A membrana plasmática é composta principalmente por fosfolipídios e proteínas. Os fosfolipídios conferem propriedades anfipáticas à membrana, com as partes polares voltadas para fora e as apolares para dentro. As proteínas podem ser integrais ou periféricas. A membrana sofre especializações para melhorar a adesão, absorção e comunicação celular.

1. MEMBRANA PLASMÁTICA PROF. BENO KUEHNE [email_address]

2. MEMBRANA PLASMÁTICA PRESENTE EM TODOS OS TIPOS DE CÉLULAS. EM CÉLULAS PROCARIONTES: SÓ REVESTE A CÉLULA: célula pobre em membranas. EM CÉLULAS EUCARIONTES: REVESTE A CÉLULA E CONSTITUI OS ORGANÓIDES CITOPLASMÁTICOS: célula rica em membranas

3. MEMBRANA PLASMÁTICA ESPESSURA: 6 a 10 nm. Média =7,5nm. (1 nm = 1/1.000.000 mm) VISUALIZAÇÃO: só ao microscópio eletrônico. COMPOSIÇÃO: LIPOPROTEICA. Fosfolipídios + colesterol: 30 a 75% Proteínas: 25 – 80% Carboidratos : até 10%

4. FOSFOLIPÍDIOS TEM NA SUA COMPOSIÇÃO: GLICEROL (álcool) 2 ácidos graxos Outro radical a que se liga um Fosfato (ácido fosfórico)

5. GLICEROL É um álcool com 3 átomos de C e em cada C há ligada um OH.

6. ACIDOS GRAXOS São moléculas longas com uma carboxila e uma cadeia carbônica feita por número par de C. ACIDO GRAXO SATURADO: só tem ligações simples entre os C. Tem alto ponto de fusão. A gordura é sólida. ÁCIDO GRAXO INSATURADO: Possui alguma dupla ligação entre os C. Baixo ponto de fusão. Típico dos óleos.

7. TRIGLICERÍDEO Síntese de glicerídeo: ligação entre glicerol (amarelo) e ácido graxo (azul) Molécula de um triglicerídeo: um glicerol (amarelo) e três ácidos graxos (dois saturados e um insaturado)

8. ESTERIFICAÇÃO DOS A. GRAXOS Em cada OH do glicerol liga-se um ácido graxo, com a saída de uma molécula de água. Reação de esterificação. Monoglicerídeo: 1 glicerol + 1 a. graxo. Diglicerídeo: 1 glicerol + 2 ác. Graxo. Triglicerídeo: 1 glicerol + 3 ácidos graxos. A maioria dos óleos vegetais e gorduras animais são triglicerídeos.

9. FOSFOGLICERÍDEO Há troca do terceiro ácido graxo por um radical glicídico ao qual se liga um ácido fosfórico.

10. PROPRIEDADE DOS FOSFOLIPÍDIOS O grupo fosfato tem polaridade elétrica (é polar). Os ácidos graxos são apolares (sem carga elétrica). Moléculas com uma extremidade polar e outra apolar são chamadas ANFIPÁTICAS. Molécula polar atrai outra polar mas repele as apolares .

11. Organização dos fosfolipídios na membrana. Devido a presença de água em torno da célula e dentro da célula, as porções polares dos fosfolipídios são atraídas pela água, que é levemente polar, para as superfícies da membrana. Os ácidos graxos são repelidos pela água para o interior das membranas. As superfícies da membrana são polares e o meio é apolar.

12. DISPOSIÇÃO DOS FOSFOLIPÍDIOS NAS MEMBRANAS Água Parte polar do fosfolipídio: Atraída pela água Região apolar: ácidos graxos: repelida pela água

13. PROTEÍNAS DA MEMBRANA A) INTEGRAIS OU INTRÍNSECAS: encaixadas através da bicamada lipidica, sobressaem nas duas superfícies da bicapa lipídica. São estruturais, enzimas, receptores e transportadores. B) EXTRÍNSECAS OU PERIFÉRICAS: ficam na superfície da bicamada lipídica, atraídas pela porção polar dos fosfolipídios ou ligadas às proteínas integrais. Tem atividade enzimática.

14. PROTEÍNAS DE MEMBRANA Proteínas integrais Proteínas periféricas Bicamada lipídica

15. PROTEÍNAS DA MEMBRANA INTEGRAIS: são polares na parte que sobressai na camada lipídica e a que toca nos fosfatos. A porção em contato com os ácidos graxos é apolar, mas apenas a superfície. O interior das proteínas transmembrana é polar: canal hidrofílico. PERIFÉRICAS: são completamente polares.

16. FLUIDEZ DE MEMBRANA A membrana é fluída (líquida) – ácidos graxos insaturados. Os fosfolipídios e proteínas deslocam-se no plano da membrana, não ocupando portanto posição fixa.

17. GLICÍDIOS DA MEMBRANA Na superfície externa da membrana há uma camada de carboidratos que se ligam aos fosfolipídios e proteínas. Fosfolipídio + glicídio = glicolipídio Proteína + glicídio = glicoproteína. A camada glicídica da face externa da membrana constitui o GLICOCÁLICE.

18. GLICOCÁLICE

19. Desenho da estrutura da membrana plasmática segundo o modelo do Mosaico Fluído de Singer e Nicholson

20. ASSIMETRIA DA MEMBRANA A membrana tem duas faces: A Externa: em contato com outra célula – face E. A Interna ou protoplasmática: em contato com o citoplasma: face P . As duas faces são diferentes química e eletricamente, por isto a membrana é assimétrica . A face E tem carboidratos, ausentes na face P. A face P é negativa em relação à face E.

21. ESPECIALIZAÇÕES DE MEMBRANA SERVEM PARA: UNIR MELHOR (ADESÃO). PARA AUMENTAR A SUPERFÍCIE EM CÉLULAS QUE ABSORVEM. PARA COMUNICAR MELHOR CÉLULAS VIZINHAS.

22. ESPECIALIZAÇÕES PARA ADESÃO DESMOSSOMOS ZONULA DE ADESÃO ZONULA DE OCLUSÃO

23. ESPECIALIZAÇÕES DE MEMBRANA Microvilosidades Zonula de oclusão Zonula de adesão Junção comunicante

24. DESMOSSOMOS São pontos em que duas células aderem mais fortemente. O material intercelular se espessa mais, o citoplasma sobre as membranas é mais condensado e há filamentos de queratina presos na citoplasma condensado e que se projetam para o citoplasma de cada célula.

25. DESMOSSOMOS |Micrografia de desmossomo e o desenho ilustrativo (filamentos de queratina em azul) Micrografia de célula apresentando vários desmossomos

26. ZONULA DE ADESÃO Faixa de adesão que rodeia toda a região apical de células epiteliais colunares. Adere melhor a região apical destas células. No lugar dos filamentos de queratina há filamentos de actina ligados ao citoplasma próximo de cada membrana.

27. ZONULA DE OCLUSÃO A região apical de células epiteliais que formam uma barreira entre dois ambientes diferentes têm as membranas soldadas (sem espaço intercelular). Serve para evitar a infiltração de moléculas através do espaço intercelular (sem serem selecionadas.

28. MICROVILOSIDADES Função: aumentam a superfície de absorção. São dobras e projeções em forma de dedos na superfície livre de células especializadas em absorver. Uma célula especializada em absorver pode ter milhares de microvilosidades. ( Ver figura do Slide 22)

29. JUNÇÃO COMUNICANTE OU NEXOS Função: permitem comunicação direta entre células vizinhas que funcionam em conjunto: ex. células glandulares, células do coração. Formadas por conjuntos de 6 proteínas integrais de uma membrana que se justapõem com outro conjunto da membrana vizinha. Por dentro dos CONEXONS há um canal hidrofílico que permite a passagem de íons e pequenas moléculas polares que são mensageiros químicos.

30. INVAGINAÇÕES DE BASE Invaginações na base da célula. Cada loja do citoplasma assim formado apresenta pilhas de longas mitocôndrias. Função: favorece o transporte ativo de íons, como nas células dos rins. Microvilosidades

31. JUNÇÃO COMUNICANTE Micrografia eletrônica de junção comunicante (grande junção tipo fenda): as membranas estão muito próximas. Os poros são rodeados por seis proteínas que no conjunto formam um conexon. Os conexon de membranas vizinhas formam um canal hidrofílico que liga os citoplasmas das células.

32. PERMEABILIDADE DA MEMBRANA A membrana plasmática 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.

33. PERMEABILIDADE PASSIVA E ATIVA Duas soluções de diferentes concentrações tendem a igualar suas concentrações. PASSIVA: as moléculas movimentam-se do mais para o menos concentrado, devido a diferença das concentrações, não havendo consumo de energia (ATP). ATIVA: é a movimentação de moléculas do menos para o mais concentrado, com gato de energia (|ATP).

34. TRANSPORTES PASSIVOS OSMOSE: deslocamento do 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 do soluto através da membrana com auxílio da PERMEASE, com velocidade maior do que a devida a diferença de concentração. Cada Permease transporta só um tipo de molécula.

35. DIFUSÃO FACILITADA Permease A molécula do soluto liga-se nos sítios ligantes da permease que se deforma e libera o soluto no outro lado da membrana.

36. TRANSPORTE ATIVO Ocorre contra o gradiente de concentração. É feito por proteínas transmembrana chamadas ATPases ou BOMBAS. Quebram ATP e liberam energia. Transporta sempre íons e moléculas polares. ATPaes são específicas. Ex. Bomba de Na+; bomba de Ca++...

37. BOMBA DE Na++ e K+

38. COTRANSPORTE É o transporte conjunto de duas moléculas ou íons ou íon e molécula através da membrana. Se ambos são transportados no mesmo sentido é chamado SIMPORTE. Se os dois vão em sentido oposto é chamado de ANTIPORTE. Ex. Bomba de Sódio e Potássio. Ver figura do Slide 36.

39. COTRANSPORTE -SIMPORTE Células do intestino tem alta concentração de glicose em seu interior e pequena concentração na luz do intestino. Mesmo assim a célula absorve glicose passivamente, usando as altas concentrações do sódio na luz intestinal que passam para o interior da célula e arrastam a glicose Cotransportes

40. TRANSPORTE EM QUANTIDADE Os processos citados 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

41. FAGOCITOSE A esquerda fagocitose de 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.

42. FAGOCITOSE Após a endocitose do material o mesmo fica em um vacúolo alimentar ou fagossomo a quem se funde o lisossomo formando o vacúolo digestivo.

43. PINOCITOSE É o englobamento de substâncias líquidas (soluções ou suspensões) por invaginação. Formam-se canais de pinocitose que são cortados formando vesículas de pinocitose que vão aos endossomos e posteriormente são parte dos lisossomos.

44. EXOCITOSE Consiste na eliminação de certas quantidades de material pela célula, como corpos residuais ou vacúolos excretores (material não digerido) ou vesículas de secreção (materiais produzidos pelas células, principalmente glandulares).