modelo do mosaico fluido afirma que moléculas
  ESTRUTURA       protéicas estão em dupla camada lipídica, mas com livre
                  movimentação.

    FUNÇÃO        Permeabilidade seletiva e reconhecimento celular.

                                       Ocorrem no epitélio intestinal e
                   Microvilosidades    servem para aumentar a superfície
                                       de absorção.
ESPECIALIZAÇÕES    Invaginações de     Promovem o transporte de água
                         base          nos canalículos renais.
                   Desmossomos e       Servem para promover a adesão
                    interdigitações    entre as células epiteliais.
PROPRIEDADES DA MEMBRANA
 Assimetria
 Fluidez
 Permeabilidade seletiva
 Continuidade
 Resistência à tração.




                    FUNÇÕES DA MEMBRANA
Individualizaçãoda célula
Transportes moleculares e iônicos
Recepção de informação
Transmissão de informação
Reconhecimento celular
Orientação de reações químicas em cadeia: enzimas localizadas na superfície da membrana
Membrana Plasmática:
Especializações de
membrana
ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA
  PLASMÁTICA
SUPERFÍCIE APICAL DA CÉLULA




    1- Microvilosidades
    2- Cílios/Flagelos
    3- Estereocílios




SUPERFÍCIE BASO-LATERAL DA CÉLULA




                                    Junções célula-célula

   1- Junções celulares             Junções célula-matriz extracelular
ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE APICAL DA MEMBRANA




         MICROVILOSIDADES




-Projeções cilíndricas do citoplasma, envolvidas por membrana que se projetam
da superfície apical da célula




-São imóveis
-Aumentam a área de superfície celular
-Filamentos de actina
MICROVILOSIDADES
microvilosidades   glicocálice
ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE APICAL DA MEMBRANA



                                       ESTEREOCÍLIOS




  -São parecidos com 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
CÍLIOS/FLAGELOS
ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE APICAL DA MEMBRANA




                CÍLIOS




-Projeções cilíndricas MÓVEIS, semelhantes a 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
MEMBRANA PLASMÁTICA

       ESPECIALIZAÇÕES
Demossomos                              Interdigitações



                    Meio extracelular


     Desmossomo



  Interdigitação
            Espaço                      Desmossomo
          intercelular




                   Aumentam a aderência
ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE BASO-LATERAL DA CÉLULA   JUNÇÕES CELULARES




                                                                           JUNÇÕES
                                                                           JUNÇÃO
                                                                           OCLUSIVA
  COMPLEXO                                                                 JUNÇÃO
  JUNCIONAL                                                                ADERENTE

                                                                           DESMOSSOM
                                                                           A
                                                                           JUNÇÃO
                                                                           COMUNICANT
                                                                           E



                    Matriz extracelular
JUNÇÃO OCLUSIVA




Une as células formando uma barreira impermeável




Evita movimentação de moléculas entre diferentes domínios
de membrana
JUNÇÕES CELULARES         ADESÃO




                                      JUNÇÃO ADERENTE




Cinturão de adesão apical, abaixo junção
   oclusiva
JUNÇÕES CELULARES          ADESÃO




            DESMOSSOMAS


  Placas de adesão em forma de disco
JUNÇÃO COMUNICANTE




* Formada por 6 proteínas
  transmembranas– conexinas

* Regulada   abrem e
  fecham
PERMEABILIDADE
I PERMEABILIDADE

1 Bloqueio da passagem da maioria
  das
  – moléculas polares
  – Moléculas apolares grandes
  – Moléculas carregadas
    eletricamente
I PERMEABILIDADE
2 Permite
  – Pequenas moléculas
  – Moléculas polares
    • Açúcares
    • Aminoácidos
    • Por proteínas transportadoras de
      membrana
I PERMEABILIDADE
3 Proteínas
b)Canais de proteínas: apresentam espaços
  hidrofílicos, criando canais para o
  deslocamento de certos íons ou moléculas
  transporte rápido – proporcional à
  concentração do soluto
I PERMEABILIDADE
3 Proteínas
b) Permeases (carreadoras): velocidade máxima
  relacionada com o ponto de saturação.

c) Formas de transporte:
c.1) Uniporte: 1 molécula
c.2) Simporte: 2 moléculas na mesma direção
c.3) Antiporte: 2 moléculas em direção oposta
MEMBRANA PLASMÁTICA


                 TRANSPORTES



  P a s s iv o      A t iv o   Q u a n t id a d e


NÃO GASTA           GASTA             GRANDES
 ENERGIA           ENERGIA           MOLÉCULAS
II Mecanismos
1 Difusão
b)Não gasta energia
c) Difusão simples
d)Osmose
e) Difusão por canais proteicos

2 Transporte ativo
a) Gasto energético
TRANSPORTES ATIVOS E PASSIVOS
MEMBRANA PLASMÁTICA

          TRANSPORTE PASSIVO


               OSMOSE
                M.S.P


              SOLV ENTE
Hipo                           Hiper


Perde                          Ganha




              ISOTONIA
III Difusão
2 Osmose
b)A favor do gradiente de concentração
c)Até atingir o equilíbrio
d)Transporte de solvente
MEMBRANA PLASMÁTICA
                EXPERIÊNCIA



                       hemácias




H2O                  H2O                H2O




em meio               em meio        em meio hipotônico
isotônico            hipertônico        (hemólise)




      Representação de osmose em célula animal.
MEMBRANA PLASMÁTICA



CÉLULA VEGETAL EM SOLUÇÃO HIPERTÔNICA.

   vacúolo



                                                  vacúolo


         MEIO HIPERTÔNICO
                                                  núcleo

        núcleo



                            Célula plasmolisada
MEMBRANA PLASMÁTICA



CÉLULA VEGETAL EM SOLUÇÃO HIPOTÔNICA.


            VACÚOLO



                NÚCLEO




            MEIO HIPOTÔNICO




                              Célula túrgida
MEMBRANA PLASMÁTICA


            RESUMO

 PLASMÓLISE E DEPLASMÓLISE.



     plasmólise



   meio hipertônico


     deplasmólise

                              protoplasma
    meio hipotônico             retraído
MEMBRANA PLASMÁTICA


                 FLUXO DE ÁGUA NAS CÉLULAS VEGETAIS


                                                            H2O               H2O
           P.C                               H2O

                         H2O
             M.P                                 H2O
                                                       H2O
             núcleo
            PLASMÓLISE                       DEPLASMÓLISE

                  vacúolo
                  de suco
                   celular

                                MEIO HIPER                        MEIO HIPO
ISOTONIA
                             CÉL. PLASMOLISADA                CÉL. TÚRGIDA
MEMBRANA PLASMÁTICA


                        DIFUSÃO SIMPLES




                        SACAROSE   ÁGUA




Solução A   Solução B
III difusão
1 DIFUSÃO SIMPLES
b)A favor do gradiente de concentração
c)Até atingir o equilíbrio
d)Velocidade depende da solubilidade do
   soluto e do tamanho das moléculas
e)Oxigênio e nitrogênio tem solubilidades
   extremamente altas
f) Transporte de soluto
MEMBRANA PLASMÁTICA


                          DIFUSÃO FACILITADA


            M.P           M.P            M.P          M.P
          Permease
Glicose



                                                               G
                                                               L
                                                               I
                                                               C
    RECONHECIMENTO      CAPTURA     TRANSLOCAÇÃO   LIBERAÇÃO   O
                                                               S
                                                               E
IV Difusão por canais Proteicos
1 vias aquosas para passagem de solutos
2 altamente seletivos
c) Conseqüência da disposição das cargas
   elétricas
d)diâmetro
3 Ex. canais de sódio 0,3 -0,5nm, ricos em cargas
   negativas
Canais de potássio não apresentam carga elétrica
V Difusão Facilitada
•   Passiva
•   Mediada por carreadores
•   Especificidade
•   Mediado por proteínas
•   Limite de saturação
•   A favor do gradiente de concentração
Biologia   membrana plamática i
MEMBRANA PLASMÁTICA


                    TRANSPORTE ATIVO

     CONTRA GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO



                  Ex: BOMBA DE Na+ e K+


K+                       K+                    K+

Na+                      Na+                   Na+
DIFUSÃO SIMPLES                 TRANSPORTE ATIVO
VI Transporte ativo
•   Gasto energético
•   Mediado por proteínas carreadoras
•   Carreador consome energia
•   Contra o gradiente de concentração
•   Ex:
    – Bomba de Cálcio
    – Bomba de Hidrogênio
    – Bomba de sódio e Potássio
       • Carreador Na/K ATPase
VI Transporte ativo
• Ponto de saturação – atingido quando os
  carreadores estão em atividade máxima
Bomba de Calcio
•   A absorção do cálcio ocorre através de dois mecanismos: difusão passiva e
    transporte ativo. A difusão passiva não é saturável e ocorre apenas com
    elevadas concentrações intestinais de cálcio e, por esse motivo,
    quantitativamente é menos importante que o mecanismo de transporte ativo, O
    transporte ativo do cálcio ocorre em duas etapas. Primeiramente, o cálcio sofre
    difusão segundo seu gradiente de concentração da luz intestinal para o interior
    da célula intestinal, processo que é mediado por proteínas transportadoras na
    membrana da célula mucosa. Depois, o cálcio é transportado ativamente da
    célula para o LEC, através de bombas de cálcio localizadas sobre a superfície
    serosa dessa célula. Esse sistema de transporte ativo é saturável e, por esse
    motivo, a absorção do intestinal do cálcio é autolimitada; caso sejam ingeridas
    grandes quantidades de cálcio, o sistema de transporte pode manusear apenas
    uma pequena percentagem desse cálcio e, conseqüentemente, a percentagem
    de cálcio ingerido que é absorvida diminui. A taxa de transporte ativo também
    varia com o cálcio dietético, aumentando em vigência de pequena ingestão e
    diminuindo com o aumento do cálcio dietético. Como descrito anteriormente,
    essas alterações na absorção do cálcio são mediadas pela vitamina D.
TRANSPORTE ATIVO




 Bomba de sódio e potássio
MEMBRANA PLASMÁTICA



                                     FAGOCITOSE

                ENDOCITOSE                    SÓLIDOS

                                     PINOCITOSE

               ENGLOBAMENTO                  LÍQUIDOS
TRASPORTE
   EM
QUANTIDADE


                 EXOCITOSE           CLASMOCITOSE
 GRANDES
MOLÉCULAS               ELIMINAÇÃO                RESÍDUOS
MEMBRANA PLASMÁTICA


                             PINOCITOSE


Englobamento de micropartículas ou gotículas líquidas

         Partícula líquida
                                                Canal de
                                                pinocitose




                                                                         pinossomo


A partícula englobada será, posteriormente, digerida pelos lisossomos.
MEMBRANA PLASMÁTICA



                             FAGOCITOSE


               Englobamento de partículas sólidas.
                                                                    Fagossomo
                    Partícula sólida                 Pseudópodes




                                                                   Lisossomos

Posteriormente a partícula será digerida pelos lisossomos.
ENDOCITOSE MEDIADA POR UM RECEPTOR
MEMBRANA PLASMÁTICA




                   CLASMOCITOSE



É a eliminação dos resíduos da digestão intracelular.


Vacúolo resídual




                                                        RESÍDUOS
EXOCITOSE
MEMBRANA PLASMÁTICA



            RESUMO


        DIFUSÃO SIMPLES


             M.P




MEIO                      MEIO
       SUBSTÂNCIAS
 []                        []
MEMBRANA PLASMÁTICA


            RESUMO


        TRANSPORTE ATIVO



              M.P




MEIO                       MEIO
       SUBSTÂNCIAS
 []                         []
MEMBRANA PLASMÁTICA



               RESUMO


          DIFUSÃO FACILITADA


                 M.P

MEIO EXTERNO               MEIO INTERNO



        M O L É C U L A S




                       PERMEASE
MEMBRANA PLASMÁTICA


                 RESUMO




        TRANSPORTE EM QUANTIDADE


FAGOCITOSE     PINOCITOSE    CLASMOCITOSE


 SÓLIDOS        LÍQUIDOS       RESÍDUOS
VII Aspectos Patológicos
1 Fibrose Cística
b) Autossômica recessiva
c) Em caucasianos
d) Características:
c.1) composição iônica anormal no produto secretado
c.2) comportamento físico-químico alterado do muco nos ductos
   exócrinos – muco viscoso pode obstruir ductos podendo causar:
Doença pulmonar obstrutiva crônica, insuficiência pancreática,
   obstrução intestinal, cirrose hepática,
Pode ser associada à presença de Pseudomonas aeroginosa
Conduzindo a desidratação das células epiteliais

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Biologia membrana plamática i

  • 2. I Introdução MEMBRANA PLASMÁTICA Funções Composição Propriedades Química Proteção Lipídeos Elasticidade Permeabilidade Seletiva Proteínas Regeneração
  • 3. II Histórico 1 Estrutura das membranas biológicas b)Kolliker – colocou células animais em soluções iônicas concentradas e observou que ocorria a passagem de água Membrana semipermeável
  • 4. II Histórico 1 Estrutura das membranas biológicas b) Overton – colocou células animais em vários solventes e observou que o transporte era relacionado à solubilida em lipídeos. c) Gorter e Grendel extrairam fosfolipídeos de eritrócitos e colocaram em recipiente com água e observaram que os lípídeos formavam uma camada na interface entre a água e o ar. Quando os fosfolipídeos foram comprimidos verificaram que a área coberta era maior.
  • 5. II Histórico 1 Estrutura das membranas biológicas d) 1935 – proteínas interagindo com as cabeças polares dos lipídeos. 1961 – bicamada lipidica no interior de camadas fibrosas de proteínas 1972 – Singer e Nicolson – modelo de mosaico fluido – proteínas embebidas na bicamada lipídica – hidrofóbico com hidrofóbico.
  • 6. MODELO DE DAVSON E DANIELLI -1935 Proteína Região Hidrofílica Região Hidrofílica Região Hidrofóbica
  • 7. ESTRUTURA TRILAMINAR – ROBERTSON (1961)
  • 8. II Histórico 1 Estrutura das membranas biológicas e) Proteínas com 3 domínios distintos: dois hidrofílicos (faces internas) e um hidrofóbico (interior). f) Atualmente – proteínas movem-se livremente
  • 9. MODELO DO MOSAICO FLUIDO (SINGER E NICHOLSON – 1972)
  • 10. COMPARAÇÃO Região Hidrofílica da Proteína Proteína Região Hidrofílica Região Hidrofílica Bicamada Lipídica Região Hidrofóbica Região Hidrofóbica da Proteína Davson e Danielli Singer e Nicholson
  • 11. MEMBRANA PLASMÁTICA MODELO ¬ glicocálix Lipídeos Proteína
  • 13. MEMBRANA PLASMÁTICA Composição química LIPÍDIOS, PROTEÍNAS E AÇÚCARES
  • 14. Proteína / Lipídeo • Proporção variável Proteínas Lipídeos Glicolipídeos Integrais (transmembranas) Colesterol Periféricas Fosfolipídeos Fosfatidilcolina Fosfatidiletanolamina Fosfatidilserina Esfingomielina
  • 15. III Composição química 1 Lipídeos b) Substâncias orgânicas insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicas. c) 1 : 50 (proteínas: lipídeos) d) Fosfolipídeos – ponto de fusão mais baixo c.1) cabeça polar – glicerol, fosfato e um álcool (colina, etanolamina, serina) c.2) cauda apolar – cadeias carbonicas de ácidos carboxilicos (saturados ou insaturados) Obs: a insaturação contribui para a fluidez da membrana
  • 16. BICAMADA LIPÍDICA  Fosfolipídios  afinidade diferencial com a água:  Cabeça hidrofílica: voltada para o meio extracelular e para o citoplasma.  Cauda hidrofóbica: voltada para a parte interna da membrana
  • 17. III Composição química 1 Lipídeos d) Esfingolipideos – não apresentam glicerol, ponto de fusão mais alto. d.1) esfingomielinas – também possue o fosfato (fosfoglicerídeo), forma a bainha de mielina d.2) cerebrosídeos – não possuem fosfato e nem carga elétrica, mas possuem uma ou mais moléculas de carboidratos. d.3) gangliosídeos – apresentam cabeça polar muito grande e com muitas moléculas de carboidratos; ocorrem em pequena quantidade. e) Colesterol - fluidez
  • 18. Fosfolipídeos Fosfatidilcolina Fosfatidiletanolamina Fosfatidilserina Esfingomielina
  • 19. LIPÍDEOS DE MEMBRANAS Moléculas Anfipáticas  Hidrofílica (cabeça)  Hidrofóbica (caudas)
  • 20. Composição Lipídica de algumas membranas celulares
  • 21. 1- Fluidez da membrana Natureza das caudas de hidrocarbonetos Composição Fosfolipídica Caudas curtas (maior fluidez) que caudas longas Insaturação (maior fluidez) que saturação Fosfolipídeos – ponto de fusão mais baixo que esfingolipídeos SATURADOS + viscosa - fluida INSATURADOS - viscosa + fluida
  • 22. 1- Fluidez da membrana Fluido Bidimensional  movimentação dos fosfolipídeos dentro da bicamada Flip Flop Rotação Difusão Lateral dependente da temperatura
  • 23. 2- Assimetria da Bicamada Lipídica Diferenças na composição da bicamada entre as faces citosólica e extracelçular
  • 24. 3- Permeabilidade da Bicamada Lipídica Barreira hidrofóbica impermeável a solutos e íons  tamanho da molécula  solubilidade da molécula (em óleo)
  • 26. III Composição química 2 Proteínas - página 79 b)Funções Transporte de íons e moléculas Interação com hormônios Transdução de sinais Estabilização de sinais Razão proteina:lipídeos é variavel EX. memb. bainha de mielina 25%; memb.interna de mitocondrias 75%
  • 27. III Composição química 2 Proteínas - página 79 b) Formas de associação b.1) Proteínas intrínsecas – citoplasma, transmembrana e não citoplasmático Unipasso – atravessa 1 vez a membrana Multipasso – atravessa várias vezes a membrana (todas as transportadoras como os canais iônicos)
  • 28. III Composição química 2 Proteínas - página 79 b) Formas de associação b.1) Proteínas extrínsecas Não interagem com o interior hidrofóbico Ligadas à proteínas intrinsecas ou lipideos
  • 29. III Composição química 2 Proteínas - página 79 c) Receptores Intrínsecas
  • 30. Proteínas de membrana Na+ K+
  • 31. Proteínas Transmembrana Moléculas anfipáticas ligadas covalentemente aos lipídeos Proteínas α-Hélice
  • 32. Propriedades das Proteínas de membrana 1- Mobilidade Movimentação das proteínas na bicamada
  • 33. 2- Domínios de membrana Restrição de movimento das proteínas, confinando-as em locais específicos
  • 35. Açucares de Membrana Hidratos de carbono ligados covalentemente aos lipídeos e proteínas Glicoproteínas Proteoglicanas Glicolipídeos polissacarídeos oligossacarídeos glicosaminoglicanas GLICOCÁLICE OU GLICOCÁLIX
  • 36. III Composição química 3 Carboidratos b)Principalmente na face extracelular c)Glicocalix
  • 37. CARBOIDRATOS Glicocálice Envoltório externo à membrana plasmática. Composição química  Funções
  • 39. Funções do - proteção e lubrificação da superfície celular Glicocálice - reconhecimento célula-célula e adesão celular
  • 40. Funções do - alteração da superfície em células cancerígenas; Glicocálice - ligação de toxinas, vírus e bactérias; - propriedades enzimáticas (peptidase/glicosidase) - especificidade do sistema sanguíneo ABO; tabela na página 82
  • 42. MEMBRANA PLASMÁTICA RESUMO A MEMBRANA PLASMÁTICA O modelo do mosaico fluido afirma que moléculas ESTRUTURA protéicas estão em dupla camada lipídica, mas com livre movimentação. FUNÇÃO Permeabilidade seletiva e reconhecimento celular. Ocorrem no epitélio intestinal e Microvilosidades servem para aumentar a superfície de absorção. ESPECIALIZAÇÕES Invaginações de Promovem o transporte de água base nos canalículos renais. Desmossomos e Servem para promover a adesão interdigitações entre as células epiteliais.
  • 43. PROPRIEDADES DA MEMBRANA  Assimetria  Fluidez  Permeabilidade seletiva  Continuidade  Resistência à tração. FUNÇÕES DA MEMBRANA Individualizaçãoda célula Transportes moleculares e iônicos Recepção de informação Transmissão de informação Reconhecimento celular Orientação de reações químicas em cadeia: enzimas localizadas na superfície da membrana
  • 45. ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA SUPERFÍCIE APICAL DA CÉLULA 1- Microvilosidades 2- Cílios/Flagelos 3- Estereocílios SUPERFÍCIE BASO-LATERAL DA CÉLULA Junções célula-célula 1- Junções celulares Junções célula-matriz extracelular
  • 46. ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE APICAL DA MEMBRANA MICROVILOSIDADES -Projeções cilíndricas do citoplasma, envolvidas por membrana que se projetam da superfície apical da célula -São imóveis -Aumentam a área de superfície celular -Filamentos de actina
  • 48. ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE APICAL DA MEMBRANA ESTEREOCÍLIOS -São parecidos com 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
  • 50. ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE APICAL DA MEMBRANA CÍLIOS -Projeções cilíndricas MÓVEIS, semelhantes a 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
  • 51. MEMBRANA PLASMÁTICA ESPECIALIZAÇÕES Demossomos Interdigitações Meio extracelular Desmossomo Interdigitação Espaço Desmossomo intercelular Aumentam a aderência
  • 52. ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE BASO-LATERAL DA CÉLULA JUNÇÕES CELULARES JUNÇÕES JUNÇÃO OCLUSIVA COMPLEXO JUNÇÃO JUNCIONAL ADERENTE DESMOSSOM A JUNÇÃO COMUNICANT E Matriz extracelular
  • 53. JUNÇÃO OCLUSIVA Une as células formando uma barreira impermeável Evita movimentação de moléculas entre diferentes domínios de membrana
  • 54. JUNÇÕES CELULARES ADESÃO JUNÇÃO ADERENTE Cinturão de adesão apical, abaixo junção oclusiva
  • 55. JUNÇÕES CELULARES ADESÃO DESMOSSOMAS Placas de adesão em forma de disco
  • 56. JUNÇÃO COMUNICANTE * Formada por 6 proteínas transmembranas– conexinas * Regulada abrem e fecham
  • 58. I PERMEABILIDADE 1 Bloqueio da passagem da maioria das – moléculas polares – Moléculas apolares grandes – Moléculas carregadas eletricamente
  • 59. I PERMEABILIDADE 2 Permite – Pequenas moléculas – Moléculas polares • Açúcares • Aminoácidos • Por proteínas transportadoras de membrana
  • 60. I PERMEABILIDADE 3 Proteínas b)Canais de proteínas: apresentam espaços hidrofílicos, criando canais para o deslocamento de certos íons ou moléculas transporte rápido – proporcional à concentração do soluto
  • 61. I PERMEABILIDADE 3 Proteínas b) Permeases (carreadoras): velocidade máxima relacionada com o ponto de saturação. c) Formas de transporte: c.1) Uniporte: 1 molécula c.2) Simporte: 2 moléculas na mesma direção c.3) Antiporte: 2 moléculas em direção oposta
  • 62. MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTES P a s s iv o A t iv o Q u a n t id a d e NÃO GASTA GASTA GRANDES ENERGIA ENERGIA MOLÉCULAS
  • 63. II Mecanismos 1 Difusão b)Não gasta energia c) Difusão simples d)Osmose e) Difusão por canais proteicos 2 Transporte ativo a) Gasto energético
  • 65. MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE PASSIVO OSMOSE M.S.P SOLV ENTE Hipo Hiper Perde Ganha ISOTONIA
  • 66. III Difusão 2 Osmose b)A favor do gradiente de concentração c)Até atingir o equilíbrio d)Transporte de solvente
  • 67. MEMBRANA PLASMÁTICA EXPERIÊNCIA hemácias H2O H2O H2O em meio em meio em meio hipotônico isotônico hipertônico (hemólise) Representação de osmose em célula animal.
  • 68. MEMBRANA PLASMÁTICA CÉLULA VEGETAL EM SOLUÇÃO HIPERTÔNICA. vacúolo vacúolo MEIO HIPERTÔNICO núcleo núcleo Célula plasmolisada
  • 69. MEMBRANA PLASMÁTICA CÉLULA VEGETAL EM SOLUÇÃO HIPOTÔNICA. VACÚOLO NÚCLEO MEIO HIPOTÔNICO Célula túrgida
  • 70. MEMBRANA PLASMÁTICA RESUMO PLASMÓLISE E DEPLASMÓLISE. plasmólise meio hipertônico deplasmólise protoplasma meio hipotônico retraído
  • 71. MEMBRANA PLASMÁTICA FLUXO DE ÁGUA NAS CÉLULAS VEGETAIS H2O H2O P.C H2O H2O M.P H2O H2O núcleo PLASMÓLISE DEPLASMÓLISE vacúolo de suco celular MEIO HIPER MEIO HIPO ISOTONIA CÉL. PLASMOLISADA CÉL. TÚRGIDA
  • 72. MEMBRANA PLASMÁTICA DIFUSÃO SIMPLES SACAROSE ÁGUA Solução A Solução B
  • 73. III difusão 1 DIFUSÃO SIMPLES b)A favor do gradiente de concentração c)Até atingir o equilíbrio d)Velocidade depende da solubilidade do soluto e do tamanho das moléculas e)Oxigênio e nitrogênio tem solubilidades extremamente altas f) Transporte de soluto
  • 74. MEMBRANA PLASMÁTICA DIFUSÃO FACILITADA M.P M.P M.P M.P Permease Glicose G L I C RECONHECIMENTO CAPTURA TRANSLOCAÇÃO LIBERAÇÃO O S E
  • 75. IV Difusão por canais Proteicos 1 vias aquosas para passagem de solutos 2 altamente seletivos c) Conseqüência da disposição das cargas elétricas d)diâmetro 3 Ex. canais de sódio 0,3 -0,5nm, ricos em cargas negativas Canais de potássio não apresentam carga elétrica
  • 76. V Difusão Facilitada • Passiva • Mediada por carreadores • Especificidade • Mediado por proteínas • Limite de saturação • A favor do gradiente de concentração
  • 78. MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE ATIVO CONTRA GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO Ex: BOMBA DE Na+ e K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ DIFUSÃO SIMPLES TRANSPORTE ATIVO
  • 79. VI Transporte ativo • Gasto energético • Mediado por proteínas carreadoras • Carreador consome energia • Contra o gradiente de concentração • Ex: – Bomba de Cálcio – Bomba de Hidrogênio – Bomba de sódio e Potássio • Carreador Na/K ATPase
  • 80. VI Transporte ativo • Ponto de saturação – atingido quando os carreadores estão em atividade máxima
  • 81. Bomba de Calcio • A absorção do cálcio ocorre através de dois mecanismos: difusão passiva e transporte ativo. A difusão passiva não é saturável e ocorre apenas com elevadas concentrações intestinais de cálcio e, por esse motivo, quantitativamente é menos importante que o mecanismo de transporte ativo, O transporte ativo do cálcio ocorre em duas etapas. Primeiramente, o cálcio sofre difusão segundo seu gradiente de concentração da luz intestinal para o interior da célula intestinal, processo que é mediado por proteínas transportadoras na membrana da célula mucosa. Depois, o cálcio é transportado ativamente da célula para o LEC, através de bombas de cálcio localizadas sobre a superfície serosa dessa célula. Esse sistema de transporte ativo é saturável e, por esse motivo, a absorção do intestinal do cálcio é autolimitada; caso sejam ingeridas grandes quantidades de cálcio, o sistema de transporte pode manusear apenas uma pequena percentagem desse cálcio e, conseqüentemente, a percentagem de cálcio ingerido que é absorvida diminui. A taxa de transporte ativo também varia com o cálcio dietético, aumentando em vigência de pequena ingestão e diminuindo com o aumento do cálcio dietético. Como descrito anteriormente, essas alterações na absorção do cálcio são mediadas pela vitamina D.
  • 82. TRANSPORTE ATIVO Bomba de sódio e potássio
  • 83. MEMBRANA PLASMÁTICA FAGOCITOSE ENDOCITOSE SÓLIDOS PINOCITOSE ENGLOBAMENTO LÍQUIDOS TRASPORTE EM QUANTIDADE EXOCITOSE CLASMOCITOSE GRANDES MOLÉCULAS ELIMINAÇÃO RESÍDUOS
  • 84. MEMBRANA PLASMÁTICA PINOCITOSE Englobamento de micropartículas ou gotículas líquidas Partícula líquida Canal de pinocitose pinossomo A partícula englobada será, posteriormente, digerida pelos lisossomos.
  • 85. MEMBRANA PLASMÁTICA FAGOCITOSE Englobamento de partículas sólidas. Fagossomo Partícula sólida Pseudópodes Lisossomos Posteriormente a partícula será digerida pelos lisossomos.
  • 86. ENDOCITOSE MEDIADA POR UM RECEPTOR
  • 87. MEMBRANA PLASMÁTICA CLASMOCITOSE É a eliminação dos resíduos da digestão intracelular. Vacúolo resídual RESÍDUOS
  • 89. MEMBRANA PLASMÁTICA RESUMO DIFUSÃO SIMPLES M.P MEIO MEIO SUBSTÂNCIAS [] []
  • 90. MEMBRANA PLASMÁTICA RESUMO TRANSPORTE ATIVO M.P MEIO MEIO SUBSTÂNCIAS [] []
  • 91. MEMBRANA PLASMÁTICA RESUMO DIFUSÃO FACILITADA M.P MEIO EXTERNO MEIO INTERNO M O L É C U L A S PERMEASE
  • 92. MEMBRANA PLASMÁTICA RESUMO TRANSPORTE EM QUANTIDADE FAGOCITOSE PINOCITOSE CLASMOCITOSE SÓLIDOS LÍQUIDOS RESÍDUOS
  • 93. VII Aspectos Patológicos 1 Fibrose Cística b) Autossômica recessiva c) Em caucasianos d) Características: c.1) composição iônica anormal no produto secretado c.2) comportamento físico-químico alterado do muco nos ductos exócrinos – muco viscoso pode obstruir ductos podendo causar: Doença pulmonar obstrutiva crônica, insuficiência pancreática, obstrução intestinal, cirrose hepática, Pode ser associada à presença de Pseudomonas aeroginosa Conduzindo a desidratação das células epiteliais