Escola Secundária de Lousada. Biologia - Geologia (10º ano) Membrana celular

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1 Escola Secundária de Lousada Biologia - Geologia (10º ano) Membrana celular

2 Os seres heterotróficos obtêm a matéria orgânica que necessitam a partir do meio! Ex: todos os animais e alguns seres do reino protista Ex: decompositores

3 Todos os nutrientes resultantes da digestão do alimento (matéria orgânica) terão agora d as células: absorção (para servirem como fonte de energia, participarem em reacções vitais, para construção de novas células, etc)! Como todas as células se encontram definidas e delimitadas por uma membrana plasmática, todos os compostos têm que a atravessar!

4 A membrana celular é como a cerca de uma prisão: delimita o terreno, faz a fronteira, controla entradas e saídas (barreira selectiva)

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6 Mas afinal de que é feita a membrana? (essa estrutura ultra-fina: 6 a 9 nm* de espessura) * 1nm = 1,0 x 10-9 m Antes de ser vista, já se pressupunha que existisse uma membrana celular: - resistência da superfície celular à penetração por micro-agulhas! - extravasamento ocasional do citoplasma - variação do volume das células

7 As 1ª evidências de que a membrana celular era composta por fosfolípidos estiveram relacionadas com o facto de quanto mais solúvel em lípidos fosse uma molécula mais depressa atravessava as membranas Além disso, as estruturas membranares eram destruídas quando sobre elas se faziam actuar solventes lipídicos.

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9 Tendo em conta as características dos fosfolípidos (moléculas anfipáticas), como se irão dispor estas moléculas para formarem as membranas?

10 Sendo os fosfolípidos moléculas anfipáticas, necessariamente têm de se dispor em dupla camada / micelas para formarem as membranas. Assim, a cabeça polar / hidrofílica fica sempre em contacto com os meios intra e extracelular (que são aquosos), enquanto que as zonas apolares (hidrofóbicas) estão voltadas umas para as outras de forma a não entrarem em contacto constante com a água!

11 Um ácido gordo é uma molécula linear com duas extremidades quimicamente diferentes. Uma extremidade é «hidrofóbica», isto é, não se mistura com a água, tal como o óleo ou as gorduras. A outra extremidade a extremidade ácida é hidrofílica, ou seja, mistura-se prontamente com a água. As bicamadas lipídicas formam-se espontaneamente, sempre que há moléculas de ácidos gordos agitados em água.

12 Zona polar (HIDROFÍLICA) Zona polar (HIDROFÍLICA)

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14 Há proteínas que se destacam mais facilmente da membrana que outras!

15 Modelo proposto por S. J. Singer e G. L. Nicholson na década de setenta do século XX, sendo o modelo actualmente aceite, para a ultraestrutura biológica das membranas. É um modelo unitário: aplica-se a todas as membranas, de todo o tipo de seres (eucariontes e procariontes) e de organitos(mitocôndrias, cloroplastos, núcleo, etc )- IMPORTANTE: explica a fusão de membranas umas às outras!

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18 Segundo este modelo, a membrana biológica é uma estrutura dinâmica, fluida, cuja constituição base é uma bicamada de fosfolípidos(bicamada lipídica), sobre a qual se encontram distribuídas moléculas proteicas nela inseridas (DAÍ A DESIGNAÇÃO DE MOSAICO!) As proteínas, que fazem parte da ultra-estrutura das biomembranas, podem estar ligadas à sua superfície - proteínas extrínsecas ou periféricas -, ou podem encontrar-se total ou parcialmente embebidas na bicamada - proteínas intrínsecas ou integrais -, originando uma estrutura assimétrica. Proteínas intrínsecas

19 Na face externa da membrana encontram-se hidratos de carbono/glúcidos ligados, quer à cabeça hidrofílica dos fosfolípidos (glicolípidos), quer às proteínas (glicoproteínas), que se pensa serem importantes no reconhecimento de substâncias. Os lípidos da bicamada são móveis, alterando com frequência a sua posição dentro de uma camada. Podem executar movimentos laterais ou movimentos flip-flop, em que saltam de uma camada para outra (mais raro). As proteínas também podem mover-se lateralmente. DAÍ A DESIGNAÇÃO DE FLUIDO! (as peças que compõem a membrana não são estáticas e fixas!)

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21 As moléculas lipídicas têm grande mobilidade lateral, trocando de posição, com outras - a membrana é dinâmica! As proteínas também se podem deslocar lateralmente ao longo da membrana! Movimentos laterais de fosfolípidos dentro da mesma camada Movimentos transversais de fosfolípidos para a outra camada (movimentos de flip-flop) Estes são raros porque a zona hidrofílica dificilmente atravessa a zona hidrófoba!

22 Estrutura da membrana Bc&feature=fvst O atravessar da membrana qpg A fluidez da membrana du/people/giannini/f lashanimat/lipids/m embrane%20fluidity.swf

23 Nas membranas podem ainda surgir pequenas moléculas de colesterol (conferem resistência e estabilidade)! As proteínas, além de função estrutural podem ainda servir para facilitar o transporte de substâncias ou funcionar como receptores ou enzimas! As membranas são complexos lipo-proteicos: 60 a 75% do seu peso corresponde a proteínas; 25% a 40% a lípidos e podem conter até 10% de glícidos!!!!

24 No sistema imunitário o reconhecimento das células é fulcral! Esse reconhecimento é muitas vezes feito devido aos tipos de glicolípidos / glicoproteínas que existem na superfície de todas as membranas!

25 Dadas as características químicas da membrana celular, ela apresenta uma permeabilidade selectiva! Gases e moléculas polares sem carga de reduzidas dimensões atravessam facilmente a membrana Moléculas de grande dimensão ou com carga eléctrica terão mais dificuldade!

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29 Passagem de substâncias através da membrana celular as que forem solúveis em lípidos, pequenas, sem carga e apolares passam mais facilmente TRANSPORTE MEDIADO / FACILITADO TRANSPORTE NÃO MEDIADO / NÃO FACILITADO O movimento das substâncias através da membrana é feito através de transportadores (proteínas) O movimento das substâncias é feito sem a necessidade de intervenção de proteínas transportadoras!

30 Passagem de substâncias através da membrana celular as que forem solúveis em lípidos, pequenas, sem carga e apolares passam mais facilmente TRANSPORTE PASSIVO TRANSPORTE ACTIVO O movimento das substâncias através da membrana é feito sem gasto de energia por parte da célula O movimento das substâncias através da membrana é feito com gasto de energia por parte da célula!

31 Tópico 1 - As membranas possuem uma dupla camada de fosfolípidos pois estes são moléculas anfipáticas (apresentam uma cabeça polar hidrofílica e uma cauda apolar hidrófoba). Tópico 2 - Assim, e para que a zona hidrófoba não entre em contacto com água, os fosfolípidos dispõem-se numa camada dupla, com as caudas apolares viradas umas para as outras e as cabeças polares voltadas para o meio aquoso (intra e extracelular).

32 Tópico 1: O modelo da membrana é considerado fluido pois fosfolípidos e proteínas podem mover-se, tornando esta estrutura dinâmica e flexível. Tópico 2: É considerado unitário pois todas as membranas (celulares e de organitos) apresentam uma composição semelhante - fosfolípidos, proteínas, glúcidos, colesterol, etc. Opção A

33 Tópico 1: Quimicamente a membrana é formada por uma dupla camada fosfolípídica que, ocasionalmente, apresenta proteínas (intrínsecas e extrínsecas). Tópico 2: Apresentando aquela constituição, a membrana torna-se selectivamente permeável pois, por exemplo, compostos de grande dimensão não a conseguirão atravessar e pequenas moléculas solúveis em lípidos atravessá-la-ão com muita facilidade. Tópico 3: Sendo selectivamente permeável, a membrana consegue cumprir a sua função: regular a troca de substâncias entre a célula e o meio externo!

34 odulo1/aula0/02_neuro/02_pop03.htm

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