Universidade Federal de Sergipe Centro de Ciências Biológicas e da Saúde Departamento de Morfologia Biologia Celular BIOMEMBRANAS

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1 Universidade Federal de Sergipe Centro de Ciências Biológicas e da Saúde Departamento de Morfologia Biologia Celular Aula 1: Biomembranas Professora Marlúcia Bastos Aires BIOMEMBRANAS Envolvem as células, definem seus limites e mantêm as diferenças entre o citosol e o meio extracelular e entre o interior das organelas e o citoplasma 1

2 QUAIS AS FUNÇÕES DAS BIOMEMBRANAS?? Delimitação do espaço celular Constituem verdadeiras barreiras permeáveis seletivas Fornecem suporte físico para a atividade de enzimas Sinalização Celular. E A MEMBRANA PLASMÁTICA? APRESENTA CARACTERÍSTICAS ADICIONAIS?? Presença de receptores que interagem com moléculas provenientes do exterior como hormônios, fatores de crescimento, neurotransmissores etc... Presença de moléculas de reconhecimento celular e com a matriz extracelular 2

3 E A MEMBRANA PLASMÁTICA? APRESENTA CARACTERÍSTICAS ADICIONAIS?? Participa dos processos de endocitose e exocitose Estrutura das membranas plasmáticas Singer & Nicolson (1972) - Mosaico Fluido 3

4 QUAL A CONSTITUIÇÃO DAS BIOMEMBRANAS?? São estruturas bilaminares organizadas e constituídas por lipídios, proteínas e açúcares, que definem os limites entre o ambiente intracelular e meio extracelular. CONSTITUIÇÃO DAS BIOMEMBRANAS Lipídeos São as moléculas mais numerosas das membranas: Proporcionalmente às proteínas pode ser 50/1 Fosfolipídeos Esteróis Glicolipídeos 4

5 Lipídeos Importantes para a fluidez da membrana; Fosfolipídeos: constituem mais da metade da massa de lipídios das membranas Fosfoglicerídeos Fosfatidilcolina Fosfatidilserina se a Fosfatidiletanolamina Esfingolipídeos Esfingomielina (esfingosina) 5

6 Fosfolipídios Natureza anfipática (cabeça polar e cauda apolar) Cauda é formada por dois ácidos graxos de cadeia longa, onde um deles é saturado e outro insaturado Colesterol O colesterol é um esterol constituído por 4 anéis fundidos de pentanoperidrofenantreno Molécula relacionada à fluidez das membranas 6

7 Glicolipídeos Propriedades dos Lipídios de Membrana Fluidez: O tamanho das caudas hidrofóbicas, a presença de insaturações em uma das caudas, a quantidade de colesterol são fatores que influenciam na fluidez de uma membrana Assimetria: As biomembranas são assimétricas, pois os constituintes de uma monocamada não são idênticos aos da outra monocamada Temperatura: Pontos de fusão específicos dos ácidos graxos, gerando uma transição de fases nas moléculas (líquido e gel) BIOMEMBRANAS 7

8 PROPRIEDADES DAS BIOMEMBRANAS Permeabilidade e Fluidez O QUE DETERMINA A FLUIDEZ OU RIGIDEZ DA MEMBRANA?? Fatores que influenciam na fluidez As insaturações levam a uma maior fluidez das biomembranas. Quanto maior a quantidade de colesterol, maior a rigidez da membrana 8

9 Fatores que influenciam na fluidez da membrana. Temperatura; Tamanho das caudas; Insaturação/Saturação; Colesterol. Propriedades dos Lipídios de Membrana Colesterol Anéis esteróides rígidos 9

10 Propriedades dos Lipídios de Membrana O fenômeno de fluidez gera movimentos nos componentes das biomembranas, assim os principais movimentos dos lipídios são: 1. Rotação: sob o mesmo eixo 2. Translação: na mesma monocamada 3. Flip-flop: de uma monocamada para outra (Flipases) -raro Assimetria da Bicamada lipídica Fosfolipídio de carga negativa na camada interna Glicolipídios na camada externa Fosfatidilserina 10

11 Proteínas Embora as proteínas sejam em menor número nas biomembranas (50 lipídios/1 proteína), são os elementos que expressam as funções biológicas nas biomembranas transportes Ligantes receptores enzimas Composição protéica: funções Interação com a matriz extracelular Atuam como receptores na sinalização extra e intracelular Ligação a moléculas de adesão da membrana de outras células Ancoragem do citoesqueleto Transporte 11

12 Proteínas da Membrana Realizam as funções especificas Na dependência do grau de associação com a bicamada lipídica, as proteínas podem ser transmembrana ou integrais e periféricas ou associadas. Proteínas Periféricas Proteínas integrais unipasso Multipasso Funções das Proteínas Integrais 12

13 Proteínas Periféricas 5) Polipeptídio covalentemente ligado a um fosfolipídio 6) Polipeptídio exoplasmático, ligado a uma âncora de GPI 7) Proteína periférica ligada ao domínio citosólico de uma transmembrana de modo não covalente 8) Proteína periférica ligada ao domínio exoplásmico de uma transmembrana de modo não covalente Proteínas de Membrana e adesão celular 13

14 Carboidratos Os carboidratos presentes nas biomembranas correspondem à porção glicídica das proteínas e dos lipídios da bicamada Na membrana plasmática estas moléculas estão sempre posicionadas no lado extracelular da bicamada (assimetria da membrana) Nas organelas citoplasmáticas estes carboidratos estão voltados para o lúmen das organelas 14

15 Carboidratos Os carboidratos mais comuns das membranas são constituídos por monômeros de: Glicose, galactose, manose, fucose, N-acetilglicosamina e ácido siálico (ácido N-acetilneuramínico) Glicocálice Zona rica em carboidratos (superfície celular) Glicoproteínas e glicolipídios Funções: Proteção contra agressões químicas e mecânica Reconhecimento e adesão celular Receptores de sinais Controle da divisão em células tumorais Propriedade enzimática 15

16 Glicocálix Reconhecimento celular Glicocálix Migração celular 16

17 Um homem que nunca muda de opinião, em vez de demonstrar a qualidade da sua opinião demonstra a pouca qualidade da sua mente (Marcel Achard) 17

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