Biologia Celular

Membrana celular:Estrutura e Função

Bicamada lipídica

• Os lípidos formam cerca de 50% damassa molecular celular

• Existem cerca de 109 moléculas delípidos numa única célula

• 5 x 106 moléculas de lípidos / µm2

Constituição molecular dabicamada lipídica

• Principalmente formada por fosfolípidose outras moléculas anfipáticas

• Membranas celulares contêm tambémesteróis que controlam a sua fluidez(colesterol em animais, ergosterol emfungos e fitosterol em plantas)

Fosfolípidos

Compactação de lípidosmembranares

Formação de bicamadas esféricas étermodinamicamente favorável

Membranas artificiaisesféricas

Lipossomas

Membranas artificiaisplanares

Membranas “pretas”

A bicamada lipídica temuma estrutura fluida

Difusão lateral (rápida)D = 10-8 cm2 s-1

“Flip-flop” (lento)(1 evento mês-1 mol-1)

Filme

fluidmosaic.flv

A fluidez membranardepende da estrutura cis/trans dos fosfolípidos

Esteróis

Colesterol Fitosterol: Ergosterol

Colesterol: estrutura

Colesterol inserido numabicamada lipídica

Fluidez membranar podeser regulada

• Composição cis / trans dos fosfolípidos

• Composição fosfolípido / esterol

Fluidez membranar podeser regulada

Principais fosfolípidos emcélulas animais

“Jangadas de lípidos” sãoricos em esfingomielina,

colesterol e proteínas

“Jangadas de lípidos” sãoricos em esfingomielina,

colesterol e proteínas

A composição da membranacelular é assimétrica

A assimetria membranar é fundamentalpara a transmissão de sinais

Cinases e fosfolipases

• Cinases - enzimas que adicionamgrupos fosfato ( fosforilação)

• Fosfolipases - enzimas hidrolíticas quedesdobram os fosfolípidos emmoléculas mais simples

A assimetria membranar éfundamental para o reconhecimentopelo sistema imunitário de células

mortas

scramblase

Glicolípidos estãopresentes em todas as

membranas plasmáticas

5 % damonocamada

exterior

Funções dos glicolípidos

• Células epiteliais - provavelmente osglicolípidos protegem-nas do baixo pH

• Campos eléctricos - alteram o potencial demembrana se forem carregados

• Receptores - de moléculas desejáveis eindesejáveis

O gangliósido GM1 é receptorde uma toxina da cólera

Proteínas membranares:composição

• Membrana plasmática de células neuronais -baixo nível de proteínas (25% da massa total)

• Membranas mitocondriais - ricas em proteínas(75% da massa total)

• Membrana plasmática típica - moderadamentericas em proteínas (50% da massa total)

Ancoragem

As proteínas membranarespodem ser glicosiladas

Proteínas membranares:conformações

1 - hélice α simples2 - hélices α múltiplas3 - barril4 - ancoragem por hélice α

5 - ancoragem por lípidos6 - ancoragem por glúcidos7,8 - ancoragem não-covalentea outra proteína

As proteínas membranarespodem ser extraídas com

detergentes

Tipos de proteínasmembranares

• Proteínas membranares integrais - proteínasnormalmente insolúveis e com baixaextractabilidade

• Proteínas membranares periféricas - proteínassolúveis e de extractabilidade mais elevada(métodos de extraccão: variação de pH, forçaiónica e/ou detergentes)

Reconstituição demembranas

Bibliografia

Alberts et al. (2002) Molecular Biology of the Cell.[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=books]

Palavras chave recomendadas para pesquisa em inglês:lipid bilayer, membrane protein