MEMBRANA CELULAR
• Essenciais para a vida da célula.
– Envolve a célula,
– Define seus limites,
– Mantém as diferenças essenciais entre o
citosol e o meio extracelular.
– É o principal responsável pelo controle da
saída e entrada de substâncias da célula
ESTRUTURA DA MEMBRANA
CELULAR
– É um filme muito fino de lipídeos e de
proteínas mantidas juntas principalmente por
interações físicas
ESTRUTURA DA MEMBRANA
CELULAR
• São estruturas dinâmicas,
• Fluidas
• E suas moléculas constituintes são
capazes de mover-se no plano da
membrana
ESTRUTURA DA MEMBRANA
CELULAR
• É composta basicamente por uma dupla
camada lipídica fluida e contínuas onde
estão inseridas moléculas protéicas,
receptores específicos
• modelo mosaico fluido (Singer e
Nicholson, 1972).
ESTRUTURA DA MEMBRANA
CELULAR
ESTRUTURA DA MEMBRANA
CELULAR
• Essa bicamada lipídica atua como uma
barreira relativamente impermeável à
passagem da maioria das moléculas
hidrossolúveis.
COMPOSIÇÃO DA
MEMBRANA CELULAR
• Moléculas lipídicas - 50% da massa da
maioria das membranas de células
animais,
• Restante - proteínas.
• As moléculas lipídicas são anfipáticas,
pois possuem uma extremidade hidrofílica
ou polar (solúvel em meio aquoso) e uma
extremidade hidrofóbica ou não-polar
(insolúvel em água).
LIPÍDIOS
• Os três principais grupos de lipídios da
membrana são os fosfolipídeos, o
colesterol e os glicolipídeos.
FOSFOLIPÍDIOS
Possuem uma cabeça
polar e duas caudas de
hidrocarboneto
hidrofóbicas (característica
que confere a dupla
camada lipídica).
As caudas são
normalmente ácidos
graxos com diferenças no
comprimento, o que influi
na fluidez da membrana.
COLESTEROL
Aumentam as propriedades de permeabilidade das duplas
camadas lipídicas.
Ela torna a bicamada lipídica menos sujeita a deformações,
e assim, diminui a permeabilidade da membrana.
GLICOLIPÍDIOS
• Acredita-se que essas moléculas
participem dos processos de
reconhecimento celular, e alguns
glicolipídeos propiciam pontos de entrada
para algumas toxinas bacterianas.
FLUIDEZ DA MEMBRANA
• A membrana plasmática não é uma
estrutura estática, Os lipídios movem-se
proporcionando uma fluidez à membrana.
FLUIDEZ DA MEMBRANA
• Os lipídios podem:
– girar em torno de seu próprio eixo,
– podem difundir-se lateralmente na
monocamada,
– migrar de uma monocamada para outra (flipflop) - raramente,
– e realizar movimentos de flexão por causa
das cadeias e hidrocarbonetos
FLUIDEZ DA MEMBRANA
PROTEÍNAS DA MEMBRANA
• Desempenham a maioria das funções
específicas das membranas.
• São elas que conferem as propriedades
funcionais características de cada tipo de
membrana.
PROTEÍNAS DA MEMBRANA
• Proteínas transmembrana: atravessam a
bicamada lipídica e são anfipáticas.
• Elas podem atravessar a membrana uma única
vez (proteína transmembrana de passagem
única) ou então atravessando várias vezes a
membrana (proteína transmembrana
multipassagem).
• Podem ter a função de transportar íons,
funcionar como receptores ou como enzimas.
DIFUSÃO SIMPLES
+ Co2
+ O2
FONTE: http://www.afh.bio.br/nervoso/nervoso1.asp
DIFUSÃO FACILITADA
Permease
A molécula do soluto liga-se nos sítios ligantes da
permease que se deforma e libera o soluto no outro lado
da membrana.
Difusão Facilitada
Fonte: http://www.universitario.com.br/celo/aulas/Transp_celular/transp_celular.ppt#13
Osmose:
É um caso particular de difusão através de membranas semipermeáveis, onde há
passagem apenas de solvente da solução menos concentrada (maior número de
moléculas de água) para a mais concentrada (menor número de moléculas de água).
Obs.: Meio hipotônico- soluções menos concentradas que o citoplasma.
Meio hipertônico- soluções mais concentradas que o citoplasma.
Meio isotônico- o meio que circunda a célula tem concentração do soluto equivalente a
do líquido citoplasmático.
) Meio Hipotônico:
Quando uma célula animal, como por exemplo uma hemácia humana, é colocada em
uma solução hipotônica em relação ao seu citoplasma (ex: sol. NaCl 0,1%), ocorre
entrada de água na célula com aumento do volume celular, levando ao rompimento da
membrana plasmática. Esse fenômeno é denominado plasmoptise.
Obs.: No caso especial da hemácia, a plasmoptise recebe o nome de hemólise.
b) Meio Hipertônico:
Quando células animais (hemácias, por exemplo) são colocadas em soluções
hipertônicas, ocorre perda de água com redução de volume e murchamento celular.
Esse fenômeno recebe o nome de plasmólise.
Osmose
A
Solução
hipo
Água pura
B
Solução
hiper
EXEMPLOS PRÁTICOS:
• Quando uma célula animal é mergulhada
numa solução hipertônica, perde água.
Esse processo se chama PLASMÓLISE
( murcha ).
• Quando a célula é retirada desta solução
e colocada numa solução ISOTÔNICA,
num primeiro instante volta a sua
condição original,
Continuação:
• Vejamos agora o que acontece com uma
célula em especial, as hemácias ou
eritrócitos ou glóbulos vermelhos. Estes
quando mergulhados em solução
HIPERTÔNICA perdem água para o meio,
esse processo se chama CRENAÇÃO
( murcha ).
Continuação:
• Caso, seja retirada desta solução e
mergulhada numa solução HIPOTÔNICA,
ocorrerá o acúmulo de água em seu
interior provocando o rompimento da
membrana plasmática, esse processo se
chama HEMÓLISE.
Obs.: A plasmólise de hemácias recebe o nome especial de crenação.
Iso- equilíbrio
Hiper-perde água
Hemólise
TRANSPORTE ATIVO
• Ocorre contra o gradiente de concentração.
• É feito por proteínas transmembrana
chamadas ATPases ou BOMBAS. Quebram
ATP e liberam energia.
• Transporta sempre íons e moléculas polares.
• ATPaes são específicas. Ex. Bomba de Na+;
bomba de Ca++...
EXEMPLO DE TRANSPORTE ATIVO
BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO
FONTE: www.octopus.furg.br/ensino/anima/atpase/NaKATPase.html
Revisão
-De que é feita a membrana?
Proteínas
Glicídios
Lipídios (fosfolipídios e esteróis)
Sais Minerais
-O que cada um desses grupos de substâncias confere à membrana?
Glicídios: Associados a proteínas e lipídios os açúcares formam o glicocálix
responsável pela maior proteção da membrana e pelo reconhecimento celular.
Lipídios: os fosfolipídios representam de 30 a 60% das membranas celulares. São
responsáveis pela estruturação basal da membrana e pela sua fluidez. o colesterol
das membranas de células animais dá rigidez.
Proteínas: Representam de 40% a 70% das membranas. As proteínas são os
principais diferenciadores entre as membranas e são responsáveis pela
funcionalidade das mesmas. Algumas sustentam a membrana, outras formam canais
(poros) outras são permeases, bombas e enzimas.
Sais: Atuam com co-fatores de enzimas da membrana e ajudam a dar rigidez à
superfície celular.
-Como os compostos ácidos estão dispostos na estrutura da membrana?
Os fosfolipídios formam duas camadas nas quais estão mergulhada total ou
parcialmente as proteínas. Os glicídios distribuem-se pela camada mais externa
formando ligações com proteínas (glicoproteínas) ou com lipídios (glicolipídios).
Esse arranjo ficou conhecido como modelo do Mosaico Fluido proposto por
Singer e Nicholson na década de 70. Esse modelo passou a ser aceito pelo fato de
explicar satisfatoriamente a passagem de substâncias lipossolúveis e hidrossolúveis
pela membrana.
-As membranas de todas as células são iguais?
Todas apresentam o mosaico fluido, inclusive as membranas das organelas. Porém,
os tipos de proteínas, lipídios e glicídios variam de célula para célula até mesmo num
único organismo.
-O que aconteceria se a membrana tivesse uma só camada de Fosfolipídio?
A passagem de substâncias hidrossolúveis só aconteceria numa direção.
O que aconteceria se as cabeças fosfatadas ficassem voltadas para o interior da
membrana?
Não entrariam nem sairiam substâncias hidrossolúveis da célula
Os papéis da membrana
Observação:
- Célula viva faz transporte ativo e passivo;
- Em célula morta pode ocorrer transporte passivo.
PROPRIEDADES ESPECIAIS DA MEMBRANA
- Elástica;
- Regenerável;
- Porosa;
- Semipermeável;
- Seletiva (capaz de reconhecer substâncias).
Observação:
- A seletividade depende da ação do Glicocálix.
- Glicocálix = Glicoproteínas + Glicolipídios.