MEMBRANA CELULAR

• Essenciais para a vida da célula.

– Envolve a célula, – Define seus limites, – Mantém as diferenças essenciais entre o

citosol e o meio extracelular. – É o principal responsável pelo controle da

saída e entrada de substâncias da célula

ESTRUTURA DA MEMBRANA CELULAR

– É um filme muito fino de lipídeos e de proteínas mantidas juntas principalmente por interações físicas

ESTRUTURA DA MEMBRANA CELULAR

• São estruturas dinâmicas, • Fluidas• E suas moléculas constituintes são

capazes de mover-se no plano da membrana

ESTRUTURA DA MEMBRANA CELULAR

• É composta basicamente por uma dupla camada lipídica fluida e contínuas onde estão inseridas moléculas protéicas, receptores específicos

• modelo mosaico fluido (Singer e Nicholson, 1972).

ESTRUTURA DA MEMBRANA CELULAR

ESTRUTURA DA MEMBRANA CELULAR

• Essa bicamada lipídica atua como uma barreira relativamente impermeável à passagem da maioria das moléculas hidrossolúveis.

COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA CELULAR

• Moléculas lipídicas - 50% da massa da maioria das membranas de células animais,

• Restante - proteínas.

• As moléculas lipídicas são anfipáticas, pois possuem uma extremidade hidrofílica ou polar (solúvel em meio aquoso) e uma extremidade hidrofóbica ou não-polar (insolúvel em água).

LIPÍDIOS

• Os três principais grupos de lipídios da membrana são os fosfolipídeos, o colesterol e os glicolipídeos.

FOSFOLIPÍDIOS

Possuem uma cabeça polar e duas caudas de hidrocarboneto hidrofóbicas (característica que confere a dupla camada lipídica).

As caudas são normalmente ácidos graxos com diferenças no comprimento, o que influi na fluidez da membrana.

COLESTEROLAumentam as propriedades de permeabilidade das duplas camadas lipídicas.

Ela torna a bicamada lipídica menos sujeita a deformações, e assim, diminui a permeabilidade da membrana.

GLICOLIPÍDIOS

• Acredita-se que essas moléculas participem dos processos de reconhecimento celular, e alguns glicolipídeos propiciam pontos de entrada para algumas toxinas bacterianas.

FLUIDEZ DA MEMBRANA

• A membrana plasmática não é uma estrutura estática, Os lipídios movem-se proporcionando uma fluidez à membrana.

FLUIDEZ DA MEMBRANA

• Os lipídios podem:– girar em torno de seu próprio eixo,– podem difundir-se lateralmente na

monocamada, – migrar de uma monocamada para outra (flip-

flop) - raramente, – e realizar movimentos de flexão por causa

das cadeias e hidrocarbonetos

FLUIDEZ DA MEMBRANA

PROTEÍNAS DA MEMBRANA

• Desempenham a maioria das funções específicas das membranas.

• São elas que conferem as propriedades funcionais características de cada tipo de membrana.

PROTEÍNAS DA MEMBRANA

• Proteínas transmembrana: atravessam a bicamada lipídica e são anfipáticas.

• Elas podem atravessar a membrana uma única vez (proteína transmembrana de passagem única) ou então atravessando várias vezes a membrana (proteína transmembrana multipassagem).

• Podem ter a função de transportar íons, funcionar como receptores ou como enzimas.

DIFUSÃO SIMPLES

FONTE: http://www.afh.bio.br/nervoso/nervoso1.aspO2

Co2

+

+

DIFUSÃO FACILITADA

Permease

A molécula do soluto liga-se nos sítios ligantes da permease que se deforma e libera o soluto no outro lado da membrana.

Difusão Facilitada

Fonte: http://www.universitario.com.br/celo/aulas/Transp_celular/transp_celular.ppt#13

Osmose:É um caso particular de difusão através de membranas semipermeáveis, onde há passagem apenas de solvente da solução menos concentrada (maior número de moléculas de água) para a mais concentrada (menor número de moléculas de água).Obs.: Meio hipotônico- soluções menos concentradas que o citoplasma.Meio hipertônico- soluções mais concentradas que o citoplasma.Meio isotônico- o meio que circunda a célula tem concentração do soluto equivalente a do líquido citoplasmático.

) Meio Hipotônico:Quando uma célula animal, como por exemplo uma hemácia humana, é colocada em uma solução hipotônica em relação ao seu citoplasma (ex: sol. NaCl 0,1%), ocorre entrada de água na célula com aumento do volume celular, levando ao rompimento da membrana plasmática. Esse fenômeno é denominado plasmoptise.Obs.: No caso especial da hemácia, a plasmoptise recebe o nome de hemólise.b) Meio Hipertônico:Quando células animais (hemácias, por exemplo) são colocadas em soluções hipertônicas, ocorre perda de água com redução de volume e murchamento celular. Esse fenômeno recebe o nome de plasmólise.

Osmose

ASolução hipo

BSoluçãohiper

Água pura

EXEMPLOS PRÁTICOS:

• Quando uma célula animal é mergulhada numa solução hipertônica, perde água. Esse processo se chama PLASMÓLISE ( murcha ).

• Quando a célula é retirada desta solução e colocada numa solução ISOTÔNICA, num primeiro instante volta a sua condição original,

Continuação:

• Vejamos agora o que acontece com uma célula em especial, as hemácias ou eritrócitos ou glóbulos vermelhos. Estes quando mergulhados em solução HIPERTÔNICA perdem água para o meio, esse processo se chama CRENAÇÃO ( murcha ).

Continuação:

• Caso, seja retirada desta solução e mergulhada numa solução HIPOTÔNICA, ocorrerá o acúmulo de água em seu interior provocando o rompimento da membrana plasmática, esse processo se chama HEMÓLISE.

Obs.: A plasmólise de hemácias recebe o nome especial de crenação.

                                                                                                                              

Hiper-perde águaIso- equilíbrio

Hemólise

TRANSPORTE ATIVO

• 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++...

EXEMPLO DE TRANSPORTE ATIVO

BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO

FONTE: www.octopus.furg.br/ensino/anima/atpase/NaKATPase.html 

-De que é feita a membrana?Proteínas Glicídios Lipídios (fosfolipídios e esteróis) Sais Minerais

-O que cada um desses grupos de substâncias confere à membrana? Glicídios: Associados a proteínas e lipídios os açúcares formam o glicocálix responsável pela maior proteção da membrana e pelo reconhecimento celular. Lipídios: os fosfolipídios representam de 30 a 60% das membranas celulares. São responsáveis pela estruturação basal da membrana e pela sua fluidez. o colesterol das membranas de células animais dá rigidez. Proteínas: Representam de 40% a 70% das membranas. As proteínas são os principais diferenciadores entre as membranas e são responsáveis pela funcionalidade das mesmas. Algumas sustentam a membrana, outras formam canais (poros) outras são permeases, bombas e enzimas. Sais: Atuam com co-fatores de enzimas da membrana e ajudam a dar rigidez à superfície celular.

Revisão

-Como os compostos ácidos estão dispostos na estrutura da membrana? Os fosfolipídios formam duas camadas nas quais estão mergulhada total ou

parcialmente as proteínas. Os glicídios distribuem-se  pela camada mais externa formando ligações com proteínas  (glicoproteínas) ou com lipídios (glicolipídios).

Esse arranjo ficou conhecido como modelo do Mosaico Fluido proposto por Singer e Nicholson na década de 70. Esse modelo passou a ser aceito pelo fato de explicar satisfatoriamente a passagem de substâncias lipossolúveis e hidrossolúveis pela membrana.

-As membranas  de todas as células são iguais? Todas apresentam o mosaico fluido, inclusive as membranas das organelas. Porém,

os tipos de proteínas, lipídios e glicídios variam de célula para célula até mesmo num único organismo.

-O que aconteceria se a membrana  tivesse uma só camada de   Fosfolipídio?

 A passagem de substâncias hidrossolúveis só aconteceria numa direção.

                                        

O que aconteceria se as cabeças fosfatadas ficassem voltadas para o interior da membrana? Não entrariam nem sairiam substâncias hidrossolúveis da célula

                                          

Os papéis da membrana

Observação:- Célula viva faz transporte ativo e passivo;- Em célula morta pode ocorrer transporte passivo.

PROPRIEDADES ESPECIAIS DA MEMBRANA- Elástica;- Regenerável;- Porosa;- Semipermeável;- Seletiva (capaz de reconhecer substâncias).

Observação:- A seletividade depende da ação do Glicocálix.- Glicocálix = Glicoproteínas + Glicolipídios.