O documento descreve as características gerais das membranas biológicas, incluindo que elas definem compartimentos, controlam a passagem de moléculas, e contêm sistemas enzimáticos. As membranas possuem diversidade e heterogeneidade em suas proteínas e morfologias. O modelo do mosaico fluido de Singer e Nicolson é discutido como representando as membranas como um fluido de fosfolipídios e proteínas.

1. Membranas Biológicas
Aula I

5. As Membranas Biológicas
características gerais:
As membranas biológicas basicamente definem
compartimentos
Determinam a comunicação entre o lado interno
com o lado externo da célula (ou organela)
- controle da passagem de íons e outras
moléculas
- informação: mudanças conformacionais dos
componentes da membrana
Sistemas enzimáticos associados a membranas
- Catálise de reações transmembranares ou
de reações sequênciais que ocorrem no plano da
membrana

6. As membranas biológicas compartilhas numerosas
características em comum, mas também se caracterizam
por sua ELEVADA DIVERSIDADE
Diversidade proteínas de membrana.
Diversidade de funções.
De que maneira interagem umas com as
outras.
De que maneira interagem com os outros
componentes citoplasmáticos

7. Diferentes morfologias
Heterogeneidade no plano da membrana.
(Assimetria lateral)

8. Funções da membrana
-Forma compartimentos especializados por ser seletivamente
permeável
- forma ambiente único diferente do externo
- pode concentrar moléculas de espécies diferentes
- pH e cargas diferentes
-Distribuição assimétrica de proteínas
-Reconhecimento célula-célula
-Moléculas receptoras de sinalização que induz reações
intracelulares
-Controle de seqüências de reações
-Produto de uma enzima serve de substrato para a enzima
seguinte

9. Organização de uma célula eucariótica
(altamente compartimentalizada dentro do citosol, organelas e
complexos moleculares específicos)
• funções das membranas (com o auxílio de proteínas de
membranas)
-manter a permeabilidade seletiva de moléculas pequenas e grandes
-controlar o fluxo de informação (hormônios e metabólitos)
-suporte para os processos de conversão de energia
gradientes de íons e voltagem
fenômenos sensoriais

10. representação esquemática do modelo do "mosaico-
fluido", segundo Singer & Nicolson (1972)

11. (Science, 1972:175, 720-731.)
Singer e Nicolson:
Nicolson
Modelo do Mosaico Fluido.
“A membrana é formada por uma
bicamada fosfolipídica fluida na qual
as proteínas globulares são livres
para se difundirem e estão embebidas
ou imersas em diferentes graus”

12. O modelo do mosaico fluido de Singer e Nicolson
-A membrana é um fluido mosaico de fosfolipídios e
proteínas
-Tipos de membranas de proteínas
-Proteínas integrais
-Proteínas periféricas ligadas a superfície
- Regiões de membrana diferem em proteínas
- lado interno x externo
- proteínas expostas a somente um lado da superfície
- exposta am ambos os lados
- regiões dentro da bicamada
-Membrana lipídica é um fluido bidimensional
-Proteínas podem se mover lateralmente

13. Na últimas décadas:
Este modelo continua sendo o suporte teórico
da membranologia.
Se tem prestado especial atenção a:
Como as propriedades físico-químicas da
bicamada regulam a função de proteínas de
membrana.
Dinâmica das membranas e sua relação com
a sua função.

14. Limitacões atuais do Modelo do Mosaico Fluido:
Nem todas as proteínas são livres para
difundir na membrana
Existem domínios laterais no plano da
membrana
Presença de um citoesqueleto
certos domínios da membrana poderiam não
estar organizados em um bicamada tradicional
(hipótese)

15. Os lípidios que forma as
bicamada
Ácidos graxos
Derivados de glicerol
CH OH
Derivados da Esfingosina 2
CHOH
O Esteróides CH OH
2
O Fosfolípidios Diols
OH
CH 3 (CH 2)12 CH CH CH CH CH 2 OH
CH2 CH2
NH 2
HO OH OH

16. Ácidos graxos

17. Triacilglicerídios ou triglicerídios (não são
componentes de membrana)
- Óleos e gorduras
Maior fonte de energia para muitos organismos
Empacotamento eficiente
Isolação, energia s/ nitrogênio, forma armazenamento
de água (corcova do camelo)

20. Alcoxilípidos
O 1-O-alquenil-2-acil-gliceridio
O
O O
R
O
O
1-O- alquil-2-acil-gliceridio
O O
R
O
O 1,2-di-O-alquil-gliceridio
O
R
São lípidios típicos das bactérias.

21. Esfingolípidios:
Derivados do amino-álcool monoinsaturado de 18 átomos
de C:esfingosina ou de seus similares
(dihidroesfingosina, etc.)
OH
CH3 (CH2)12 CH CH CH CH CH2 OH
NH2
Através do N amina se liga um ácido graxo de cadeia
longa através de una ligação amida. Ceramida
OH
CH (CH)12 CH CH CH CH CH OH
3 2 2
CO NH

22. Esfingolípidios:
Esfingolípidios
ESFINGOFOSFOLIPíDiOS.
OH O
CH 3 (CH 2 ) 12 CH CH CH CH CH 2 O P O X
CO NH O-
ESFINGOGLICOLIPíDiOS
OH
CH 3 (CH 2 ) 12 CH CH CH CH CH 2 O oligosacarido
CO NH

23. Os esfingoGLICOlípidos.
lípidos
OH
CH 3 (CH 2)12 CH CH CH CH CH 2 O AZUCAR
CO NH
β
Se o açúcar é um monosacaridio neutro: glicose o galactose:
CEREBROSíDiO
GLUCOCEREBROSIDO GALACTOCEREBROSIDO
(Tecido não neuronal) (Tecido neuronal)
Em algumas ocasiões sulfatado na posição 3 da
galactose: SULFATADOS: RECEPTORES

26. Os Esteróides
São moléculas muito mais compactas e apolares que
os lípidos descritos anteriormente.
São derivados do ciclopentanoperhidrofenantreno, um
hidrocarboneto tetracíclico saturado.
Se encontram tanto no reino animal, vegetal como no
mundo microbiano.
ESTERÓIDES TIPICOS:
Animais: Colesterol.
Plantas: Fitosterídes: Estigmasterol e Sitosterol.
Leveduras: Micosteróides: Ergosterol.
Os procariontes contêm muito pouco ou nenhum
colesterol.

28. A estrutura do colesterol. (A) formula, (B) desenho
esquemático, (C) modelo espacial.

29. Colesterol numa bicamada lipídica.

30. Cabeça polar
β
HO
Estrutura
rígida plana Posicionamento do
Cola no
Polar=Rotação colesterol
livre. na membrana