MEMBRANA CITOPLASMÁTICA Funções

- separar o meio intracelular do extracelular.

- é a principal responsável pela penetração e saída de substâncias da célula. Substâncias adequadas são selecionadas e transferidas para dentro da célula, já as substâncias desnecessárias são impedidas de penetrar ou, então, eliminadas do citoplasma.

- mantém a constância do meio intracelular.

- tem a capacidade de reconhecer outras células e diversos tipos de moléculas, graças a receptores específicos em sua superfície. A resposta pode ser contração ou movimento celular, inibição ou estimulação da secreção, síntese de anticorpos, proliferação mitótica e outras.

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Composição

A membrana plasmática assim como as demais membranas que compõem as organelas celulares (RER, membrana nuclear, mitocôndria, complexo de Golgi e outras) sãoconstituídas principalmente de lipídios, proteínas e carboidratos, mas a proporção destes componentes varia muito, conforme o tipo de membrana.

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As membranas da bainha de mielina que recobrem as fibras nervosas e têm o papel de isolante elétrico, contêm 80% de lipídios, enquanto as membranas mitocôndrias internas, metabolicamente muito mais ativas, contêm apenas de 25% de lipídeos.

Os lipídios mais abundantes das membranas celulares contêm radical fosfato e, portanto são chamados de fosfolipídios. Os fosfolipídios são moléculas longas com uma extremidade hidrofílica (solúvel em meio aquoso) e uma cadeia hidrofóbica insolúvel em meio aquoso, porém solúvel em lipídios. As macromoléculas que apresentam estas características são ditas anfipáticas.

Lipídeos

As membranas possuem ainda outros tipos de lipídios como os glicolipídios (lipídio + carboidrato) que também são anfipáticos e são componentes de muitos receptores da superfície celular.

bainha de mielina

axônio

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As membranas de células animais contêm colesterol, já as membranas de células vegetais possuem outros esteróis e as células procariontes não contêm esteróis salvo raras exceções.

Modelo do Mosaico Fluido. Todas as membranas apresentam a mesma organização básica, sendo constituídas por duas camadas lipídicas fluidas e contínuas onde estão inseridas moléculas protéicas, que vem a constituir o mosaico fluido. As moléculas de camada dupla de lipídeos estão organizadas com suas cadeias apolares (hidrofóbicas) voltadas para o interior da membrana, enquanto as cabeças polares (hidrofílicas) estão voltadas para o meio extracelular ou para o citoplasma, que são meios aquosos.

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Estas duas camadas lipídicas estão associadas devido à interação hidrofóbica de suas cadeias apolares (as micelas lipídicas ficam unidas também devido a interação hidrofóbica). Este modelo explica todos os dados experimentais conhecidos, que mostram que as proteínas se deslocam com muita facilidade no plano da membrana. Este modelo é válido para todas as membranas celulares.

As proteínas das membranas ficam mergulhadas na camada lipídica, de tal modo que: 1º os resíduos hidrofóbicos das proteínas estão no mesmo nível das cadeias hidrofóbicas dos lipídios e 2º os resíduos hidrofílicos das proteínas ficam na altura das cabeças polares dos lipídios, em contato com o meio extracelular ou com o citoplasma. Cada tipo de membrana tem suas proteínas características, principais responsáveis pelas funções da membrana. As proteínas da membrana podem ser divididas em dois grandes grupos as intrínsecas (integrais) e as extrínsecas (periféricas). Cerca de 70% das proteínas das membranas são integrais, que corresponde a maioria das enzimas, glicoproteínas responsáveis pelos grupos sanguíneos, proteínas transportadoras e receptoras de hormônios e drogas. Proteínas transmembrana atravessam inteiramente a camada lipídica fazendo saliência em ambas as superfícies da membrana, algumas podem atravessar a camada lipídica mais de uma vez.

Proteínas

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As células se reconhecem. Existe um grupo de glicoproteínas na superfície da membrana plasmática, denominadas de complexo principal de histocompatibilidade ou MHC (major histocompatibility complex). O MHC é responsável pela distinção do que é próprio e do que não é próprio do organismo, muito importante para o sistema imunológico.

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GLICOCÁLIX

Todo o carboidrato das glicoproteínas, proteoglicanos e glicolipídeos estão localizado na superfície externa da membrana, onde ele forma uma camada de açúcar denominada glicocálix.Funções:- Proteção da superfície da células de possíveis lesões mecânica e químicas.- Como s oligossacarídeos e polissacarídeos do glicocálix adsorvem água, eles conferem à célula uma superfície lisa. Isso auxilia células móveis tais como os leucócitos a abrir caminho através de espaços estreitos, o que também impede células sanguíneas de grudarem uma às outras ou às paredes dos vasos sanguíneos.- Relaciona-se ao sistema imunológico dando a célula uma marca uma identidade. Exemplo: sistemas sanguíneos ABO e Rh e MHC.- Processos de adesão entre o óvulo e o espermatozóide.

RESUMO DAS FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA

Transporte através da membrana(proteína

carreadora)

Transporte entre células adjacentes

Receptorasdemembrana

Adesão celular

Reconhe-cimentocelular

Ação enzimática

Ancoragem ao citoesqueleto

Transporte através da membrana(proteína

canal)

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TRANSPORTE DE MEMBRANA

Compostos hidrofóbicos como ácidos graxos, hormônios esteróides e anestésicos atravessam facilmente a MP. Compostos hidrofílicos atravessam a membrana plasmática com mais dificuldade, precisando ser transportados por intermédio de proteínas específicas de transporte, como as proteínas carreadoras e as proteínas canais (canais iônicos). Algumas moléculas de baixo peso molecular como a água, o O2 e o CO2 também atravessam a bicamada de fosfolipídeo da membrana com facilidade. Já os íons como Na+, o K+, Ca++, Cl-, Fe++ e outros não atravessam a bicamada de fosfolipídeo devido as suas características química, com cargas positivas e negativas. A glicose que é hidrofílica e não tem baixo peso molecular também não passa pela bicamada de fosfolipídeo e precisa de uma proteína específica de transporte, a proteína carreadora. As proteínas também precisam de proteínas carreadoras específicas.

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Difusão de gases no alvéolo

pulmonar.

Dif

usã

oOsmose

Difusão

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Osmose em células animaisextracelular intracelular

movimento líquido da águapara fora da célula

extracelular intracelular

movimento líquido da águanos dois sentidos

hipertônica hipotônica isotônica

intracelularextracelular

movimento líquido da águapara dentro da célula

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Difusão Passiva Não há gasto de energia e a difusão ocorre a favor do gradiente de concentração. A distribuição do soluto tende a ser uniforme em todos os pontos do solvente. A força que impulsiona o soluto para dentro ou para fora da célula é a agitação térmica das moléculas do soluto. Substâncias hidrofóbicas como os ácidos graxos e vitaminas lipossolúveis e gases como O2 e CO2 são transportados diretamente pela bicamada fosfolipídica. Os íons por serem eletricamente carregados passam por canais iônicos, formados de proteínas transmembrana denominadas de proteína canal.Difusão Facilitada Também não há gasto de energia e a difusão ocorre a favor do gradiente de concentração. No entanto as substâncias transportadas são bem maiores do que na difusão passiva. Glicose e aminoácidos são transportados por proteínas transmembrana denominadas proteínas carreadoras ou permeases. São chamadas de permeases pois assim como as enzimas possuem um sítio ativo, local onde se liga a molécula a ser transportada

Transporte Ativo Há gasto de energia (ATP) e o transporte ocorre contra o gradiente de concentração. Neste tipo de transporte somente íons são transportados por proteínas carreadoras, que recebem o nome de bomba, a exemplo da bomba de Na+/K+ (antiporte).Transporte Impulsionado por Gradiente Iônico (Transporte Ativo Secundário) Uma proteína carreadora transporta Na+ e glicose ao mesmo tempo na mesma direção (Simporte), para dentro da célula. Esta proteína não gasta ATP, mas o forte gradiente eletroquímico favorável à entrada do Na+ é criada por bombas de Na+ que consomem ATP, para mandar o Na+ para fora da célula contra o gradiente de concentração.

Fagocitos Consiste no englobamento de partículas sólidas pela membrana plasmática, por projeções desta membrana denominados de pseudópodos. Os macrófagos do sistema imunológico fagocitam bactérias patogênicas e outras células e substâncias estranhas (toxinas e venenos) ao nosso organismo. As amebas fagocitam apenas para sua nutrição.Pinocitose É a invaginação de soluções extracelular. Pode servir como um sistema de transporte através de uma célula.

Tanto a fagocitose como a pinocitose são denominadas de endocitoses. Já quando a célula expulsa algum tipo de material damos o nome de exocitose ou clasmocitose.

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31Proteína Canal

Proteína Carreadora

Bomba de sódio e potássio

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33

Na+

Na+

Transporte ativo

Macrófago

Bactérias

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pinocitose

pinocitosereserva

fagocitose

clasmocitose

Capilarsanguíneo