1

Proteção – barreiras permeáveis seletivas

Deslocamento de substâncias pelo citoplasma

Endocitose e exocitose (membrana plasmática)

Constância Celular

Reconhecimento de outras células

Comunicação com o meio externo

Funções:

K+ 139Cl- 4

Na+ 12 Ca+2 2x10-4

K+ 4 Cl- 116

Na+ 145 Ca+2 1,8

2

ESTRUTURA BÁSICA DA MEMBRANALipídeos e Proteínas

Lipídeos - Alta permeabilidade para substâncias lipossolúveis

Proteínas – ElasticidadeResistência mecânicaBaixa tensão superficial

LIPÍDEOS DA MEMBRANA

FosfolipídeosGlicolipídeosColesterol

moléculas longas e anfipáticas:

• uma das extremidades é hidrofílica (polar) e portanto solúvel em meio aquoso ;

• outra é hidrofóbica (apolar),consequentemente insolúvel em meio aquoso mas com afinidade para outros lipídeos;

Diminui a fluidez da membrana

3

FOSFOLIPÍDEOS

Cabeça hidrofílica

Duas caudas hidrofóbicas

Bicamada de fosfolipideos

CH

2 -O-C

O-(C

H2 )N -C

H3

CH

-O-C

O-(C

H2 )N -C

H3

ÁL

CO

OL PO

3 -OC

H2

EtalonaminaSerinaColinaInositol

Ácido fosfatídico + Colina (álcool) = Fosfatidilcolina

4

CH

2 -O-C

O-(C

H2 )N -C

H3

CH

-O-C

O-(C

H2 )N -C

H3

ÁL

CO

OL PO

3 -OC

H2

EtalonaminaSerina

Colina

Inositol

Camada citosólica: fosfatidiletalonamida,fosfatidilserina e fosfatidil inositol.

Camada não citosólica: fosfatidilcolina eesfingomielina.

• Poliprenóides

Derivados do hidrocarboneto isopropeno.

Dolicol fosfato: na membrana do Retículo Endoplasmático. 17 a 21 isoprenos.

Adiciona oligossacarídios aos polipeptidios na formação de glicoproteínasUbiquinona: na membrana interna da mitocôndria. 10 isoprenos.

Transporte de elétrons na membrana interna da mitocôndria.

5

COMPOSIÇÃO DE ALGUMAS MEMBRANAS

FLUIDEZ DA MEMBRANA

Alta fluidez: ácidos graxos curtos e não-saturados

Baixa fluidez: ácidos graxos saturados e colesterol.

6

MOVIMENTOS DOS LIPÍDIOS PELA MEMBRANA

1. Movimentos laterais

2. Flip flop

3. Rotação

PROTEÍNAS DE MEMBRANA

Proteínas integrais – Incorporadas à membrana plasmática

Proteínas periféricas – Fracamente associadas à membrana.

1

2

7

PROTEÍNAS DE MEMBRANA

• Constituição dos AA

• Extração das proteínas

• Mosaico fluido e ligações das proteínas

Receptores Transmembrana

Integrinas

8

Larry Frye e Michael Edindin, 1970

FLUIDEZ DAS PROTEÍNAS

FLUIDEZ DAS PROTEÍNAS

Ligações com o citoesqueleto, proteínas da matriz ou a polarizaçãodas células podem limitar a movimentação das proteínas pelabicamada lipídica.

9

Gartner & Hiatt, 2003

ESTRUTURA

Bicamada de fosfolipídios

Porção polar

Porção apolar

• Espessura de 7,5 a 10 nm de espessura

• Unidade de membrana

Tetróxido de ósmio

PROTEÍNAS DE MEMBRANA

Criofratura da membrana

10

PROTEÍNAS TRANSMEMBRANA

PROTOPLASMÁTICA

EXTERNA

JUNÇÕES OCLUSIVAS LIMITAM A MOBILIDADE DAS PROTEÍNAS

11

A natureza das proteínas determina sua função na membrana

Glicocálice• Cadeias glicídicas das glicoproteínas e glicolipídios da membrana

• Glicoproteínas e proteoglicanas secretados pela célula

12

Glicocálice

Gicocálice Microvilos

Funções Reconhecimento célula-célula

União célula-célula e célula-matriz extracelular (MEC)

Sistema ABO

13

Selectinas reconhecem carboidratos específicos na membrana dos

leucócitos durante a diapedese.

Permeablilidade das membranas

Difusão passiva – simples ou facilitada

Difusão ativa -

•Canais iônicos •Permeases

14

Determinantes do transporte passivo

Gradiente de concentração

++++++++

________

Gradiente de voltagem Gradiente eletroquímico

15

Difusão facilitada – proteínas formadoras de canais

Ex: AquaporinasCanais iônicos

• Transporte rápido• Seletividade• Abertura regulada (ligantes ou voltagem)

acionados por voltagemCanais:

acionados por ligantes

acionados mecanicamente

Canais Iônicos

16

Canais Iônicos

Fibrose cística

Doença genética recessivaCaucasianos: 1:2500Produção anormal de muco nos tecidos epiteliais

Deficiência no transporte de Cl- nos epitelios afetadosMutação pontual na proteína CFTR (1493 AA) (Cystic FibrosisTransmembrana Condutance Regulation) – fenilalanina 508. Diminui também o Na+ na luz dos ductosÁgua é retirada dos ductos levando ao espessamento das secreções.

17

Difusão facilitada - permease

Ex: transportador de glicose

MONOTRANSPORTE CO-TRANSPORTE CONTRATRANSPORTE

Glicose Glicose e Na+ ADP e ATP

TIPOS DE PERMEASES

18

O TRANSPORTE ATIVO NECESSITA DE ENERGIA

Contra transporteQuatro cadeias transmembrana (2 2)Duas subunidades alpha – 100 kDaDuas subunidades beta – 45 KDa Hidrólise de ATP na face citosólica da subunidade alpha na presença de Mg++

http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter2/animation__how_the_sodium_potassium_pump_works.html

(Na + /k+ ATPase)

Cardiotônicos: bloqueio da bomba Na + /k + Ouabaína e digitoxina

Competem com o K + na porção extracelular da bomba.Inibindo a bomba, há diminuição na saída de Na+ , que interfere em outro sistema de contratrasporte passivo: Na + /Ca + + (onde Na +

entra na célula e Ca+ sai). A maior concentração de Ca+ no citosol favorece a contração do músculo cardíaco.

“Outras bombas”: Bomba de K + H + - Epitélio estomacalBomba de Ca + - MP e RELBomba de H + - lisossomos

19

Junções intercelulares

• Vedação e Comunicação entre as células

Junções de adesão: adesão entre as células

Zônulas de adesão Desmossomos

Hemidesmossomos

Junções Impermeáveis: vedação

Zônulas de Oclusão

Junções de comunicação: passagem de moléculas entre membranas .celulares

Junções comunicantes ou do tipo GAP

20

Complexo Juncional

microvilos

Zônula de oclusão

Zônula de adesão

Junção GAP

Pregas damembrana

Junção de oclusão

Junção de adesão

Junção GAP

EPITÉLIO

Proteínas canais

Complexo Juncional

21

Complexo Juncional

DesmossomoZônula de adesão

Zônula de oclusão

Complexo Juncional

Junções GAPProteínas que formam canais de comunicação entre as células permitindo a passagem de moléculas

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Especializações de Membrana

Microvilos

Estereocílios

Cílios e Flagelos

Microvilos

23

Microvilos

Microvilos

24

Estereocílios

Cílios

Cílios

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Flagelos

Flagelos

Cilios e Flagelos