Membrana e Endocitose2010 [Modo de Compatibilidade
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2010
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Delimitação ebarreira seletiva
Transdução desinal
Processos detransporte
Organização elocalização dasfunções
União eComunicaçãocelular
Importância da membrana plasmática
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Estrutura da membrana plasmática
-Ao ME: estrutura trilaminar (unidade de membrana)-Aparece como duas camadas eletrondensas com uma camadaeletronlúcida entre elas
-Unidade de membrana: comum a todas as membranas da célula,inclusive nas organelas membranosas
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Estrutura da membrana plasmática
Modelo do Mosaico Fluido
- Bicamada lipídica com proteínas inseridas- Dinâmica e fluida- Cerca de 5 nm de espessura
- Composição proteica e lipídica são variáveis
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Lipídeos de membrana
- Moléculas anfipáticas (porção polar e porção apolar)- Predominam fosfolipídeos- Ligações duplas (insaturações)- Muitos são glicolipídeos (lipídeos associados com açúcares)
FosfolipídeoRepresentação de
Fosfolipídeo
Colesterol GlicolipídeoFosfolipídeo
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Fosfolipídeos da membrana
Cabeçahidrofílica
Duas caudas deácidos graxoshidrofóbicas
Molécula defosfolipídeo
Bicamada lipícaou membrana
A dobra na cadeia de ácido graxorepresenta ligação dupla(insaturações):
C C
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A membrana plasmática é assimétrica
(fosfatidilcolina / esfingomielina / glicolipídeos)
(fosfatidilserina / fosfatidiletanolamina)
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Membranas biológicas são fluidas
-Fosfolipídeos movem-se sobre simesmos e lateralmente- Movimento de “flip-flop” é pouco
frequente (dependente de enzimas)
- Alterações na viscosidade da membranainterferem nos processos biológicos da membrana
- Fluidez depende da composição lipídica e datemperatura- Cadeias de hidrocarbonetos saturados ecolesterol diminuem a fluidez
Difusão lateral
Flip-flop(ocorre raramente)
Flexão Rotação
Cadeias dehidrocarbonetossaturadas
Cadeias dehidrocarbonetosinsaturadas
Cabeças
polares
Região enrijecidapelo colesterol
Região maisfluida
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Proteínas da membrana plasmática
Proteínas integrais:- Anfipáticas, ligadas covalentemente aoslipídeos-Proteínas transmembrana: passagemúnica ou múltipla (atravessam mais de
uma vez a bicamada lipídica)
- A estrutura da membrana é dada pelos lipídeos e a função da membranaé dada pelas proteínas.- A composição proteica varia conforme o tipo de membrana
Proteínas periféricas:- Ancoradas aos lipídeos ou aoutras proteínas
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CRIOFRATURA•Técnica usada para evidenciarproteínas da membrana.
•Congelamento rápido de uma
célula ou tecido que será fraturado
em seguida.
•A bicamada é quebrada em duasmonocamadas: face P
(citoplasmática) e face E
(extracelular)
•Faz-se um molde das regiõesfraturadas com metal pesado
•Ao ME, os moldes evidenciam apresença das proteínas damembrana, na forma de saliências,principalmente na face P
Local dafratura
Fratura com lâmina
Face EFace P Bicamada lipídica
GlicoproteínaMoléculaBanda 3
Citosolcongelado
Águaextracelularcongelada
Local da fratura
Água extracelular congeladaGlicoproteína
Face P expostaFace E exposta
Gelo
Bicamadalipídica
Proteína transmembrana
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CRIOFRATURA
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Principais tipos de junções celulares encontradas nas membranas
Hemidesmossomos
Complexo juncional
Une as membranas de célulasvizinhas evitando a passagem de
substâncias entre elas Actina
Filamentosintermediários
Lâmina basal
Une os filamentos intermediários deuma célula aos de outra
Permite a passagem de pequenasmoléculas hidrossolúveis
Ancora os filamentos intermediáriosda célula à lâmina basal
Junçõescomunicantes
Desmossomos
Junções de
oclusão
Junções deadesão
Une feixes de filamentos de actinade uma célula a outros de uma
célula vizinha
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Junção de oclusão
Junção de adesão
Desmossomo
Junções celulares
-Junção de oclusão-Junção de adesão-Desmossomo
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Especializações da membrana: MICROVILOSIDADES
•Projeções da membranana superfície apical dacélula.•São imóveis.•Aumentam a área desuperfície celular.•Contêm filamentos deactina.
ME de Transmissão
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-São microvilosidades mais longase ramificadas.-São imóveis.-Encontrados no epidídimo e nas
células do ouvido interno.-Aumentam a área de superfíciedas células.-Contêm filamentos de actina.
Especializações da membrana: ESTEREOCÍLIOS
Epididimo MO e MET
Ouvido interno - MEV
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A superfície da membrana celular é recoberta de oligossacarídeos
(glicocálice)
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Glicocálice
-A superfície da membrana é recoberta com oligossacarídeos deglicoproteínas, glicolipídeos e proteoglicanas
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Funções: reconhecimento, adesão e interação celular
Glicocálice é o conjunto de todos os açúcares na
superfície da membrana
Oligossacarídeo
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A permeabilidade da membrana é seletiva
LisadaIntumescidaCrenada Normal
Concentração de íons no meio
extracelular
Hemácea
Muitohipotônico
Hipotônico
IsotônicoHipertônico
•Compostos hidrofóbicos, solúveis em lipídeos, atravessamfacilmente a bicamada lipídica.
•Entretanto, água e certas substâncias hidrofílicas também podempenetrar nas células.
•Proteínas transmembrana formam poros funcionais (hidrofílicos)por onde passam íons e moléculas que não são solúveis em
lipídeos.
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Transporte através damembrana
Para a maioria das substânciasexiste uma relação direta entresua solubilidade nos lipídeos esua capacidade de penetraçãonas células.
Lipídeos
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Proteínas transportadoras de membrana
Duas classes principais:
- Proteína carreadora
- Proteína canal
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Transporte Transmembrana
- Transporte ativo - requer energia (ATP) e ocorre contra o gradiente deconcentração da substância.
- Transporte passivo (difusão facilitada)- ocorre a favor do gradiente deconcentração da substância e não requer energia.
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Tipos de proteínas carreadoras envolvidas no transporteativo através da membrana
- Uniportadoras (uniporte)- Transportadores acoplados: - simporte
- antiporte
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Enzima Na+/K+ ATPase (Bomba de Na+ e K+):Exemplo de Antiporte
- para cada molécula de sódio que sai, entram duas moléculas de potássio.
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Célula epitelial intestinal-Absorção de glicose: simporte com sódio.-Transporte da glicose para o líquido extracelular: difusão facilitada.-Manutenção dos níveis de sódio fora da célula pela bomba de Na+/K+: antiporte.
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Transporte em quantidade: Endocitose
•Captação de macromoléculas, substâncias particuladas e células.
•Material é envolvido por projeções da membrana plasmática, que sefecham formando uma vesícula intracelular com material ingerido.
Pinocitose – ingestão de fluidos e solutos por meio de vesículaspequenas (100 a 150 nm de diâmetro).
Fagocitose – ingestão de partículas grandes como microrganismose células, por meio de grandes vesículas chamadas fagossomos(>250nm diâmetro).
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Pinocitose
•Ingestão de substâncias em solução.•Formam-se vesículas pinocíticas pela invaginação da membranaplasmática.•As vesículas são dirigidas a um compartimento (endossomo)
Tipos de Pinocitose:
•Não-Seletiva
•Seletiva (vesículas cobertas com clatrina)
Pinocitose Seletiva = Endocitose mediada por receptor
-Captação de moléculas específicas do fluido extracelular.
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Pinocitose não-seletiva
Capta inespecificamente solutos do meio extracelular.
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Endocitose mediada por receptor
Vesículas recobertas com clatrina
•As moléculas a serem transportadas se ligam a
receptores da membrana•Moléculas de clatrina formam uma estruturasemelhante a uma “gaiola” no lado citossólico damembrana, durante a formação da vesícula endocítica(vesícula recoberta).
•A vesícula é direcionada ao compartimentoendossômico.
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Endossomos
•Compartimentos que recebem asmoléculas introduzidas na célulapor pinocitose.
•pH ácido no seu interior (bombade H+).
•Separação e endereçamento das
moléculas (para lisossomos,citosol, superfície celular).
Endossomo primário ou precoce – próximo à membrana plasmática.Endossomo secundário ou tardio – próximo ao núcleo.
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-Ingestão de partículas sólidas
-Partículas grandes: microrganismos, restos celulares
-Emissão de pseudópodos
-Formação de fagossomo
FAGOCITOSE
-Em protozoários: alimentação-Nas células animais: defesa (macrófago, neutrófilo)
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Etapas:
•Adesão: por meio de receptores específicose mediadores (como imunoglobulinas) que seligam aos antígenos da superfície deorganismos.
•Internalização: emissão de pseudópodos queenvolvem a partícula ou organismo.
•Digestão: lisossomos.
FAGOCITOSE
Partícula inativada porimunoglobulina
Partícula inativada porproteínas do sistema imune(complemento)
Célula em apoptose (mortecelular programada)
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LISOSSOMOS-Esféricos, envolvidos por membrana, de tamanhosvariáveis.-Lisossomos primários contêm enzimas digestivas.-Lisossomos secundário resultam da fusão doslisossomos primários com fagossomos.-Corpos residuais: depósito de material que resistiu àdigestão.
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Membrana do lisossomo:
-Possui proteínas transportadoras
que permitem a saída dos produtosfinais da digestão (aminoácidos,nucleotídeos, açúcares) para ocitosol.
-Possui bombas de H+
que mantém ointerior do lisossomo com pH ácido,ideal para a ação das enzimasdigestivas.
LISOSSOMO
Õ
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FUNÇÕES DOS LISOSSOMOS
- Digestão intracelular
- Autofagia (digere organelas
da própria célula)- Secreção de enzimashidrolíticas (ex. osteoclastos,eosinófilos)
Exocitose
(raro)
Exocitose
(comum emalgumas célulassecretoras)