bio I - aula membranas biológicas

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MEMBRANAS BIOLÓGICAS
�A primeira célula surgiu provavelmente quando uma membrana se formou,
encerrando um pequeno volume de solução aquosa e separando-a do resto
do universo
�As membranas definem as cercanias externas da célula e regulam o tráfego
molecular através dela.
�Nas células eucarióticas, elas dividem o espaço interno em discretos
compartimentos para segregar processos e componentes
�Elas organizam seqüências de reações complexas e são fundamentais na
conservação biológica de energia e na comunicação célula-célula
�São flexíveis, auto-selantes e seletivamente permeáveis a solutos polares
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
a- corpo celular; b- um cílio; c- uma mitocôndria, d- um
vacúolo digestivo, e- retículo endoplasmático, f- vesículas
secretórias
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Membranas celulares como 
barreiras (acima) e algumas funções 
da membrana plasmática
Membrana biológica: 
duas visões
da membrana plasmática
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Os constituintes moleculares das membranas
�Para se entender as função de uma membrana, é necessário se
conhecer sua composição
�Cada tipo de membrana tem lipídios e proteínas próprios
�A proporção de proteínas e lipídios varia com cada tipo de
membrana refletindo a diversidade de seus papéis biológicos
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Os constituintes moleculares das membranas
Figura: Composição lipídica da
membrana plasmática e
membranas de orgalenas de um
hepatócito de rato.
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Os constituintes moleculares das membranas
�A composição protéica de membranas de diferentes fontes varia muito mais
que sua composição lipídica, refletindo sua especialização
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Estrutura de membranas
�Todas as membranas biológicas possuem certas características em comum
�São impermeáveis a maioria dos solutos polares ou carregados, mas
permeáveis a compostos não-polares
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Estrutura de membranas
�Todas as membranas biológicas possuem certas características em comum
�Têm 5-8nm (50 a 80 Aº) de espessura
�Parecem trilaminares quando vista em um corte de secção no
microscópio eletrônico
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Estrutura de membranas
�Todas as membranas biológicas possuem certas características em comum
�São assimétricas
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Estrutura de membranas
�Todas as membranas biológicas possuem certas características em comum
�São auto-selantes
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Estrutura de membranas
� O modelo do mosaico fluido
�Proposto por S. Jonathan Singer e Garth Nicolson em 1972
�Fosfolipídios e esteróis formam uma bicamada lipídica na qual as
regiões não-polares dos lipídios estão em contato e os grupos polares
estão em contato com o meio aquoso. Nesta bicamada, as proteínas
estão embebidas em intervalos irregulares
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Estrutura de membranas
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Estrutura de membranas
� A bicamada é o elemento estrutural básico das membranas biológicas
�Lipídios das membranas
�São anfipáticos: tem um região polar = hidrofílica e uma região apolar = 
hidrofóbica.
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Estrutura de membranas
�Lipídios das membranas
Há três classes principais de lipídios: glicerofosfolipídios, esfingolipídios
e esteróis
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Estrutura de membranas
�Lipídios das membranas
�Glicerofosfolipídios
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Estrutura de membranas
�Lipídios das membranas
�Esfingolipídios: Não tem glicerol mas um aminoálcool de cadeia longa,
a ESFINGOSINA. Apresentam uma molécula de ácido Graxo e outra de
fosfato ou glicose
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Estrutura de membranas
�Lipídios das membranas
�Esteróis: apresentam função estrutural. Ex. colesterol
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Estrutura de membranas
� Lipídios das membranas
� Glicerofosfolipídios, esfingolipídios e esteróis são virtualmente
insolúveis em água.
� Quando misturados com água, eles espontaneamente formam
agregados lipídicos microscópicos em uma fase separada da água ao
seu redor
� Dependendo das condições e da natureza do lipídio, três tipos de� Dependendo das condições e da natureza do lipídio, três tipos de
agrgados podem ser formados:
1. Micelas
2. Bicamadas
3. lipossomos
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Estrutura de membranas
� Lipídios das membranas
� Micelas, bicamadas e lipossomos
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Estrutura de membranas
� Lipídios das membranas
� Micelas, bicamadas e lipossomos
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Estrutura de membranas
� Lipídios das membranas
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Estrutura de membranas
� Os lipídios das membranas são assimetricamente distribuídos entre as
duas monocamadas da bicamada lipídica
Figura: Distribuição assimétrica de fosfolipídios entre as monocamadas
interna e externa da membrana plasmática de eritrócito
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Estrutura de membranas
� Os lipídios das membranas estão em constante movimento
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Estrutura de membranas
� Os lipídios das membranas estão em constante movimento
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Estrutura de membranas
� Os lipídios das membranas estão em constante movimento
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Estrutura de membranas
� Os lipídios das membranas estão em constante movimento
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Estrutura de membranas
� A fluidez da bicamada lipídica depende de sua composição
� Ácidos graxos saturados e insaturados
� Colesterol
� Temperatura
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Estrutura de membranas
� A fluidez da bicamada lipídica depende de sua composição
� Colesterol
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Estrutura de membranas
� A fluidez da bicamada lipídica depende de sua composição
� Temperatura
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Estrutura de membranas
Célula vegetal- não apresenta colesterol
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Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� Muitas proteínas de membrana parecem estar flutuando em um
oceano de lipídios
� Como os lipídios, as proteínas são livres para se movimentarem
lateralmente em um plano da bicamada e estão em constante
movimento
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Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� Algumas proteínas são ancoradas a estruturas internas que previnem
seu movimento
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� Algumas proteínas são ancoradas a estruturas internas que previnem
seu movimento
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Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� As proteínas da membrana podem estar associadas com a bicamada
lipídica de vários modos
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Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� Podem ser integrais ou periféricas
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Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� Proteínas integrais podem ser solubilizadas com uso de detergentes
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Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� Proteínas integrais
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Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� Tipos de proteínas integrais
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Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� Proteínas periféricas
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� A topologia de uma proteína integral pode ser deduzida a partir de sua
seqüência de aminoácidos
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� Função: Transportadoras
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� Função: Mediar a interação e adesão célula-célula
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas� Função: Adesão celular
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� Função: Fusão celular
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� A superfície celular é recoberta de açúcares
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� A superfície celular é recoberta de açúcares
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� A superfície celular é recoberta de açúcares (adesão celular)
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Estrutura de membranas
� Proteínas da membranas
� As células podem confinar proteínas e lipídios em domínios
específicos dentro de uma membrana
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