Universidade Federal do Rio de Janeiro
Instituto de Ciências Biomédicas
Profª: Daniela Pinto
Membrana Plasmática
1. Sistema de interface entre meios intra e extracelular
2. Não é visualizada em M. O.
3. Manutenção da homeostase celular
1. Equilíbrio dos meios internos e externos
2. Seleção de elementos
e Gametogênese
Sistema Reprodutor
Plasmática
Membrana
Membrana Plasmática
Oscila em torno dos valores médios
~ 40% de lípidos (fosfolipídios)
~ 60% de proteínas
Associados a estes componentes maioritários, identificam-se ainda glúcidos,
quase sempre em quantidades muito menores e associados às proteínas e
aos lípidos, constituindo glicoproteínas e glicolípidos. Temos ainda o
colesterol presente somente nos animais e protistas.
e Gametogênese
Sistema Reprodutor
Plasmática
Membrana
Composição da membrana
Composição da membrana: Lipídios
2. Fosfogliceridios: fosfatidilcolina, fosfatidil etanolamina,
fosfatidil serina, fostatidil treonina
3. Colesterol
4. Esfingolipídio
Membrana Plasmática
1. Cadeias longas: moléculas anfipáticas
Membrana Plasmática
Lipídeos de membrana (fosfolipídios)
Fosfolipídeos principais
Face externa
Membrana Plasmática
Face interna
•
•
•
•
Diminui a permeabilidade da membrana a pequenas moléculas solúveis em água.
Existe na membrana até 1 molécula de colesterol para cada molécula de fosfolipídio.
preenche os espaços entre moléculas de fosfolipídios vizinhas
enrijece a bicamada e a torna menos fluida e permeável à substâncias hidrofílicas
lipid raft = áreas pequenas da membrana, especializadas onde alguns lipídios (normalmente
esfingolipídio e colesterol) e proteínas estão concentrados
Membrana Plasmática
O Colesterol
Membrana Plasmática
Mobilidade dos lipídeos
Composição da membrana: Lipídios
Os lipídeos são moléculas que apresentam uma região denominada cabeça e outra região
denominada cauda.
A cauda do lipídeo é apolar.
Estruturas polares têm afinidade por estruturas também polares.
Estruturas apolares têm afinidade por estruturas também apolares.
Cabeça: POLAR
Cauda: APOLAR
Membrana Plasmática
A cabeça do lipídeo é polar.
Membrana Plasmática
Disposição dos lipídeos em meio aquoso
Composição da membrana: Proteínas
A. Integrais ou intrínsecas - 70%
1. endoproteína
2. ectoproteína
3. integral ou transmembrana
B. Periféricas ou extrínsecas
1. internas
2. Externas
Atividade metabólica!!!!
Membrana Plasmática
Tipos de associação com a bicamada
Proteínas de membrana
1. Glicoproteinas: Grupo sanguineos M- N
3. Estruturais: transmembrana (banda 3 – torcador de HCO e Cl; glicoforina)
4. Extrínsecas: espectrina (responsável pela biconcavidade)
Membrana Plasmática
2. Proteinas transportadoras: lecitinas, hormonios, drogas
Organização molecular da membrana plasmática
O Modelo do Mosaico fluido diz que as membranas biológicas são formadas por uma
bicamada de lipídios, na qual estão inseridas diversas proteínas.
Membrana Plasmática
Por isso dizemos que a membrana é LIPOPROTÉICA
Membrana Plasmática
Proteínas
O glicocálix (do grego glykys = açúcar, e do
latim = calyx = envoltório), é um
revestimento formado por uma camada
frouxa de moléculas glicídicas, lipídicas
e protéicas entrelaçadas, situadas
externamente à membrana plasmática
de células animais e de alguns
protozoários.
Membrana Plasmática
Glicocálix
Glicocálix
Funções do glicocálix:
Adsorção de água: superfície celular lisa
Receptor e reconhecimento célula-célula
Conexão célula – matriz extracelular – fibronectina e laminina
Membrana Plasmática
Proteção da superfície celular contra lesões mecânicas e químicas
Membrana Plasmática
Glicocálix
Transporte através da membrana
Membrana Plasmática
Transporte em massa
Exocitose
Membrana Plasmática
É o processo celular que permite a saída de material da célula sem passar através
da membrana plasmática.
Endocitose
É o processo celular que permite a entrada de material na célula sem passar
através da membrana plasmática.
Membrana Plasmática
Fagocitose (Fagos= comer ; citos= célula)
Absorção de moléculas maiores ou aglomerados moleculares. A partícula a ser
ingerida entra em contato com a membrana celular que forma projeções laterais
(pseudópodos) absorvendo o material particulado.
Membrana Plasmática
Endocitose
Processo utilizado pela membrana celular para absorver grandes moléculas
de líquido ou aglomerado de moléculas. Ao invés de projeções laterais, a
membrana sofre um processo de invaginação para o interior do citoplasma,
permitindo a penetração do alimento. A pinocitose é utilizada para o
transporte de gordura da cavidade intestinal até o outro lado da célula, para
ser lançado nos vasos linfáticos.
Membrana Plasmática
Pinocitose
As partículas aproximam-se da membrana e são reconhecidas por receptor
que ativa um complexo de proteínas formado por clatrina, actina e miosina
no interior da célula. Há “contração” destas formando uma vesícula que é
internalizada. Após há fusão desta vesículas com lisossomos e digestão das
moléculas
Membrana Plasmática
Endocitose mediada por receptores
Membrana Plasmática
Transporte através da membrana
Passagem de substâncias por canais protéicos ou pelos espaços entre os fosfolipídios. Só
podemos considerar difusão simples através de canais desde que a substância seja
suficientemente pequena para atravessar o canal sem gasto energético. Ex. Passagem de
hormônios esteroidais, canais protéicos (aquoporinas, canais de Na+, K+), gases (O2, CO2
N2 )
Membrana Plasmática
Difusão simples
É o mecanismo de difusão onde substâncias que não possuem livre passagem pela
membrana fixam-se às proteínas ou moléculas carreadoras para atravessar a membrana
plasmática e promover o transporte dessas substâncias. Ex. Glicose-Insulina, outros
açúcares (Galactose, arabinose) e aminoácidos.
Membrana Plasmática
Difusão facilitada
Osmose
Tem como finalidade manter o equilíbrio entre as
concentrações intra e extracelulares.
É influenciada pelo número de partículas do soluto.
Duas soluções com a mesma quantidade de
partículas por unidade de volume, mesmo que não
sejam do mesmo tipo – soluções isotônicas.
Soluções de concentrações diferentes:
•
•
Maior concentração de soluto – solução
hipertônica
Menor concentração de soluto – solução
hipotônica.
Separadas por uma membrana, há maior fluxo de
água da solução hipotônica para a hipertônica, até
que as duas soluções se tornem isotônicas.
Membrana Plasmática
Osmose é a passagem da água (solvente) através de
uma membrana semipermeável.
Transporte ativo primário
Membrana Plasmática
Passagem de substâncias através de canais de um meio menos concentrado para
outro de maior concentração que se utiliza de energia proveniente da quebra do
ATP. Ex: Na+/K+ATPase; Ca2+ ATPase
Transporte ativo secundário
Membrana Plasmática
Transporte de substâncias onde esta irá aproveitar-se da energia do gradiente de
concentração de uma outra substância para atravessar a membrana. Ex: Na+ e K+ ATPase
transportando glicose para dentro da célula junto com o Na+
Especializações da membrana - Microvilosidades
Membrana Plasmática
Microvilosidades – aumento da superfície de contato.
Com a iluminação adequada e na ampliação máxima
ao microscópio de luz, é possível individualizar
as microvilosidades (entre setas) presentes na
superfície apical das células epiteliais do túbulo
contorcido proximal do rim, compondo a “borda em
escova”. A altura total de uma célula epitelialestá
indicada pela seta tracejada.(HE, rato)
1.
2.
3.
4.
Eletromicrografia de uma célula epitelial absortiva
do intestino (enterócito) com
suas microvilosidades digitiformes apicais (borda
estriada) (chave). A eletrondensidade do
citoplasma, no interior das projeções, deve-se a
presença do citoesqueleto no seu
preenchimento (setas largas). No citoplasma apical,
junto à base destas projeções, observa-se a
concentração de citoesqueleto denominada trama
terminal (setas finas), que dá sustentação e
mobilidade as microvilosidades. (MET, rato)
Paralelos
Contem filamentos de actina
Intestino: borda estriada
Rim: células cúbicas dos túbulos proximais
Membrana Plasmática
Especializações da membrana - Microvilosidades
São microvilosidades especializadas cuja estrutura, citoesqueleto de preenchimento e
ancoragem são idênticos ao de uma microvilosidade comum, no entanto, podem
ainda revelar algumas características distintas. Essas projeções têm ocorrência em
epitélios absortivos e secretores, como o do epidídimo e canal deferente no sistema
reprodutor masculino, mas podem assumir função sensorial, como nas células
pilosas integrantes do epitélio dos canais semicirculares e da cóclea no ouvido
interno
Fotomicrografia de cortes transversais do
túbulo do epidídimo cujas células altas do
epitélio
pseudoestratificado
apresentam estereocílios longos (seta larga)
em sua superfície apical. Espermatozóides
em trânsito preenchem a luz do
túbulo (estrela). (HE, rato)
Detalhe ampliado do campo demarcado na
imagem anterior. Os estereocílios (entre
setas largas) são longos e por vezes se
acolam pelas extremidades das projeções
(seta fina). A densidade do citoplasma
apical na base das projeções revela a
presença datrama terminal (seta
dupla). Núcleo (N) ecomplexo golgiano (G)
estão indicados. (HE, rato
Membrana Plasmática
Especializações da membrana - Estereocílios
Fotomicrografia das células epiteliais do epidídimo,
com longos estereocílios projetados para a cavidade
do túbulo (seta larga). A trama terminal formada de
citoesqueleto está indicada como uma linha
densamente corada ao pé das projeções (seta
dupla). O núcleo de umespermatozóide em
passagem é visto no interior da cavidade, em perfil,
no corte (E).
Membrana Plasmática
Especializações da membrana - Estereocílios
Especializações da membrana - Cílios
Membrana Plasmática
Os cílios são especializações celulares, comumente mais longas e de maior calibre
que as microvilosidades. Podem ter função sensorial e até sofrer modificações em
sua estrutura.
Eletromicrografia de varredura da
superfície apical de uma célula ciliada,
com cílios longos e abundantes (C). As
demais células do epitélio são secretoras,
com gotículas de secreção em exocitose
(seta) na superfície celular e
microvilosidades apicais. (MEV, planária
terrestre)
Fotomicrografia do epitélio pseudoestratificado de revestimento
interno da traquéia mostrando, no ápice das células altas, a
presença de cílios (entre cabeças de setas). A linha mais corada
na base dos cílios (setas duplas) corresponde à chamada barra
terminal, local dos corpúsculos basais ou quinetossomos
(centríolos) responsáveis pela polimerização e movimentos dos
cílios, ancorados ao citoesqueleto da trama terminal (teia
terminal) presentes neste local. (HE, roedor)
Especializações da membrana - Flagelos
Membrana Plasmática
O flagelo tem ocorrência restrita nos vertebrados, sendo uma projeção típica dos
gametas masculinos. É, freqüentemente, também nominado cauda do espermatozóide.
Fotomicrografia de distensão de sêmen
humano. Espermatozóides
com citoplasma residual na região da
peça média do flagelo (seta fina). Gameta
normal (seta larga). (Leishman, humano)
Estruturas especializadas
Desmossomos
1. Placa composta de duas
membranas de celulas vizinhas
2. Filamentos intermediários de
queratina
3. Ligação citoesqueleto
Membrana Plasmática
São estruturas que asseguram a junção celular, a vedação do espaço intercelular e a
comunicação entre células.
Membrana Plasmática
Estruturas especializadas
- Elástica;
- Regenerável;
- Porosa;
- Semipermeável;
- Seletiva (capaz de reconhecer substâncias).
Observação:
- A seletividade depende da ação do Glicocálix.
- Glicocálix = Glicoproteínas + Glicolipídios.
Membrana Plasmática
Propriedades especiais da membrana
Funções da membrana para manutenção da homeostase celular
2) Permeabilidade seletiva: controle da movimentação de substâncias para dentro e
para fora da célula
3) Regulação das interações célula-célula
4) Receptores: reconhecimento de antígenos, células estranhas e células alteradas
5) Atuação como interface entre o citoplasma e o meio externo
6) Estabelecimento de sistemas de transporte para moléculas específicas
7) Transdução de sinais extracelulares físicos e/ou químicos em eventos intracelulares
Membrana Plasmática
1) Proteção: manutenção da integridade da estrutura da célula
Membrana Plasmática
Funções das proteínas na membrana celular
Membrana Plasmática
Funções das proteínas na membrana celular
Membrana Plasmática
Funções dos fosfolipídeos de membrana na sinalização celular