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     Membranas Membranas Presentation Transcript

    • Membranas Biológicas Estrutura e Transporte
    • Organelas Membranosas
      • Quando nos referimos às Organelas Membranosas estamos nos referindo a todas as organelas que apresentam Membranas Biológicas em sua constituição.
      • Conforme você já pôde estudar na aula sobre Células Eucariontes, as organelas membranosas são:
      • A Membrana Plasmática
      • As Mitocôndrias
      • A Carioteca
      • O Sistema de Endomembranas
        • Retículo Endoplasmático
        • Complexo de Golgi
        • Lisossomos, Peroxissomos e Endossomos
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    • Modelo do Mosaico Fluido
      • O Modelo do Mosaico fluido diz que as membranas biológicas são formadas por uma bicamada de lipídios , na qual estão inseridas diversas proteínas .
      • Por isso dizemos que a membrana é LIPOPROTÉICA
      • LIPO : diz respeito aos lipídeos presentes nas membranas.
      • PROTÉICA : diz respeito às proteínas presentes nas membranas.
      • A imagem a seguir mostra um esquema deste modelo.
    • Modelo do Mosaico Fluido Bicamada de Lipídeos Proteínas
      • Vejamos de que maneira essa estrutura influencia nas funções da Membrana Plasmática ...
    • Delimitação do Volume Celular e Permeabilidade Seletiva
      • A Membrana Plasmática é a organela que delimita o limite externo das células eucariontes animais .
      • Além disso é ela quem determina quais substâncias irão entrar ou sair das células, e em quais quantidade e velocidades isso vai acontecer.
      • A essa função de seleção denominamos PERMEABILIDADE SELETIVA.
      • Os mecanismos que determinam a permeabilidade seletiva são denominados mecanismos de transporte através da membrana.
    • Delimitação do Volume Celular e Permeabilidade Seletiva
      • As imagens a seguir mostram o seguinte experimento:
      • Se você colocar uma célula (vegetal ou animal) em soluções com diferentes concentrações de NaCl ou sacarose, devido a permeabilidade seletiva, o volume celular será alterado.
    • Esta célula vegetal foi colocada em soluções onde gradativamente (1, 2 e 3) foi aumentada a concentração de sacarose. Em seguida foi colocada em água pura (4). (1) (2) (3) (4) redução do volume do citoplasma
      • A célula abaixo é uma hemácia (glóbulo vermelho do sangue).
      • Observe que ela foi colocada em meios com diferentes concentrações de NaCl.
      • Quando a concentração de NaCl é 0,9% a célula apresenta-se na sua forma
      • característica de disco bicôncavo.
      • Em concentrações maiores que 0,9% a célula murcha.
      • Em concentrações menores que 0,9% a célula incha gradativamente até estourar
      • (hemólise)
    • Composição Química das Membranas
      • Componente lipídico (bicamada de lipídeos)
        • Principalmente Fosfolipídeos
      • Componente protéico (proteínas inseridas na bicamada)
        • Proteínas Periféricas
        • Proteínas Integrais
      • Componente glicídico (carbohidratos)
        • Porção de carbohidratos dos glicolipídeos e glicoproteínas, constituindo o glicocálix
    • Composição Química das Membranas
      • Componente lipídico (bicamada de lipídeos)
        • Principalmente Fosfolipídeos (que são lipídeos ligados ao fosfato)
      • Os lipídeos são moléculas que apresentam uma região denominada cabeça e outra região denominada cauda .
      • A cabeça do lipídeo é polar.
      • A cauda do lipídeo é apolar.
      • Estruturas polares têm afinidade por estruturas também polares.
      • Estruturas apolares têm afinidade por estruturas também apolares.
    • Composição Química das Membranas
      • A água é um solvente universal, sendo a substância encontrada em maior abundância nos seres vivos. Há água dentro e fora das células.
      • Acontece que a água é polar, e você já sabe que estruturas polares têm afinidade por estruturas também polares.
      • Isso implica que toda substância polar terá afinidade pela água. Por este motivo estas substâncias são denominadas hidrofílicas .
      • Já as substâncias apolares tendem a não gostar da água, sendo por este motivo denominadas hidrofóbicas .
    • Lipídios Cabeça: POLAR Cauda: APOLAR
    • Disposição dos lipídeos em meio aquoso
      • Já que a molécula de lipídeo tem uma porção polar e outra apolar, imagine
      • o dilema de uma molécula de lipídeo colocada em água...
      • A cabeça da molécula vai querer ficar em contato com a água...
      • ... enquanto a cauda vai querer se esconder da água.
    • Veja então que a disposição dos lipídeos em uma bicamada, apresentada pelo Modelo do Mosaico Fluido, faz sentido ...
      • Modelo do Mosaico Fluido
      Lembre-se que há água dentro e fora da célula. Observe as caudas dos lipídeos se escondendo da água, dentro da bicamada, e as cabeças, em contato com a água, voltadas para os meios intra e extra celular. Bicamada de Lipídeos
    • Uma simplificação útil ...
      • Vamos considerar que as bicamadas de lipídeos são praticamente apolares ,
      • já que a maior parte dessas bicamadas é constituída pelas caudas apolares dos lipídeos.
      • E lembre-se: quem é apolar tem afinidade por quem também é apolar.
    • Agora pare um pouco para pensar ...
      • A glicose precisa entrar nas células, para que elas obtenham a energia necessária para seu funcionamento.
      • Já que a glicose se mistura facilmente com a água, deve ser hidrofílica, e portanto, polar.
      • Se a glicose é polar e a bicamada de lipídeos praticamente apolar, então para a glicose entrar na célula ela não poderá atravessar através da bicamada (lembre-se de que quem é polar só tem afinidade por quem também é polar ).
      • Por onde será que a glicose irá passar para entrar nas células ???
    • Composição Química das Membranas
      • Componente protéico (proteínas inseridas na bicamada)
        • Proteínas Periféricas ou Extrínsecas
          • Interagem de forma fraca com a bicamada de lipídeos, podendo ser facilmente extraídas das membranas
        • Proteínas Integrais, Intrínsecas, ou Transmembrana
          • Interagem de forma bastante forte com a membrana, sendo de difícil extração
          • Podem atravessar a bicamada mais de uma vez, chegando a formar canais de passagem através dela
    • Proteínas na Membrana
    • Funções das Proteínas na Membrana
      • Nas membranas as proteínas podem realizar diversas funções, como:
      • transportadores de substâncias que não conseguiriam atravessar a bicamada
      • estruturas de ligação entre a célula e o meio extracelular (matriz), ou ainda entre a célula e estruturas do citoplasma (citoesqueleto)
      • receptores de substâncias do meio extracelular, desencadeando uma resposta intracelular (sinalização intracelular)
      • enzimas para diferentes reações químicas
      • antígenos que identificam que uma célula pertence a determinado organismo
    • Transporte de Solutos Através da Célula
      • Existem dois tipos de transporte de solutos através da célula:
      • Transportes através da Membrana (nos quais os solutos atravessam a membrana através da bicamada ou de um transportador protéico)
      • Transporte em Quantidade, ou em Massa (nos quais a membrana da célula se deforma para a passagem de partículas que não conseguiriam atravessar a membrana)
    • Nesse exemplo de FAGOCITOSE uma ameba emite prolongamentos de membrana (pseudópodos ou evaginações) para capturar um microorganismo Microorganismo sendo fagocitado por uma ameba
    • Nesse exemplo de PINOCITOSE a membrana de uma célula se dobra para dentro (invaginação) para que uma partícula seja levada para o interior do citoplasma.
    • Endocitose
      • Fagocitose : a célula emite evaginações, ou prolongamentos (pseudópodos), que capturam a partícula.
      • Pinocitose : a célula invagina (dobra para dentro) sua membrana em uma região específica, para captura da partícula.
    • Transporte em Quantidade
      • A célula pode ainda mandar para o meio extracelular resíduos da digestão de partículas ou do seu metabolismo (EXCREÇÃO), ou ainda, substâncias produzidas no meio intracelular e que serão de utilidade para outras células (SECREÇÃO).
      • Em ambos os casos falamos de um outro tipo de transporte em quantidade, que se diferencia das ENDOCITOSES devido a direção do processo (do meio intra para o extracelular), denominado
      • Exocitose
    • Resumindo os Transportes em Quantidade
      • Endocitose
        • Fagocitose
        • Pinocitose
      • Exocitose
        • Excreção
        • Secreção
    • Transportes Através da Membrana
      • Nos transportes através da membrana os solutos entram ou saem da célula atravessando a bicamada de lipideos, ou através de um transportador protéico.
      • Nesse caso, temos:
      • Transportes através da bicamada
      • Transportes mediados por transportadores protéicos
      • Nessa discussão não será discutido o transporte de água através da célula, denominado OSMOSE (que será tema de nossa aula prática).
    • Uma pausa para relembrar ...
      • Quando uma substância é transportada através da membrana, ela pode sair ou entrar na célula.
      • Acontece que isso pode se dar as custas de energia, ou não.
      • Quando um transporte precisa de energia para que possa acontecer é denominado TRANSPORTE ATIVO.
      • Quando um transporte não precisa de energia para que possa acontecer é denominado TRANSPORTE PASSIVO.
      • A questão é: o que leva alguns transportes a precisarem de energia e outros não ??
    • Isso vai depender da diferença (gradiente) de concentração entre os meios através dos quais acontece o transporte. Quando o transporte se dá do meio mais concentrado para o menos concentrado, dizemos que ele ocorre à favor de um gradiente de concentrações. Esse tipo de transporte não gasta energia. É portanto TRANSPORTE PASSIVO. Quando o transporte se dá do meio menos concentrado para o mais concentrado, dizemos que ele ocorre contra um gradiente de concentrações. Esse tipo de transporte gasta energia. É portanto TRANSPORTE ATIVO.
    • Uma analogia útil ...
      • Quando o transporte se dá do meio mais concentrado para o menos concentrado, dizemos que o soluto desce a ladeira .... Portanto não gasta energia e é passivo.
      • Quando o transporte se dá do meio menos concentrado para o mais concentrado, dizemos que o soluto sobe a ladeira .... Portanto gasta energia e é ativo.
    • Características dos transportes através da bicamada
      • Para que uma substância possa atravessar a bicamada de lipídeos deve necessariamente ser apolar (você lembra por quê ?) .
      • Nesse caso a substância será transportada à favor do gradiente o que implica dizer que será do meio de maior concentração para o de menor concentração.
      • Os transportes através da bicamada são portanto transportes passivos.
      • O único tipo de transporte através da bicamada é a DIFUSÃO SIMPLES.
    • Composição Química das Membranas
      • Componente glicídico (carboidratos)
        • Porção de carbohidratos dos glicolipídeos e glicoproteínas, constituindo o glicocálix
      • Nas membranas existem glicoproteínas e glicolipídeos. Estes são formados respectivamente por proteínas e lipídeos ligados a uma molécula de carbohidrato.
      • As glicoproteínas e glicolipídeos estão distribuídos nas membranas conforme pode ser observado na imagem a seguir.
    • Glicídeos
    • Glicídeos Observe que a parte carbohidrato dessas moléculas fica sempre Voltada para o meio extracelular, constituindo uma verdadeira camada de carbohidratos denominada GLICOCÁLICE. } glicocálice
    • Glicocálice em microvilosidades de células De intestino de rato
    • Importância do Glicocálice
      • Proteção química e mecânica das superfícies celulares
      • Reconhecimento e adesão celular
      • Topo Inibição
      • Especificidade celular
      • Função enzimática
      • Especificidade dos grupos sanguíneos do sistema ABO
    • Diferença entre diálise e osmose
      • A diferença é que na diálise tanto o solvente quanto o soluto são capazes de atravessar as membranas semipermeáveis. Na osmose apenas o solvente atravessa a membrana, o soluto fica retido.
    • Bons estudos !!! Professora, Ana Maria.