Membranas biológicas. Profa Estela Rossetto

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1 Membranas biológicas Profa Estela Rossetto

2 Membranas Biológicas Delimitam e permitem trocas entre compartimentos

3 Composição e Estrutura

4 Lipídios Base da estrutura das membranas: fosfolipídios e glicolipídios. Esteróides: conferem rigidez à estrutura

5 Fosfolipídios: base da estrutura da membrana

6 Fosfolipídios: moléculas anfipáticas. Em contato com H 2 O formam bicamadas cabeça polar hidrofílica caudas de ácidos graxos não-polares hidrofóbicos cabeça polar hidrofílica

7 Esteróides: inseridos entre os fosfolipídios esteróide

8 Carboidratos Associados a lipídios: glicolipídios Associados a proteínas: glicoproteínas Quando em grande quantidade na superfície celular: glicocálix (= glicocálice)

9 A porção glicídica dos glicolipídios é hidrofílica Fosfolipídios e glicolipídios saturados e insaturados

10 Proteínas Denominadas de acordo com sua posição em relação à bicamada lipídica: intrínseca ou transmembrana Semi-intrínseca Extrínseca ou periférica

11 Os três tipos de proteínas, segundo sua posição em relação à bicamada lipídica: Proteína intrínseca ou transmembrana Proteína periférica ou extrínseca Bicamada de fosfolipídios Proteína periférica ou extrínseca Proteína semi-intrínseca html

12 Proteína intrínseca ou transmembrana: atravessa completamente a bicamada de fosfolipídios Meio extracelular Membrana Meio intracelular

13 Muitas proteínas transmembrana formam canais para a passagem de substâncias polares. Canal hidrofílico preenchido com H 2 O Porção exterior hidrofóbica mbranes.html

14 Funções das proteínas de membrana transportadoras ligantes receptoras - enzimas

15 Estrutura das membranas biológicas = Mosaico fluido DS/Membranes.html

16 Mosaico fluido

17 Propriedades das Membranas Biológicas

18 Coesão: hidrofobicidade e hidrofilicidade Membranes.html

19 Assimetria: faces diferentes DS/Membranes.html

20 Fluidez: movimentação entre as moléculas Ex: movimentação dos lipídios tempo Movimento lateral

21 Fluidez: movimentação entre as moléculas Célula humana Ex: movimentação das proteínas Proteínas de membrana marcadas Célula de rato Célula híbrida Proteínas distribuídas aleatoriamente

22 Semi-permeabilidade seletiva: Seleciona o que pode (e quando pode) e o que não pode atravessar a membrana. Trânsito através de membranas

23 Trânsito sem alteração de área da membrana: Difusão Osmose Transporte ativo Trânsito envolvendo alteração de área da membrana: Endocitose Exocitose

24 Devido à semi-permeabilidade seletiva das membranas Pequenas moléculas neutras ou hidrofóbicas Pequenas moléculas não-carregadas Grandes moléculas polares, carregadas ou não-carregadas íons Bicamada de fosfolipídios

25 Algumas moléculas atravessam livremente a membrana...

26 Tendo a direção do seu fluxo determinada pelo seu gradiente de concentração: difusão simples H 2 O Gradiente de concentração de CO 2 H 2 O H 2 O

27 Difusão Simples Passagem de moléculas lipossolúveis, CO 2 e O 2 através da bicamada de fosfolipídios da membrana, da solução mais concentrada para a solução menos concentrada, sem gasto de energia. Difusão simples é um transporte passivo

28 Difusão Simples Passagem de moléculas lipossolúveis, CO 2 e O 2 através da bicamada de fosfolipídios da membrana, da solução hipertônica para a solução hipotônica, sem gasto de energia. Difusão simples é um transporte passivo

29 Canais de membrana podem permitir a passagem de alguns íons a favor do gradiente: difusão facilitada. Proteína transportadora de potássio Gradiente de concentração de potássio

30 Difusão Facilitada Passagem de íons através de canais protéicos da membrana, da solução hipertônica para a solução hipotônica, sem gasto de energia. Difusão facilitada é um transporte passivo

31 Osmose é um caso especial de difusão simples: é o movimento da água livre através da membrana Água livre Água ligada Água ligada Água ligada Água ligada Água ligada

32 Osmose: Muito sal: pouca água livre Pouco sal: muita água livre Direção da osmose

33 Osmose Passagem de moléculas de água livre, através da bicamada de fosfolipídios da membrana, do lado onde há mais água livre (= solução menos concentrada) para o lado onde há menos água livre (= solução mais concentrada), sem gasto de energia. Osmose é um transporte passivo

34 Osmose Passagem de moléculas de água, através da bicamada de fosfolipídios da membrana, da solução hipotônica para a solução hipertônica, sem gasto de energia. Osmose é um transporte passivo

35 Transporte Ativo Passagem de íons e moléculas polares através de canais protéicos da membrana, da solução hipotônica para a solução hipertônica, contra o gradiente de concentração, com gasto de energia. Transporte Ativo gasta energia!

36 Difusão simples Difusão facilitada Transporte ativo Molécula transportada Proteína de canal Proteína carreadora Bicamada lipídica Gradiente de concentração Transporte passivo Transporte ativo ml

37

38 Bomba de Na+ K+ da membrana plasmática

39 Modelo da Bomba de Na+ K+

40 Há cinco classes de transportadores de pequenos cátions ATP-dependentes Todos quebram ATP citoplasmático em ADP +Pi

41 Transportes facilitados e ativos permitem a comunicação entre vários compartimentos celulares

42

43 Endocitose e exocitose Importação exportação

44 Endocitose Importe de grandes moléculas ou de grande quantidade de pequenas moléculas Fagocitose: pseudópodes englobam grandes moléculas ou partículas. Pinocitose: invaginações englobam grande quantidade de pequenas moléculas em solução.

45

46 Exocitose Exportação de grandes moléculas produzidas pela célula ou de grande quantidade de pequenas moléculas Secreção: moléculas produzidas com finalidade de atuar na superfície externa da célula ou em outra parte do corpo do ser pluricelular (animal ou vegetal!). Excreção: moléculas resultantes do catabolismo celular, que não podem ser recicladas.

47 Transmissão do impulso nervoso Molécula de neurotransmissor Vesículas de exocitose Axônio do neurônio transmissor Impulso nervoso Os neurônios se comunicam por exocitose (secreção!) de neurotransmissores Fenda sináptica Dendrito do neurônio receptor

48 As células glandulares de plantas aromáticas produzem e fazem a exocitose (secreção!) dos óleos esseciais

49 As células caliceformes intestinais produzem e fazem a exocitose (secreção!) de muco protetor

50 Especializações de membranas

51 Matriz extracelular Junção tight Zônula de oclusão ( tight ) Membrana plasmática de células adjacentes Espaço intercelular Matriz extracelular Canal entre células Desmossomos (junções de ancoragem) Junções gap (junções comunicantes)

52 Microvilosidades: ondulações apicais da membrana Nas células intestinais: aumentam a superfície de absorção sem aumentar o volume da célula!

53 Nas Trompas de Falópio: microvilosidades das células epiteliais levam o óvulo para o útero.

54 Zônula de oclusão: faixa contínua de fusão entre as membranas de duas células

55 Zônula de oclusão : permite diferença de composição entre porções da membrana

56 Zônula de oclusão : veda a passagem de íons e moléculas por entre as células

57 Junção comunicante/gap: tubos protéicos formam túnel comunicando o citosol de células vizinhas. Bloom & Fawcett, A Textbook of Histology, Chapman and Hall, N.Y., 12ed, 1994.

58 Desmossomos: Placa arredondada, inserção de elementos do citoesqueleto de células vizinhas

59 Proteínas de superfície celular (em verde) vistas ao microscópio de fluorescência microscópio Para entrar ou sair de uma célula (ou organela delimitada por membrana) é preciso atravessar uma membrana... Elas são importantes... Por isso: Estude membranas!

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