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Membrana Plasmática – Estrutura e
Função
Prof: Dr. Cleverson Agner Ramos
Universidade Federal do Amazonas – ICB – Dep. Morfologia
Disciplina: Biologia Celular – Aulas Teóricas
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Membrana PlasmáticaA bicamada de lipídios
Três visões de uma membrana celularUma micrografia eletrônica da membrana plasmática (de um eritrócito humano) vista emuma secção transversal (A). Em B e C estas representações gráficas mostram visões bi etridimensionais da membrana celular e a disposição de seus lipídios e proteínas.
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Membrana PlasmáticaPermeabilidade da bicamadaAs propriedades anfipáticas dosfosfolipídios permitem o isolamento dedois compartimentos distintos, ointracelular e o extracelular, de modoque apenas algumas moléculas podemtranspor a barreira hidrofóbica.
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Membrana PlasmáticaComposição química dos fosfolipídiosA estrutura básica é composta por uma cabeça polar hidrofílica e uma cauda apolarhidrofófica.
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Os 4 principais fosfolipídeos das membranas de mamíferos
Derivados do Glicerol Derivada da esfingosina
LIPÍDEOS ESTRUTURAIS DE MEMBRANA
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Membrana PlasmáticaFluidez da membrana
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Membrana PlasmáticaFluidez da membrana
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Membrana PlasmáticaFluidez da membrana‐Efeitos de diferentes fosfolipídios na forma e fluidez da membranaA composição de uma membrana plasmática, seus fosfolipídios e suas insaturações podemnos dizer muito sobre sua forma e fluidez.
EFEITO NA ESPESSURA DA MEMBRANA
FOSFATIDIL‐COLINA
FOSFATIDIL‐COLINA
+COLESTEROL
ESFINGOMIELINA+
COLESTEROL
ESFINGOMIELINA+
COLESTEROL
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Membrana PlasmáticaFluidez da membrana‐Efeitos de diferentes fosfolipídios na forma e fluidez da membranaA composição de uma membrana plasmática, seus fosfolipídios e suas insaturações podemnos dizer muito sobre sua forma e fluidez.
EFEITO NA CURVATURA DA MEMBRANA
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Membrana PlasmáticaFluidez da membrana‐Efeitos de diferentes fosfolipídios na forma e fluidez da membranaA composição de uma membrana plasmática, seus fosfolipídios e suas insaturações podemnos dizer muito sobre sua forma e fluidez.
EFEITO DA TEMPERATURA NA FLUÍDEZ DA MEMBRANA
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Membrana PlasmáticaFluidez da membrana‐Armazenamento do excesso de lipídiosAs células têm como forma de armazenamento de lipídios, domínios de membranaespecíficos denominados gotas lipídicas ou balsas lipídicas.
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Membrana PlasmáticaFluidez da membrana
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Membrana PlasmáticaGlicosilação da membrana
Há transferência de um oligossacarídeo aos aminoácidos da cadeia polipeptídica emformação. O oligossacarídeo é polimerizado no retículo e mantém‐se ligado a um lipídiopresente na membrana, o dolicol fosfato.
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Proteínas de MembranaVisão Geral das Proteínas de Membrana
‐ As proteínas de membrana relacionam‐se processos de transporte de moléculaspara o meio extra ou intracelular, processos de sinalização, adesão celular, etc.
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Proteínas de MembranaVisão Geral das Proteínas de Membrana
‐ Abaixo estão representados modelos de transporte de membrana e sinalizaçãocelular .
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Osmolaridade CelularDiferenças eletroquímicas intra e extracelular
‐ Graças à permeabilidade seletiva da membrana podemos isolar dois meios comcaracterísticas distintas.
KADENTRONAFORA
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Osmolaridade celularDiferenças eletroquímicas intra e extracelular
‐ Graças à permeabilidade seletiva da membrana podemos isolar dois meios comcaracterísticas distintas.
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Transporte transmembranaOsmose
‐É o transporte ou movimento deágua através da membrana sempreem direção à um meio hipertônico.
‐O movimento é facilitado poraquaporinas.
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Osmolaridade CelularDiferenças eletroquímicas intra e extracelular
1 – Macromoléculas por si só contribuem muito pouco para a osmolaridade celular.
O PROBLEMA
2 – Como resultado do transporte ativo e processos metabólicos, a célula contém uma alta concentração de pequenas moléculas orgânicas como sacarídeos e aminoácidos.
3 – A osmolaridade extracelular é mantida devido a pequenas moléculas como íons inorgânicos que lentamente fluem para o interior da célula.
Devido a tais fatores, a célula que não controla sua osmolaridade terá altas concentrações de solutos internamente. Esta diferença de concentrações iônicas causa um constante movimento da água para o citoplasma através de osmose.
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Transporte transmembranaOsmose
‐Diferentes estratégias são utilizadas pelas células para resolver o problema da osmose.
Células animais e bactérias controlam sua osmolaridade através de um bombeamento ativo de íons inorgânicos, como Na+, para o meio extracelular compensando o excesso de solutos orgânicos
Células vegetais e bactérias previnem a tugrescência com a parede celular, que tolera a diferença osmótica dentro do plasma criando uma pressão de turgorinterna que equilíbra a pressão osmótica
Muitos protozoários o turgorpela diferença osmótica por eliminação do excesso de água através de vacúolos contráteis
A SOLUÇÃO
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Transporte transmembranaGradiente de concentração e transporte de moléculas
‐De acordo com o gradiente de concentração as moléculas podem mover‐sefavoravelmente ou contra este gradiente, definindo dois tipos básicos de transporte
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Transporte PassivoDifusão
‐Gradiente de concentração indica a alteração no valor da concentração de determinadasubstância por unidade de espaço sendo definido como vetor gradiente do campo deescalares que representa a concentração.
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Transporte PassivoDifusão Simples e Facilitada
‐Gradiente de concentração indica a alteração no valor da concentração de determinadasubstância por unidade de espaço sendo definido como vetor gradiente do campo deescalares que representa a concentração.
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Transporte PassivoTipos de transporte de moléculas
‐O primeiro tipo de transporte ocorre através de um canal que quando aberto permite ofluxo livre de determinada molécula ou íon e os outros 3 tipos de transporte ocorremmediados por alterações na conformação das proteínas de membranas, carreando asmoléculas.
Sempre a favor do gradiente de concentração
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Transporte PassivoTipos de transporte de moléculas
‐A mudança da conformação da proteína ocorre em dois estágios conforme ilustrado nafigura
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Proteínas CanaisCanais iônicos
‐São proteínas que permitem o fluxo de íons a favor de seu gradiente de concentração,semelhantes às aquaporinas, mas o mecanismo de controle da abertura destes canaispode diferir.
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Transporte AtivoSempre utiliza energia de outro processo
‐A energia utilizada para o transporte ativo pode ser proveniente de um gradiente deconcentração, da hidrólise de uma molécula com alta carga energética ou de fótons.
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Transporte AtivoUtilizando o gradiente de concentração de um íon
‐A glicose é transportada para o interior da célula através de transporte antiporte ondeuma molécula de glicose é transportada contra seu gradiente de concentração utilizandoo gradiente do Na+.
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Transporte AtivoUtilizando o gradiente de concentração de um íon‐A glicose também é transportada por carreadores na membrana basolateral no epitéliointestinal.
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Transporte AtivoUtilizando a energia do ATP
‐Bomba NKA (Na+/K+‐ATPase): Este transporte dirige os dois íons contra seu gradienteeletroquímico e para cada molécula de ATP hidrolizada 3Na+ são transportados para forada célula e 2K+ para dentro.
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Transporte AtivoReview