MEMBRANA CITOPLASMÁTICA GLICOCÁLIX E PAREDE CELULAR. Prof a Marta Gonçalves Amaral, Dra.

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1 MEMBRANA CITOPLASMÁTICA GLICOCÁLIX E PAREDE CELULAR Prof a Marta Gonçalves Amaral, Dra.

2 HISTÓRICO 1920 bicamadas lipídicas; 1930 revestimento de proteínas; 1970 Modelo Mosaico Fluido; CÉLULAS PROCARIONTES SÓ REVESTE A CÉLULA: pobre em membranas. CÉLULAS EUCARIONTES REVESTE A CÉLULA E CONSTITUI OS ORGANÓIDES: rica em membranas.

3 FUNÇÕES Manter a estrutura e forma da célula, delimita as células Transporte de substância: contém canais e bombas para íons e nutrientes, Interação célula-célula Transdução de sinais Sítio de síntese e reações Receptores para os fatores de crescimento, hormônios e neurotransmissores

4 COMPOSIÇÃO Bicamada fosfolipídica, 5-8 nm de espessura com proteínas integrais e periféricas; LIPOPROTEICA Fosfolipídios + colesterol 40 a 75% Proteínas 35 80% Carboidratos até 10%

5 LIPIDÍOS: 1. Fosfolipídios ou fosfoglicerídios: Ácido fosfatídico; Fosfatidilglicerol; Fosfatidiletanolamina (cefalina) ; Fosfatidilcolina (lecitina); Fosfatidilserina; Fosfatidilinositol. 2. Glicolipídios: Esfingolipídio é o mais encontrado. Maior parte dos lipídeos das membranas biológicas contém açúcar; 3. Colesterol: Terceira maior classe de lipídeos das membranas. (só em animais) 4. Triglicerídios: Glicerol

6 FOSFOLIPÍDEOS Ácido graxo Região hidrofílica Região hidrofóbica Fosfato Glicerol ANFIPÁTICA Ácido graxo H 2 O Fosfato Glicerol

7 FLUIDEZ DA MEMBRANA Os fosfolipídios e proteínas deslocam-se no plano da membrana, não ocupam posição fixa. A membrana é fluída ácidos graxos insaturados

8 COLESTEROL Lipídio presente em grande quantidade na membrana Função: 1. Interage com a cauda dos ácidos graxos 2. Preenche espaços entre os ácidos graxos - Enrijece a membrana - Diminui a fluidez - Reduz a permeabilidade

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10 PROTEÍNAS ASSOCIADAS A MEMBRANA

11 PROTEÍNAS DA MEMBRANA INTEGRAIS OU INTRÍNSECAS: encaixadas na bicamada lipídica e/ou sobressaem nas duas superfícies da bicamada lipídica.podem ser estruturais, enzimas, receptores e transportadores. A porção em contato com os ácidos graxos é apolar, mas apenas na superfície da porção. O interior das proteínas transmembrana é polar: formam o canal hidrofílico.ex.: banda 3 e glicoforina

12 PERIFÉRICAS OU EXTRÍNSECAS : ficam na superfície bicamada lipídica, interna ou externa. Podem ter atividade enzimática e de sustentação. são polares, atraídas pela porção polar dos fosfolipídios ligadas às proteínas integrais, espectrina e anquirina

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14 FUNÇÕES DAS PROTEINAS

15 PROTEÍNAS ENCONTRADAS NA MEMBRANA DAS HEMÁCIAS 1. Espectrina: mais abundante constituinte que forma um arcabouço, dá elasticidade preservando a integridade e forma da célula 2. Anquirina: proteína de ligação da espectrina com a membrana e liga também na proteína banda 3 3. Banda 4.1: proteína de ancoragem da espectrina com a membrana 4. Actina: proteína de ligação da espectrina ao citoesqueleto 5. Banda 3: é uma proteína multi-passo que catalisa o transporte de ânions: troca HCO - 3 por Cl - na membrana. H 2 O + CO 2 HCO H + 6. Glicoforina: é uma das principais proteínas da superfície das hemácias, atravessa a membrana de um lado a outro, mantém a carga negativa na superfície impedindo a aglutinação. Também está relacionada com os antígenos eritrocitários

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

18 CRIOFRATURA Ligação não covalente

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20 GLICOCÁLIX É uma projeção da parte mais externa da membrana. Glicoproteína + proteoglicanas + glicolipídios Glicídios dos glicolipídios se ligam a glicídios das glicoproteínas

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22 FUNÇÕES DO GLICOCÁLIX Coesão celular (-) + íon Ca (+) Antigênico: Reconhecimento de células da mesma espécie Apreende partículas para fagocitose Determinação de grupos sanguíneos Inibição por contato Barreira de difusão de macromoléculas

23 JUNÇÕES CELULARES Zônula faixa contínua Fascia faixa interrompida Mácula redonda

24 JUNÇÃO DE OCLUSÃO

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26 JUNÇÃO DE ADESÃO

27 REDE TERMINAL Impregnação pela prata, mesentério ZO+ZA

28 Desmossomo =MA

29 HEMIDESMOSSOMO

30 JUNÇÃO DO TIPO GAP

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32 Localização das junções Rede terminal = ZO+ZA Trama terminal Tonofilamentos actina DESMOSSOMA COMPLEXO UNITIVO

33 ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA Microvilosidades Cílios Estereocílios Invaginações basais

34 Microvilosidades Vilina

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36 CÍLIOS

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38 ESTEREOCÍLIOS Epidídimo e canal deferente Células pilosas da cóclea: geram sinais

39 INVAGINAÇÕES BASAIS Cada loja do citoplasma abriga pilhas de longas mitocôndrias. Função: favorece o transporte ativo de íons, como nas células dos rins e ductos estriados (parótida).

40 INTERDIGITAÇÕES Invaginações e evaginações das membranas celulares que se encaixam em células vizinhas e que garantem maior aderência Aumentam a superfície entre as células, facilitando o intercâmbio de substâncias e possibilitando, ao mesmo tempo, maior coesão entre elas

41 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.

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

43 TRANSPORTE PASSIVO 1. DIFUSÃO SIMPLES 2. DIFUSÃO FACILITADA 3. OSMOSE A favor de um gradiente de concentração.

44 1.DIFUSÃO SIMPLES O soluto se espalha no solvente, do mais concentrado para o menos concentrado. Ex.: transporte de oxigênio, dióxido de carbono

45 2.DIFUSÃO FACILITADA Difusão do soluto através da membrana com auxílio da PERMEASE Cada PERMEASE transporta só um tipo de molécula. A molécula do soluto liga-se nos sítios ligantes da permease que se deforma e libera o soluto no outro lado da membrana.

46 3. OSMOSE Deslocamento do SOLVENTE (ÁGUA) do meio menos concentrado para o mais concentrado, através de uma membrana SEMIPERMEÁVEL.

47 TRANSPORTE ATIVO Com gasto de energia 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 ++

48 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.

49 COTRANSPORTE -SIMPORTE Células do intestino tem alta concentração de glicose em seu interior e pequena concentração na luz do intestino. 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

50 BOMBA DE Na++ e K+/ ANTIPORTE

51 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). Os processos são denominados: ENDOCITOSE (FAGOCITOSE, PINOCITOSE) E EXOCITOSE

52 FAGOCITOSE Após a fagocitose do material forma-se um vacúolo alimentar ou fagossomo que se funde ao lisossomo formando o vacúolo digestivo.

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

56 RECICLAGEM DA MEMBRANA

57 EXOCITOSE Consiste na eliminação de certas quantidades de material pela célula, como corpos residuais ou vacúolos excretores (material não digerido) ou vesículas de secreção.

58 Parede celular É uma matriz extracelular rígida e maleável, forte e organizada A composição química varia de espécie para espécie Composta por fibrilas de polissacarídeos (celulose, hemicelulose, pectina e calose) e uma matriz rica proteínas e água Celulose (C 6 H 10 O 5 )n, constituída por moléculas lineares de glicose

59 Funções o Determina o formato celular e a forma da planta o Funciona como um esqueleto rígido, maleável e forte o Impede a mobilidade celular o Participa da aderência entre as células o Participa da aglutinação celular o Auxilia na interação com células vizinhas o Influi no crescimento e nutrição o Auxilia a manutenção da integridade osmótica (líquido extracelular é hipotônico, nos animais é isotônico) o Forma uma barreira protetora contra lesões e infecções

60 Importância econômica Participa como: Fonte alimentar Combustível Madeira Papel Fibras alimentares e tecidos Colas Aditivos alimentares

61 Tipos de parede celular Parede celular primária Presente em células vivas Capaz de se dividir ativamente Envolvida com a fotossíntese, respiração e secreção CQ: 90% polisacarídeos 10% proteínas, água e lipídeos (ceras, cutina e suberina) 20-40% celulose, 30% pectinas 15-20% hemicelulose Parede celular secundária Fica na superfície interna da parede primária Surge quando termina o crescimento celular Após a sua deposição a célula morre Tem a função de sustentação CQ: 65-85% celulose 15-35% lignina

62 Meristema Lamela média (pectina): é gelatinosa e cimentante Após o término da citogenese, as microfibrilas de celulose se Entrelaçam entres as células jovens Paredes primárias

63 Crescimento em espessura da parede primária Células adjacentes adicionam polímeros não-celulósicos e outros compostos A parede primária não se expande, cessa o crescimento celular Entre a parede primária e a membrana citoplasmática, ocorre um espessamento da parede primária formando a parede secundária Ou pode formar uma nova parede pela deposição de novas camadas de composição química diferente da primária

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65 OBRIGADA!