Membranas biológicas

Estrutura, organização e função

Membrana celular

Exemplos da importância no funcionamento

de um organismo animal

Biofísica – Vet. 2019 - FCAV/UNESP

Membrana celular (estrutura)

Células

Tecidos

Órgãos

Sistemas biológicos

Fenômenos biológicos

Meio interno

Membrana

Equilíbrio físico e químico

Estabilidade fisiológica

Homeostase

(quebra – doença ou morte)

Compartimentos do organismo

Organismos Unicelulares Organismos Pluricelulares

Evolução de processos fisiológicos

Composição do organismo (jovem adulto humano)

Água – 45 a 75%

Proteínas – 18%

Minerais – 7%

Gordura – 15%

Compartimentos do organismo animal

Compartimentos biológicos

Plasmático → 4 - 7 %

Intracelular → 67 %

Extracelular → 33 %

Intersticial → 26 %

Transcelular → 1 – 3 %

45-75 % p.c. (sexo, idade, composição corporal)

Compartimentos biológicos (água total)

Meio extracelular

Extracelular (33 %)

Compartimentos biológicos (água total)

Indivíduo jovem 70 kg

Compartimentos biológicos (água total)

Distribuição da água do corpo

Compartimentos biológicos (água total)

Água

Eletrólitos

Compartimentos biológicos (composição)

Extracelular

Intracelular

Sódio

Cloreto

Potássio

Fosfato

Proteínas

(Humano padrão)

✓ Barreira de separação de meios ou compartimentos

✓ Meio de transporte de moléculas e íons

✓ Suporte de fixação – componentes da regulação celular

✓ Condução de estímulos (neurônios)

Membrana celular Funções

✓ Absorção e secreção de moléculas

✓ receptores

✓ pontos de reconhecimento imunológico

✓ enzimas (mitocôndrias, epitélio intestinal)

✓ proteínas do esqueleto celular

Membrana Celular

Bicamada lipídica, proteica e sacarídicaArquitetura

Bicamada lipídica, proteica e sacarídicaArquitetura

Proporção dos componentes ➔ varia conforme o tipo de membrana

GLICEROL

+

ÁCIDOS GRAXOS

(3 CADEIAS)

Unidade estrutural básica das membranas ➔ LIPÍDEOS

Glicolipídios

Fosfolipídios (Esfingomielina, fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina)

Colesterol - esterol

Triacilglicerol

Triacilglicerol

Caudas hidrofóbicas - lipossolúveis

Molécula

Anfipática

Cabeça fosfatada – hidrofílica

Ligações simples e duplas

Fosfatidilcolina

fosfoglicerídio

Diacilglicerol

Fosfolipídeos

Glicolipídeo

Colesterol

Saturação Ligações simples e duplas

ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOSÁCIDOS GRAXOS SATURADOS

❖ ponto de fusão

❖ Gorduras sólidas

❖ ponto de fusão

❖ Óleos e gorduras líquidas

Caudas hidrofóbicas - lipossolúveisLipídios

anfipáticos

Cabeça fosfatada – hidrofílica (diferenciação)

Ligações simples e duplas

Distribuição de lipídeos nas membranas

Colesterol principal determinante da fluidez da membrana

❖ Interage com os fosfolipídeos, restringindo o movimento.

❖ “Enrijece” a bicamada lipídica, tornando-a menos fluida

❖ Aterosclerose dos vasos sanguíneos

Conteúdo de colesterol

Fluidez da membrana depende:

Composição lipídica

Periféricas

Extracelulares e Intracelulares

Proteínas de membrana

Integrais

Glicoproteína

Glicolipídeo

Proteínas Integrais

Funções das proteínas

✓ Poros ou canais de íons e água

Bomba de sódio e potássio;

Canais de cálcio;

Canais de H+;

Canais de água (aquaporina)

Bomba de sódio

e potássio

Canais de

potássioCanais de

cálcio

Bomba de H+ Mitocôndria

Cadeia transportadora

de elétrons

Aquaporinas

✓ Poro nuclear - transporte de RNAm

✓ Retículo endoplasmático rugoso

Canais de glicose

✓ Receptor hormonal

✓ Receptor de insulina

✓ Receptor hormonal

Acetilcolina

✓ Receptor hormonal

Acetilcolina

✓ Enzima

✓ Receptor hormonal, canal de cálcio, canal de sódio

✓ Receptor hormonal, proteína G e canal de K

✓ Receptor hormonal

Adrenalina

Hormônio antidiurético

AVP✓ Receptor hormonal

Arginina vasopressima

✓ Ponto de reconhecimento imunológico

Receptores na célula B

reconhecem antígenos na

superfície da bactéria e

desencadeiam processo de

produção de anticorpo

✓ Ponto de reconhecimento imunológico

https://www.facebook.com/uzairyousaff/videos/950708861697482/

Citoesqueleto celular

Microtúbulos

Filamentos intermediários

Actina

Microtúbulos

✓ Citoesqueleto celular

✓ Citoesqueleto celular

Membrana de eritrócitos

Citoesqueleto Microtúbulos

Sustentação de vilosidades

✓ Citoesqueleto

Microtúbulos em cílios

✓ Comunicação celular

Gap junction Enovelamento

da célula de

Schwann ao

redor do

axônio

✓ Comunicação

celular

✓ Suporte de enzimas

Enteroquinase

✓ Suporte de enzimas

Microvilos – Glicocálix

(camada de carboidratos

ligados à proteínas e

lipídeos na superfície

externa da membrana)

Sucrase isomaltase

ancorada na membrana

celular – hidrolisa sacarose

em frutose e glicose para

absorção

Lactase no enterócitos

Fox: Human Physiology, 8th Ed., The McGraw−Hill

Companies, 2003.

Color Atlas of Biochemistry. Koolman, J.; Roehm, K-

H., 2nd Ed., 2005. Thieme Stuttgart · New York

Textbook of Medical Physiology - Guyton, A.C., 11th

Ed. - Elsevier Inc.

Lehninger Principles of Biochemistry, David L.

Nelson, D.L.; Cox, M.M. 4th Ed.

Aula prática

HEMÓLISE EM GLÓBULOS VERMELHOS

Osmose

Soluções utilizadas para se obter estas diferentes condições

NaCl

Uréia

Sacarose

Até amanhã no Laboratório O !