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Biologia membrana plamática i

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  • 1. I Introdução MEMBRANA PLASMÁTICA Funções Composição Propriedades Química Proteção Lipídeos ElasticidadePermeabilidade Seletiva Proteínas Regeneração
  • 2. II Histórico1 Estrutura das membranas biológicasb)Kolliker – colocou células animais em soluções iônicas concentradas e observou que ocorria a passagem de água Membrana semipermeável
  • 3. II Histórico1 Estrutura das membranas biológicasb) Overton – colocou células animais em vários solventes e observou que o transporte era relacionado à solubilida em lipídeos.c) Gorter e Grendel extrairam fosfolipídeos de eritrócitos e colocaram em recipiente com água e observaram que os lípídeos formavam uma camada na interface entre a água e o ar. Quando os fosfolipídeos foram comprimidos verificaram que a área coberta era maior.
  • 4. II Histórico1 Estrutura das membranas biológicasd) 1935 – proteínas interagindo com as cabeças polares dos lipídeos. 1961 – bicamada lipidica no interior de camadas fibrosas de proteínas 1972 – Singer e Nicolson – modelo de mosaico fluido – proteínas embebidas na bicamada lipídica – hidrofóbico com hidrofóbico.
  • 5. MODELO DE DAVSON E DANIELLI -1935 Proteína Região Hidrofílica Região Hidrofílica Região Hidrofóbica
  • 6. ESTRUTURA TRILAMINAR – ROBERTSON (1961)
  • 7. II Histórico1 Estrutura das membranas biológicase) Proteínas com 3 domínios distintos: dois hidrofílicos (faces internas) e um hidrofóbico (interior).f) Atualmente – proteínas movem-se livremente
  • 8. MODELO DO MOSAICO FLUIDO(SINGER E NICHOLSON – 1972)
  • 9. COMPARAÇÃO Região Hidrofílica da Proteína ProteínaRegião HidrofílicaRegião Hidrofílica Bicamada LipídicaRegião Hidrofóbica Região Hidrofóbica da Proteína Davson e Danielli Singer e Nicholson
  • 10. MEMBRANA PLASMÁTICA MODELO ¬ glicocálix LipídeosProteína
  • 11. III Composição química
  • 12. MEMBRANA PLASMÁTICAComposição química LIPÍDIOS, PROTEÍNAS E AÇÚCARES
  • 13. Proteína / Lipídeo • Proporção variávelProteínas Lipídeos Glicolipídeos Integrais (transmembranas) Colesterol Periféricas Fosfolipídeos Fosfatidilcolina Fosfatidiletanolamina Fosfatidilserina Esfingomielina
  • 14. III Composição química1 Lipídeosb) Substâncias orgânicas insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicas.c) 1 : 50 (proteínas: lipídeos)d) Fosfolipídeos – ponto de fusão mais baixo c.1) cabeça polar – glicerol, fosfato e um álcool (colina, etanolamina, serina) c.2) cauda apolar – cadeias carbonicas de ácidos carboxilicos (saturados ou insaturados) Obs: a insaturação contribui para a fluidez da membrana
  • 15. BICAMADA LIPÍDICA  Fosfolipídios  afinidade diferencial com a água:  Cabeça hidrofílica: voltada para o meio extracelular e para o citoplasma.  Cauda hidrofóbica: voltada para a parte interna da membrana
  • 16. III Composição química1 Lipídeosd) Esfingolipideos – não apresentam glicerol, ponto de fusão mais alto.d.1) esfingomielinas – também possue o fosfato (fosfoglicerídeo), forma a bainha de mielinad.2) cerebrosídeos – não possuem fosfato e nem carga elétrica, mas possuem uma ou mais moléculas de carboidratos.d.3) gangliosídeos – apresentam cabeça polar muito grande e com muitas moléculas de carboidratos; ocorrem em pequena quantidade.e) Colesterol - fluidez
  • 17. Fosfolipídeos FosfatidilcolinaFosfatidiletanolamina Fosfatidilserina Esfingomielina
  • 18. LIPÍDEOS DE MEMBRANAS Moléculas Anfipáticas Hidrofílica (cabeça) Hidrofóbica (caudas)
  • 19. Composição Lipídica de algumas membranas celulares
  • 20. 1- Fluidez da membrana Natureza das caudas de hidrocarbonetosComposição Fosfolipídica Caudas curtas (maior fluidez) que caudas longas Insaturação (maior fluidez) que saturação Fosfolipídeos – ponto de fusão mais baixo que esfingolipídeos SATURADOS + viscosa - fluida INSATURADOS - viscosa + fluida
  • 21. 1- Fluidez da membranaFluido Bidimensional  movimentação dos fosfolipídeos dentro da bicamada Flip Flop Rotação Difusão Lateral dependente da temperatura
  • 22. 2- Assimetria da Bicamada LipídicaDiferenças na composição da bicamada entre as faces citosólica e extracelçular
  • 23. 3- Permeabilidade da Bicamada LipídicaBarreira hidrofóbica impermeável a solutos e íons  tamanho da molécula  solubilidade da molécula (em óleo)
  • 24. PROTEÍNAS DASMEMBRANAS
  • 25. III Composição química2 Proteínas - página 79b)Funções Transporte de íons e moléculas Interação com hormônios Transdução de sinais Estabilização de sinais Razão proteina:lipídeos é variavel EX. memb. bainha de mielina 25%; memb.interna de mitocondrias 75%
  • 26. III Composição química2 Proteínas - página 79b) Formas de associaçãob.1) Proteínas intrínsecas – citoplasma, transmembrana e não citoplasmáticoUnipasso – atravessa 1 vez a membranaMultipasso – atravessa várias vezes a membrana (todas as transportadoras como os canais iônicos)
  • 27. III Composição química2 Proteínas - página 79b) Formas de associaçãob.1) Proteínas extrínsecasNão interagem com o interior hidrofóbicoLigadas à proteínas intrinsecas ou lipideos
  • 28. III Composição química2 Proteínas - página 79c) ReceptoresIntrínsecas
  • 29. Proteínas de membrana Na+K+
  • 30. Proteínas Transmembrana Moléculas anfipáticas ligadas covalentemente aos lipídeosProteínas α-Hélice
  • 31. Propriedades das Proteínas de membrana 1- MobilidadeMovimentação das proteínas na bicamada
  • 32. 2- Domínios de membranaRestrição de movimento das proteínas, confinando-as em locais específicos
  • 33. AÇUCARES DAS MEMBRANAS
  • 34. Açucares de MembranaHidratos de carbono ligados covalentemente aos lipídeos e proteínas Glicoproteínas Proteoglicanas Glicolipídeos polissacarídeos oligossacarídeos glicosaminoglicanas GLICOCÁLICE OU GLICOCÁLIX
  • 35. III Composição química3 Carboidratosb)Principalmente na face extracelularc)Glicocalix
  • 36. CARBOIDRATOS GlicocáliceEnvoltório externo à membrana plasmática.Composição química Funções
  • 37. GLICOCÁLICE
  • 38. Funções do- proteção e lubrificação da superfície celular Glicocálice- reconhecimento célula-célula e adesão celular
  • 39. Funções do- alteração da superfície em células cancerígenas; Glicocálice- ligação de toxinas, vírus e bactérias;- propriedades enzimáticas (peptidase/glicosidase)- especificidade do sistema sanguíneo ABO; tabela na página 82
  • 40. IMPORTÂNCIA DOS CARBOIDRATOS
  • 41. MEMBRANA PLASMÁTICA RESUMO A MEMBRANA PLASMÁTICA O modelo do mosaico fluido afirma que moléculas ESTRUTURA protéicas estão em dupla camada lipídica, mas com livre movimentação. FUNÇÃO Permeabilidade seletiva e reconhecimento celular. Ocorrem no epitélio intestinal e Microvilosidades servem para aumentar a superfície de absorção.ESPECIALIZAÇÕES Invaginações de Promovem o transporte de água base nos canalículos renais. Desmossomos e Servem para promover a adesão interdigitações entre as células epiteliais.
  • 42. PROPRIEDADES DA MEMBRANA Assimetria Fluidez Permeabilidade seletiva Continuidade Resistência à tração. FUNÇÕES DA MEMBRANAIndividualizaçãoda célulaTransportes moleculares e iônicosRecepção de informaçãoTransmissão de informaçãoReconhecimento celularOrientação de reações químicas em cadeia: enzimas localizadas na superfície da membrana
  • 43. Membrana Plasmática:Especializações demembrana
  • 44. ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICASUPERFÍCIE APICAL DA CÉLULA 1- Microvilosidades 2- Cílios/Flagelos 3- EstereocíliosSUPERFÍCIE BASO-LATERAL DA CÉLULA Junções célula-célula 1- Junções celulares Junções célula-matriz extracelular
  • 45. ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE APICAL DA MEMBRANA MICROVILOSIDADES-Projeções cilíndricas do citoplasma, envolvidas por membrana que se projetamda superfície apical da célula-São imóveis-Aumentam a área de superfície celular-Filamentos de actina
  • 46. MICROVILOSIDADESmicrovilosidades glicocálice
  • 47. ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE APICAL DA MEMBRANA ESTEREOCÍLIOS -São parecidos com microvilosidades- mais longas e ramificadas -São imóveis -Encontrados no epidídimo e nas células pilosas do ouvido interno -Aumentam a área de superfície das células -Filamentos de actina mais discretos que nas microvilosidades
  • 48. CÍLIOS/FLAGELOS
  • 49. ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE APICAL DA MEMBRANA CÍLIOS-Projeções cilíndricas MÓVEIS, semelhantes a pêlos-Função: propulsão de muco e de outras substâncias sobrea superfície do epitélio, através de rápidas oscilaçõesrítmicas e no caso dos flagelos funcionam na locomoção-Microtúbulos organizados (9 + 2), inseridos no corpúsculobasal
  • 50. MEMBRANA PLASMÁTICA ESPECIALIZAÇÕESDemossomos Interdigitações Meio extracelular Desmossomo Interdigitação Espaço Desmossomo intercelular Aumentam a aderência
  • 51. ESPECIALIZAÇÕES DA SUPERFÍCIE BASO-LATERAL DA CÉLULA JUNÇÕES CELULARES JUNÇÕES JUNÇÃO OCLUSIVA COMPLEXO JUNÇÃO JUNCIONAL ADERENTE DESMOSSOM A JUNÇÃO COMUNICANT E Matriz extracelular
  • 52. JUNÇÃO OCLUSIVAUne as células formando uma barreira impermeávelEvita movimentação de moléculas entre diferentes domíniosde membrana
  • 53. JUNÇÕES CELULARES ADESÃO JUNÇÃO ADERENTECinturão de adesão apical, abaixo junção oclusiva
  • 54. JUNÇÕES CELULARES ADESÃO DESMOSSOMAS Placas de adesão em forma de disco
  • 55. JUNÇÃO COMUNICANTE* Formada por 6 proteínas transmembranas– conexinas* Regulada abrem e fecham
  • 56. PERMEABILIDADE
  • 57. I PERMEABILIDADE1 Bloqueio da passagem da maioria das – moléculas polares – Moléculas apolares grandes – Moléculas carregadas eletricamente
  • 58. I PERMEABILIDADE2 Permite – Pequenas moléculas – Moléculas polares • Açúcares • Aminoácidos • Por proteínas transportadoras de membrana
  • 59. I PERMEABILIDADE3 Proteínasb)Canais de proteínas: apresentam espaços hidrofílicos, criando canais para o deslocamento de certos íons ou moléculas transporte rápido – proporcional à concentração do soluto
  • 60. I PERMEABILIDADE3 Proteínasb) Permeases (carreadoras): velocidade máxima relacionada com o ponto de saturação.c) Formas de transporte:c.1) Uniporte: 1 moléculac.2) Simporte: 2 moléculas na mesma direçãoc.3) Antiporte: 2 moléculas em direção oposta
  • 61. MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTES P a s s iv o A t iv o Q u a n t id a d eNÃO GASTA GASTA GRANDES ENERGIA ENERGIA MOLÉCULAS
  • 62. II Mecanismos1 Difusãob)Não gasta energiac) Difusão simplesd)Osmosee) Difusão por canais proteicos2 Transporte ativoa) Gasto energético
  • 63. TRANSPORTES ATIVOS E PASSIVOS
  • 64. MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE PASSIVO OSMOSE M.S.P SOLV ENTEHipo HiperPerde Ganha ISOTONIA
  • 65. III Difusão2 Osmoseb)A favor do gradiente de concentraçãoc)Até atingir o equilíbriod)Transporte de solvente
  • 66. MEMBRANA PLASMÁTICA EXPERIÊNCIA hemáciasH2O H2O H2Oem meio em meio em meio hipotônicoisotônico hipertônico (hemólise) Representação de osmose em célula animal.
  • 67. MEMBRANA PLASMÁTICACÉLULA VEGETAL EM SOLUÇÃO HIPERTÔNICA. vacúolo vacúolo MEIO HIPERTÔNICO núcleo núcleo Célula plasmolisada
  • 68. MEMBRANA PLASMÁTICACÉLULA VEGETAL EM SOLUÇÃO HIPOTÔNICA. VACÚOLO NÚCLEO MEIO HIPOTÔNICO Célula túrgida
  • 69. MEMBRANA PLASMÁTICA RESUMO PLASMÓLISE E DEPLASMÓLISE. plasmólise meio hipertônico deplasmólise protoplasma meio hipotônico retraído
  • 70. MEMBRANA PLASMÁTICA FLUXO DE ÁGUA NAS CÉLULAS VEGETAIS H2O H2O P.C H2O H2O M.P H2O H2O núcleo PLASMÓLISE DEPLASMÓLISE vacúolo de suco celular MEIO HIPER MEIO HIPOISOTONIA CÉL. PLASMOLISADA CÉL. TÚRGIDA
  • 71. MEMBRANA PLASMÁTICA DIFUSÃO SIMPLES SACAROSE ÁGUASolução A Solução B
  • 72. III difusão1 DIFUSÃO SIMPLESb)A favor do gradiente de concentraçãoc)Até atingir o equilíbriod)Velocidade depende da solubilidade do soluto e do tamanho das moléculase)Oxigênio e nitrogênio tem solubilidades extremamente altasf) Transporte de soluto
  • 73. MEMBRANA PLASMÁTICA DIFUSÃO FACILITADA M.P M.P M.P M.P PermeaseGlicose G L I C RECONHECIMENTO CAPTURA TRANSLOCAÇÃO LIBERAÇÃO O S E
  • 74. IV Difusão por canais Proteicos1 vias aquosas para passagem de solutos2 altamente seletivosc) Conseqüência da disposição das cargas elétricasd)diâmetro3 Ex. canais de sódio 0,3 -0,5nm, ricos em cargas negativasCanais de potássio não apresentam carga elétrica
  • 75. V Difusão Facilitada• Passiva• Mediada por carreadores• Especificidade• Mediado por proteínas• Limite de saturação• A favor do gradiente de concentração
  • 76. MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE ATIVO CONTRA GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO Ex: BOMBA DE Na+ e K+K+ K+ K+Na+ Na+ Na+DIFUSÃO SIMPLES TRANSPORTE ATIVO
  • 77. VI Transporte ativo• Gasto energético• Mediado por proteínas carreadoras• Carreador consome energia• Contra o gradiente de concentração• Ex: – Bomba de Cálcio – Bomba de Hidrogênio – Bomba de sódio e Potássio • Carreador Na/K ATPase
  • 78. VI Transporte ativo• Ponto de saturação – atingido quando os carreadores estão em atividade máxima
  • 79. Bomba de Calcio• A absorção do cálcio ocorre através de dois mecanismos: difusão passiva e transporte ativo. A difusão passiva não é saturável e ocorre apenas com elevadas concentrações intestinais de cálcio e, por esse motivo, quantitativamente é menos importante que o mecanismo de transporte ativo, O transporte ativo do cálcio ocorre em duas etapas. Primeiramente, o cálcio sofre difusão segundo seu gradiente de concentração da luz intestinal para o interior da célula intestinal, processo que é mediado por proteínas transportadoras na membrana da célula mucosa. Depois, o cálcio é transportado ativamente da célula para o LEC, através de bombas de cálcio localizadas sobre a superfície serosa dessa célula. Esse sistema de transporte ativo é saturável e, por esse motivo, a absorção do intestinal do cálcio é autolimitada; caso sejam ingeridas grandes quantidades de cálcio, o sistema de transporte pode manusear apenas uma pequena percentagem desse cálcio e, conseqüentemente, a percentagem de cálcio ingerido que é absorvida diminui. A taxa de transporte ativo também varia com o cálcio dietético, aumentando em vigência de pequena ingestão e diminuindo com o aumento do cálcio dietético. Como descrito anteriormente, essas alterações na absorção do cálcio são mediadas pela vitamina D.
  • 80. TRANSPORTE ATIVO Bomba de sódio e potássio
  • 81. MEMBRANA PLASMÁTICA FAGOCITOSE ENDOCITOSE SÓLIDOS PINOCITOSE ENGLOBAMENTO LÍQUIDOSTRASPORTE EMQUANTIDADE EXOCITOSE CLASMOCITOSE GRANDESMOLÉCULAS ELIMINAÇÃO RESÍDUOS
  • 82. MEMBRANA PLASMÁTICA PINOCITOSEEnglobamento de micropartículas ou gotículas líquidas Partícula líquida Canal de pinocitose pinossomoA partícula englobada será, posteriormente, digerida pelos lisossomos.
  • 83. MEMBRANA PLASMÁTICA FAGOCITOSE Englobamento de partículas sólidas. Fagossomo Partícula sólida Pseudópodes LisossomosPosteriormente a partícula será digerida pelos lisossomos.
  • 84. ENDOCITOSE MEDIADA POR UM RECEPTOR
  • 85. MEMBRANA PLASMÁTICA CLASMOCITOSEÉ a eliminação dos resíduos da digestão intracelular.Vacúolo resídual RESÍDUOS
  • 86. EXOCITOSE
  • 87. MEMBRANA PLASMÁTICA RESUMO DIFUSÃO SIMPLES M.PMEIO MEIO SUBSTÂNCIAS [] []
  • 88. MEMBRANA PLASMÁTICA RESUMO TRANSPORTE ATIVO M.PMEIO MEIO SUBSTÂNCIAS [] []
  • 89. MEMBRANA PLASMÁTICA RESUMO DIFUSÃO FACILITADA M.PMEIO EXTERNO MEIO INTERNO M O L É C U L A S PERMEASE
  • 90. MEMBRANA PLASMÁTICA RESUMO TRANSPORTE EM QUANTIDADEFAGOCITOSE PINOCITOSE CLASMOCITOSE SÓLIDOS LÍQUIDOS RESÍDUOS
  • 91. VII Aspectos Patológicos1 Fibrose Císticab) Autossômica recessivac) Em caucasianosd) Características:c.1) composição iônica anormal no produto secretadoc.2) comportamento físico-químico alterado do muco nos ductos exócrinos – muco viscoso pode obstruir ductos podendo causar:Doença pulmonar obstrutiva crônica, insuficiência pancreática, obstrução intestinal, cirrose hepática,Pode ser associada à presença de Pseudomonas aeroginosaConduzindo a desidratação das células epiteliais