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Membrana plasmática uma questão de de Membrana plasmática uma questão de de organização e de sobrevivência celularorganização e de sobrevivência celular
EVOLUÇÃO CELULAR O ACASO QUE DEU CERTO
• separação entre o ambiente externo e interno
Membrana plasmática uma questão de de Membrana plasmática uma questão de de organização e de sobrevivência celularorganização e de sobrevivência celular
• garantia de que enzimas estejam próximos de seus substratos
•sistema rápido e eficiente de
transporte e comunicação
celular FLUIDEZFLUIDEZ
PERMEABILIDADE PERMEABILIDADE SELETIVASELETIVA
COMPARTIMENTALIZAÇÃO COMPARTIMENTALIZAÇÃO
Lipídeos: perfeitos para formar Lipídeos: perfeitos para formar membranas!membranas!
Os lipídeos de membrana são anfipáticos
H2O
óleo
Monocamada lipídica
Bicamadada lipídica
A fluidez da membrana A fluidez da membrana depende da sua composição depende da sua composição e da temperaturae da temperatura
Flip-flopFlip-flop
Difusão lateralDifusão lateralRotaçãoRotação
Síntese de lipídeos Síntese de lipídeos
Scramblase
flipase
Neutros – fosfatidiletanolamina
fosfatidilcolina
esfingomielina
• Negativo – fosfatidilserina
•Funções
• Fluidez de membrana
•Criação de domínios
•Transdução de sinais (Fosfatidilinositois)
Os fosfolipídeos – da coesão à fluidezOs fosfolipídeos – da coesão à fluidez
Outros lipídeos, diferentes funçõesOutros lipídeos, diferentes funçõesColesterol – Ajuda na estruturação da membrana
LIPID LIVER CELL PLASMA
MEMBRANE
RED BLOOD CELL PLASMA
MEMBRANE
MYELIN MITOCHONDRION (INNER AND OUTER
MEMBRANES)
ENDOPLASMIC RETICULUM
E. COLI BACTERIUM
Cholesterol 17 23 22 3 6 0
Phosphatidylethanolamine
7 18 15 25 17 70
Phosphatidylserine 4 7 9 2 5 trace
Phosphatidylcholine 24 17 10 39 40 0
Sphingomyelin 19 18 8 0 5 0
Glycolipids 7 3 28 trace trace 0
Others 22 13 8 21 27 30
PERCENTAGE OF TOTAL LIPID BY WEIGHT
Outros lipídeos, diferentes funçõesOutros lipídeos, diferentes funções
Glicolipídeos – Encontrados apenas na face externa da membrana (assimetria)
•Funções:. Proteção. Alteram a carga da membrana e o fluxo de íons. GM1- Receptor para toxina colérica
Nos microdomínios da membranaNos microdomínios da membrana
Rafts -LIPÍDIOS UNIDOS JAMAIS SERÃO VENCIDOS
Rafts- Domínios de membrana resistente Rafts- Domínios de membrana resistente a detergente, esfingolipídeos +colesterol a detergente, esfingolipídeos +colesterol +proteínas+proteínas
Lipídeos – sustentação para Lipídeos – sustentação para proteínasproteínas
Funções
-Organização das proteínas da membrana em microdomínios
-Transdução de sinais
-Transporte via cavéolas
Proteínas de membrana: diversidade de Proteínas de membrana: diversidade de formas e funçõesformas e funções
• Receptores• Enzimas• proteínas • transportadoras
•Comunicação celular• Síntese de ATP• Marcadores celulares
As proteínas se associam a carboidratos e As proteínas se associam a carboidratos e junto com os glicolipídeos formam o glicocálixjunto com os glicolipídeos formam o glicocálix
proteoglicana
glicolipídeos
Proteína associada
Proteína integral
•Proteção•Processos de adesão célula-célula•Coagulação do sangue•Carga de superfície•inflamação
Proteínas de membrana: Rapidez e eficiênciaProteínas de membrana: Rapidez e eficiência• As proteínas podem se difundir no plano da membrana Plasmática
Proteínas de membrana: Rapidez e eficiênciaProteínas de membrana: Rapidez e eficiência
• As proteínas podem estar confinadas em domínios específicos na membrana
UM NOVO OLHAR NA DISTRIBUIÇÃO E UM NOVO OLHAR NA DISTRIBUIÇÃO E ORGANIZAÇÃO DAS PROTEÍNAS DE MEMBRANAORGANIZAÇÃO DAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA
Técnica de criofratura seguida de etching profundo e de réplica
JUNÇÕES CELULARESJUNÇÕES CELULARES
Junções oclusivas (tight junctions) – mantém duas células juntas e nas células epiteliais é a via de que prevenir o escape de proteínas de um domínio de membrana para outro.
• J unções de ancoragem- favorecem a adesão das células (e seus citoesqueletos) a células vizinhas ou a matriz extracelular
• J unções comunicantes – medeiam a passagem de sinais químicos ou elétricos de uma célula para outra6
proteínas de ligação
proteínas intracelulares de adesão
Matriz extracelular
JUNÇÕES CELULARESJUNÇÕES CELULARESTight junctions- desempenha papel importante na manutenção das diferenças de
concentração de pequenas moléculas nas células epiteliais
a) justapondo duas membranas adjacentes para criar uma barreira impermeável ou semipermeável a difusão através do folheto celular
b) agindo como barreiras na bicapa lipídica para restringir a difusão de proteínas de transporte entre os domínios basolaterais e a membrana plasmática
junções de ancoragem- zonula adherens – sítios de conexão
para feixes de actina com ptnas de células adjacentes ou com a matriz
- desmossoma –sítios de conexão para os filamentos intermediários (célula-célula);hemidesmossoma (célula-matriz)
JUNÇÕES CELULARESJUNÇÕES CELULARES
Junções comunicantesgap- formada por clusters de ptnas canais que permitem que moléculas menores que 1000 daltons possam passar de um célula à outra. plasmodesmata ( células vegetais)
Funções das junções celulares-resistência contra o stress mecânico
-Manutenção da integridade dos tecidos
-Manutenção dos domínios de membrana
-barreira à difusão de substâncias para o espaço intercelular (transporte paracelular)
-forma unidade contráteis com ajuda de proteínas motoras sendo fundamental no processo de morfogênese
-contato focal (movimento celular)
JUNÇÕES CELULARESJUNÇÕES CELULARES
Junções comunicantes- gap- formada por clusters de ptnas canais que permitem que moléculas
menores que 1000 daltons possam passar de um célula à outra. plasmodesmata ( células vegetais)
COMPONENT INTRACELLULAR CONCENTRATION (mM)
EXTRACELLULAR CONCENTRATION
(mM)
Na+ 5-15 145
K+ 140 5
Mg2+ 0.5 1-2
Ca2+ 39182 1-2
H+ 7 × 10-5 (10-7.2 M or pH 7.2) 4 × 10-5 (10-7.4 M or pH 7.4)
Cl- 5-15 110
Cations
Anions*
Table 11-1. A Comparison of Ion Concentrations Inside and Outside a Typical Mammalian Cell
Transporte de pequenas moléculas lipossolúveis
Visto que a membrana é composta principalmente por lipídeos, moléculas pequenas podem facilmente se difundir através desta, obedecendo apenas ao seu gradiente de concentração.
MOLÉCULAS HIDROFÓBICAS PEQUENAS
O2
CO2
N2
Benzeno
MOLÉCULAS NÃO CARREGADAS PEQUENAS
H2O
URÉIA
GLICEROL
MOLÉCULAS GRANDES NAO CARREGADAS
Glicose
Sacaros
IONS
H+
Na +
HCO3-
K+
Ca++, Cl-
Mg2+
• Proteínas carreadoras (permease ou transportadoras – ligam-se especificamente ao soluto a ser transportado, sofrendo uma série de transformações para transferir o ligante de um lado para o outro da membrana
Proteínas de membrana: Transporte de pequenos Proteínas de membrana: Transporte de pequenos ions e outras substâncias hidrossolúveisions e outras substâncias hidrossolúveis
• Proteínas canais – formam pequenos poros que atravessam a membrana, permitindo que solutos de tamanho e carga adequados possam ser transportados.
TRANSPORTE PASSIVO OU DIFUSÃO TRANSPORTE PASSIVO OU DIFUSÃO FACILITADAFACILITADA
TRANSPORTE ATIVO ou TRANSPORTE ATIVO ou PASSIVOPASSIVO
PROTEÍNAS CARREADORAS E TRANSPORTE PROTEÍNAS CARREADORAS E TRANSPORTE
Transporte ativo: o Exemplo da Na-K-ATPaseTransporte ativo: o Exemplo da Na-K-ATPase
• Balanço osmótico
• Potencial de membrana
Sistema ABCSistema ABC
Gradiente eletroquímico X transporte ativoGradiente eletroquímico X transporte ativo
Funções da membrana plasmática Proteção Regulação do transporte para dentro e fora da célula Permite a recepção seletiva e a transdução de sinal Reconhecimento celular Ponto de ancoragem para elementos do citoesqueleto e outros
elementos extracelulares Compartimentalização de dominios subcelulares e microdominios Formam junções especializadas que permitem a adesão e a
comunicação celular Sítios de ação enzimática e sinalização Permite o movimento direto da celula e de organelas.