Membrana Celular. Membrana Celular. Membrana Celular. Membrana Celular: Estrutura Química, Especializações e Transporte

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1 Membrana Celular Membrana Celular Todas as membranas celulares apresentam a mesma constituição básica Membrana celular -Membrana plasmática -Endomembranas Membrana plasmática: limite celular Sistema de endomembranas: divide a célula em compartimentos (envoltório nuclear, retículo endoplasmático, mitocôndrias, cloroplastos, aparelho de Golgi...) Membrana Celular A membrana celular e a origem e evolução das células Células primitivas: papel da membrana plasmática Responsável pela constância do meio intracelular que é diferente do meio extracelular Membranas celulares como barreiras Papel das membranas celulares na evolução da complexidade dos organismos Células primitivas: papel do sistema de endomembranas Membrana Celular: Estrutura Química, Especializações e Transporte 1

2 Substâncias polares Substâncias não polares Fosfolipídios 1895: natureza lipídica da membrana 1905: monocamada lipídica 1926 Água Grupos polares Hidrocarbonetos Água 1943 Grupos polares Cadeias de ác. graxos Proteínas 1926: membranas celulares compostas de bicamadas lipídicas A partir de Apenas uma bicamada lipídica não explicava as propriedades mecânicas da membrana Proteínas + carboidratos Lipídios Proteínas + carboidratos A partir de Apenas uma bicamada lipídica não explicava as propriedades mecânicas da membrana A partir de Apenas uma bicamada lipídica não explicava as propriedades mecânicas da membrana 2

3 1970- Evidências da presença de proteínas que atravessavam a bicamada lipídica Evidências da presença de proteínas que atravessavam a bicamada lipídica Bicamada lipídica 1) marcação química das proteínas da membrana 2) micrografia eletrônica após criofratura Modelo contemporâneo membrana plasmática -âncoras lipídicas em algumas proteínas de membrana; -rede de proteínas citoplasmáticas que restringe o movimento de diversas proteínas de membrana. meio intracelular meio extracelular Evidências da presença de proteínas que atravessavam a bicamada lipídica: Difusão lateral (rápido) e transmembrana (lento) de lipídios e difusão de algumas proteínas Modelo do Mosaico Fluído Modelo contemporâneo meio extracelular Modelo contemporâneo -âncoras lipídicas em algumas proteínas de membrana; -rede de proteínas citoplasmáticas que restringe o movimento de diversas proteínas de membrana. meio intracelular meio intracelular -âncoras lipídicas em algumas proteínas de membrana; -rede de proteínas citoplasmáticas que restringe o movimento de diversas proteínas de membrana. Meio intracelular Membrana Meio extracelular meio extracelular 3

4 Lipídios de membrana Molécula anfipática Faces das membranas celulares Lipídios de membrana Cabeça a hidrofílica Três classes principais de lipídios de membrana Fosfoglicerídeos Esfingolipídios Esteróis (colesterol colesterol) Cauda hidrofóbica (hidrocarbonetos hidrocarbonetos) Três classes principais de lipídios de membrana Fosfoglicerídeos Lipídios de membrana que possuem grupo glicerol-fosfato. Fosfoglicerídeos: possuem grupo glicerol-fosfato e álcool. Fosfoglicerídeos: principal constituinte das membranas celulares Molécula de fosfatidilcolina: principal lipídio das membranas celulares 4

5 Três classes principais de lipídios de membrana Esfingolipídios: derivados da esfingosina (alcool amino) e contém açucar. Esfingolipídios: derivados da esfingosina (alcool amino) e contém açúcar. Esfingolipídios (glicolipídios) Lipídios de membrana que contém açúcar e esfingosina (alcool amino) lidados a um ácido graxo. São pouco abundantes. Três classes principais de lipídios de membrana Esteróis (colesterol) Esteróis (colesterol) Cauda de hidrocarbonetos Anéis de carbono Colesterol: principal esterol da membrana de células animais; plantas e bactérias possuem outros esteróis em suas membranas Fosfoglicerídeos: possuem grupo glicerol-fosfato. Cadeias de hidrocarbonetos dos lipídios Três classes principais de lipídios de membrana Esfingolipídios: derivados da esfingosina (alcool amino). Esteróis (colesterol) Molécula de fosfatidilcolina: principal lipídio das membranas celulares Saturado Insaturado 5

6 Lipídios de membrana Hepatócito de rato Moléculas anfipáticas: submetidas a forças conflitantes Moléculas anfipáticas: submetidas a forças conflitantes desfavorável Bicamadas fosfolipídicas espontaneamente fechamse sobre si mesmas de modo a formarem compartimentos selados Mobilidade de lipídios na membrana celular Vesículas de fosfolipídios são formados espontaneamente quando estes lipídios são adicionados à água Lipossomos 6

7 Mobilidade de lipídios na membrana celular : temperatura : tamanho das caudas de hicrocarbonetos : grau de insaturação Mobilidade de lipídios na membrana celular : tamanho das caudas de hicrocarbonetos : grau de insaturação : temperatura -maior temperatura, maior fluidez; Em leveduras e bactérias o comprimento e o grau de insaturação das caudas de hicrocarboneto são ajustadas dependendo da temperatura para manter a fluidez: temperaturas altas, a célula produz lipídios com caudas mais longas e saturadas. saturada insaturada -Caudas de hidrocarbonetos curtas e insaturadas, maior fluidez; saturada insaturada Estratégia similar: produção de margarina a partir de óleos vegetais. Óleos vegetais são insaturados e portanto líquidos à temperatura ambiente. Adição de hidrogênio... Mobilidade de lipídios na membrana celular Colesterol: reforça a a bicamada tornado-a mais rígida r e menos permeável Importância da mobilidade de lipídios na membrana celular Fluidez da membrana: 1) Mobilidade de lipídios e proteínas; 2) Fusão de membranas e mistura de seus componentes; 3) Transporte através da membrana; Síntese dos lipídios de membrana ocorre na face citoplasmática da membrana do RE Assimetria da bicamada lipídica Importância da mobilidade de lipídios na membrana celular Permeabilidade da bicamada lipídica 7

8 Assimetria da bicamada lipídica Membrana de hemácia Proteínas de membrana Proteínas de membrana Proteínas de membrana Associação das proteínas de membrana à bicamada lipídica Proteínas INTEGRAIS de membrana Membrana Proteínas integrais Proteínas periféricas ricas 8

9 Proteínas INTEGRAIS de membrana Proteínas INTEGRAIS de membrana Aquaporina Cadeia transportadora de elétrons: mitocôndria Proteínas PERIFÉRICAS de membrana Movimento das proteínas de membrana cateninas actinas caderinas As células podem restringir o movimento das proteínas ao longo da membrana As células podem restringir o movimento das proteínas ao longo da membrana Proteínas do córtex celular Matriz extracelular Junção de oclusão Proteínas da superfície de outras células Barreiras Junção de oclusão limitando a distribuição de proteínas na membrana 9

10 Sustentação da MP: córtex celular Sustentação da MP: córtex celular Açucares associados à lipídios e proteínas de membrana Glicocálice -Glicolipídios de membrana -Glicoproteínas de membrana Glicocálice Glicocálice Função glicocálice: proteção, filtração, sistemas enzimáticos, reconhecimento celular, função antigênica Função glicocálice: proteção, filtração, sistemas enzimáticos, reconhecimento celular, função antigênica 10

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