O documento descreve as principais características e funções das membranas biológicas. Apresenta o modelo de mosaico fluido e discute a composição, estrutura e propriedades das membranas, incluindo os tipos de lipídios, proteínas, transporte através da membrana e sistemas de transporte.

1. MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Goiânia
2014
Prof. Me. Farm. Rodrigo Caixeta
Faculdade Unida de Campinas
Curso de Farmácia

2. Membranas Biológicas
Envolvem a célula como um todo e orgânulos citoplasmáticos.
MODELO MOSAICO FLUIDO
(Singer e Nicholson, 1972)
• 50-75% Proteínas
• 25-50% Lipídios
Principais Funções:
- Movimento - Crescimento
- Reprodução - Metabolismo
- Proteção - Transporte
- Revestimento - Reconhecimento

3. Considerações Gerais
1. São estruturas trilaminares (6nm–10nm)
2. Glicocálix (Glicolipídeos e Glicoproteínas)
3. Moléculas anfifílicas pequenas
4. Com água formam: micelas, bicamadas e lipossomos
5. Diversidade de funções proteicas
6. Lipídios e Proteínas ligados por interações não-covalentes
7. Eletricamente polarizadas

4. Lipídios de Membrana
Glicerofosfolipídios – Esfingolipídios – Glicoesfingolipídios - Colesterol
Ácidos Graxos :
• Alifáticos
• C16 a C18
• 50% Insaturados
• Configuração cis
Colesterol (30%): Modifica a fluidez da membrana e controla a microestrutura
RADICAL FOSFATO

5. Micelas e Bicamadas Lipídicas

6. Glicocálix
Ligação O-glicosídica Ligação N-glicosídica

7. Proteínas de Membrana
Interações Hidrofóbicas
Interações Eletrostáticas
Pontes de Hidrogênio
Ligações Covalentes

8. Proteínas Integrais
• Glicoforina: Constituem antígenos dos sistemas ABO e MN
Além disso, são importante acopladores
bacterianos e virais

9. Proteínas Integrais
• Canais de Ânions: Realiza o desvio de cloreto

10. Proteínas Integrais
• Porinas:

11. Proteínas Periféricas
• Espectrina: Ligação à Banda 4.1
• Ankirina: Proteína de canal iônico
• Banda 4.1: Proteína estrutural

12. Proteínas ligadas à Lipídios
Miristoilação Palmitolilação Prenilação

13. GlicosilFosfatidilInositol (GPI)
Anel Hexágono Variável
AG’s Variáveis

14. Propriedades de Membrana
1. Fluidez da Membrana (AG Insaturados e Colesterol)
a) Difusão Lateral:
b) Movimento flip-flop:

15. Propriedades de Membrana
2. Permeabilidade Seletiva (Proteínas, Glicocálix e AG)
(A)Totalmente Permeável (B) Impermeável
(C) Permeável (D) Seletivamente Permeável

16. Permeação
1- Substâncias com MAIOR capacidade
O2 e CO2 - Etanol - Água
Moléculas pequenas (< 0,8nm) - Lipídicas
2- Substâncias com MEDIANA capacidade
Glicose - Aminoácidos - Íons - Vit D e E
Nucleotídeos (CGAT) - Anestésicos - Hormônios
Resorcina - Hidroquinona
3- Substâncias SEM capacidade
Macromoléculas: Proteínas

17. Transporte através de Membranas
Reconhecimento •Glicocálix
Alteração
Conformacional
•Lipídios de
Membrana
Passagem
•Proteínas,
canais ou
filtração

18. Sistemas de Transporte
a) Uniporte: envolve uma molécula por vez
Ex: Transportadores GLUT de Glicose
b) Simporte: moléculas na mesma direção
Ex: Transportadores renais
c) Antiporte: moléculas em direções contrárias
Ex: Bomba de Sódio e Potássio

19. Tipos de Transporte
1. Transporte Passivo
a) Filtração
b) Difusão Simples
c) Difusão Facilitada
d) Osmose
2. Transporte Ativo
a) Difusão Ativa
3. Transporte em bloco
a) Endocitose (Fagocitose e Pinocitose)
b) Exocitose (Clasmocitose)

20. Concentração Iônica na Célula
ÍON FORA DA CÉLULA (10-3 M) DENTRO DA CÉLULA (10-3 M)
K+ 2,25 124
Na+ 109 10,4
Ca++ 2,1 4,9
Mg++ 1,25 14,0
Cl- 77,5 1,5
HCO3- 26,6 12,4
Íons orgânicos 13 74
Fonte: OKUNO; CALDAS; CHOW. Física para ciências biológicas e biomédicas. Cap. 21, p . 363

21. Gradiente de Concentração
• Potencial Elétrico
+
+
+
+
+
+
“Uma distribuição de cargas elétricas
cria em torno de si um campo elétrico”

22. Potencial de Membrana
Há uma diferença de potencial (DDP) entre o líquido do interior de uma célula e o fluido
extracelular que gera um potencial: REPOUSO OU AÇÃO
POTENCIAL DE REPOUSO
• Nervos e Musc. Esq.: -55mV a -100mV
• Músculos Lisos: - 30 mV a -55mV

23. Difusão Simples através de lipídios
Solubilidade
Grau de ionização
pH e partição do pH
95% das drogas comerciais são primariamente
absorvidas por difusão passiva

24. Reação de Ionização
A espécie ionizada BH+ ou R- possui lipossolubilidade baixa;
Em geral, a espécie não carregada é lipossolúvel o suficiente
para atravessar a membrana.

25. Ionização de ácidos e bases fracas
C12H11CIN3NH3
+ C12H11CIN3NH2 + H+
Cátion de Pirimetamina Próton
Pirimetamina neutra
C8H7O2COOH C8H7O2COO- + H+
Aspirina Ânion de Próton
neutra aspirina

26. Equação de Henderson-Hasselbach
Permite calcular a proporção de moléculas ionizadas/não-
ionizadas em cada pH

27. pk: constante de dissociação

28. Balanço de ácidos e bases em pH baixo

29. Balanço de ácidos e bases em pH alto

30. MEMBRANA
pH 5 pH 7
Não Ionizada Não Ionizada
Ionizada Ionizada

31. Transporte mediado por carreadores
Difusão facilitada
Transporte ativo
Importante no túbulo renal, trato biliar,
barreira hematoencefálica e
trato gastrintestinal

32. Velocidade de transporte através de membranas lipídicas:
difusão passiva x transporte mediado por carreador
Kenakin, TP. A pharmacology primer: theory, applications, and methods. 3ª ed. 2009

33. Pinocitose
Transporte vesicular
Endocitose mediada por
receptores

34. Propriedade de Membrana
• Autosselação
• Assimetria