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Membrana Celular:

Bicamada Lipídica

Prof. João Ronaldo Tavares de Vasconcellos Neto

BICAMADA LIPÍDICA

• Bicamada

►Formada por 50% de lipídeos (latu senso);

►As moléculas das membranas são

anfipáticas;

►Lipídeos mais abundantes são os

fosfolipídios;

BICAMADA LIPÍDICA

BICAMADA LIPÍDICA

• Os lipídeos da bicamada não se

dissolvem em água!

Qual a conseqüência desta afirmação?

BICAMADA LIPÍDICA

• Interação da água com moléculas

hidrofóbicas e hidrofílicas.

BICAMADA LIPÍDICA

• Como conseqüência.

BICAMADA LIPÍDICA

• Fluidez da bicamada

►A bicamada não é uma estrutura rígida e estática;

►As proteínas inseridas na bicamada se deslocam;

►Os lipídeos realizam movimentos; Flexão

Difusão lateral

Rotação

Flip-flop

BICAMADA LIPÍDICA

• Fluidez – facilidade com a qual as moléculas lipídicas

movem-se no plano da bicamada;

• Importância – capacita as proteínas da membrana a se

difundirem rapidamente, no plano da bicamada e a

interagirem umas com as outras, essencial para muitas

funções, como por exemplo, a sinalização celular.

BICAMADA LIPÍDICA

BICAMADA LIPÍDICA

• Novas moléculas de fosfolipídeos são formadas

no Retículo endoplasmático rugoso (RER);

• Apenas a camada citosólica é reposta;

• A fluidez aliada a ação da enzima

translocadores de fosfolipídeos.

BICAMADA LIPÍDICA

• Composição

►A bicamada não é constituída de fosfolipídios

somente;

►Contém também (tipos de lipídeos):

Colesterol

Glicolipídeos

Fosfolipídios

BICAMADA LIPÍDICA

►Tipos de fosfolipídeos

Fosfatidicoliona

Fosfatidiletanolamina

Fosfatidilserina

Esfingomielina

BICAMADA LIPÍDICA

A metade externa da MP consiste principalmente

de fosfatidilcolina e esfingomielina.

A metade interna da MP possue a

fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina e, em menor

proporção, o fosfatidilinositol.

O fosfatidilserina e o fosfatidilinositol têm uma

carga negativa.

•

BICAMADA LIPÍDICA

• Qual a importância desta diversidade?

BICAMADA LIPÍDICA

BICAMADA LIPÍDICA

• Assimetria da bicamada lipídica

►As diferentes proteínas inseridas na bicamada em

diferentes concentrações na face citosólica e na face

externa da membrana lhe conferem cargas opostas

BICAMADA LIPÍDICA

• A maioria das membranas das células eucarióticas,

incluindo a MP, é sintetizada no RE e, nesta organela,

ocorre a Assimetria Fosfolipídica, produzida por

translocadores-fosfolipídicos, que deslocam os

fosfolipídios de uma monocamada para outra;

• Esta Assimetria é fundamental para o funcionamento de

numerosos processos, por exemplo, os sistemas

enzimáticos.

BICAMADA LIPÍDICA

• Glicolipídeos

►São moléculas de lipídicas contendo açucares;

►São encontradas no monocamada não-citosólica (monocamada externa);

►Desempenham papel na separação celular,

PROTEÍNAS DE MEMBRANA

PROTEÍNAS DE MEMBRANA

• Apesar das membranas plasmáticas serem formadas

em sua grande maioria por lipídeos, as proteínas que

compõem a bicamada desempenham a maioria das

funções específicas.

PROTEÍNAS DE MEMBRANA

Membrana com baixa

concentração de proteínas

(25%)

Membrana com alta

concentração de proteínas

(75%)

PROTEÍNAS DE MEMBRANA

• Associação das Proteínas a Membrana

►Proteína transmembrana;

De passagem única

Multipassagem

►Proteína periférica da membrana;

►Proteínas integrais da membrana.

PROTEÍNAS DE MEMBRANA

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/db/Polytopic_membrane_protein.png/400

px-Polytopic_membrane_protein.png

PROTEÍNAS DE MEMBRANA

• Proteína transmembrana

►São anfipáticas;

►Podem atravessar a bicamada ou apenas a monocamada: Associam-se

A monocamada citosólica por meio de uma α hélice;

A monocamada citosólica por meio de uma cadeia lipídica ligada covalentemente;

A monocamada externa por meio de uma cadeia lipídica ligada covalentemente.

PROTEÍNAS DE MEMBRANA

PROTEÍNAS DE MEMBRANA

• Barris β

►Formam poros na membrana;

►São seletivos:

Tamanho

Carga

Afinidade química

PROTEÍNAS DE MEMBRANA

TRANSPORTE DE MEMBRANA

K+

K+

K+

K+

K+

K+

K+

K+

K+

Na+ Na+

Na+

Na+ Na+

Na+ Na+

Na+

Na+ Na+

TRANSPORTE DE MEMBRANA

• A bicamada lipídica é impermeável a íons

• Existem dois principais tipos de proteínas

de transporte:

►Carreadoras

►Canais (Barris β)

TRANSPORTE DE MEMBRANA

TRANSPORTE DE MEMBRANA

• Proteínas Carreadoras (permeases, transportadores) ►Ligam o soluto específico a ser transportado e sofrem

uma série de mudanças conformacionais para transferir o soluto.

• Proteínas de Canal ►Formam poros aquosos que se entendem da face

externa a face intracelular da bicamada e interagem muito menos com o soluto. A velocidade de difusão é maior que a das proteínas carreadoras.

TRANSPORTE DE MEMBRANA

Proteína

Carreadora

Proteína

Canal

TRANSPORTE DE MEMBRANA

• Tipos de Transporte

►Transporte passivo ou difusão facilitada

Todas as proteínas canal e algumas carreadoras.

Neste caso a força que move a molécula de um

lado para outro da bicamada é seu gradiente de

concentração

TRANSPORTE DE MEMBRANA

TRANSPORTE DE MEMBRANA

►Transporte ativo (bombas)

Ocorre quando o soluto possui carga residual (positiva ou negativa);

Pode ocorrer contra o gradiente de concentração;

O gradiente de concentração e o gradiente elétrico influenciam o transporte ativo;

Gradiente de concentração + Gradiente elétrico = Gradiente eletroquímico

TRANSPORTE DE MEMBRANA

TRANSPORTE DE MEMBRANA

• Tipos de transporte ativo

►Uniporte – transporte de um único soluto de

um lado para outro da bicamada

►Simporte – transporte simultâneo de solutos

na mesma direção. Transporte acoplado.

►Antiporte - transporte simultâneo de solutos

em direção oposta. Transporte acoplado.

TRANSPORTE DE MEMBRANA

TRANSPORTE DE MEMBRANA

• Maneiras de dirigir o transporte ativo

TRANSPORTE DE MEMBRANA

• Bomba de Na+-K+ (Na+-K+ ATPase)

►Bombeia Na+ para fora da célula;

►Bombeia K+ para dentro da célula;

Regula o pH citosólico;

Transporte de soluto (glicose);

Regulação osmótica.

TRANSPORTE DE MEMBRANA

TRANSPORTE DE MEMBRANA

• Transporte de solutos (Células intestinais)

►Simporte de Na+ ligado a Glicose;

►Transporta Glicose para o interior da célula;

►O aumento da concentração de Glicose

favorece o transporte passivo para o exterior

celular;

TRANSPORTE DE MEMBRANA

• Regulação osmótica

►Osmose – movimento da água de acordo

com o gradiente de concentração

Menos concentrado para o mais

concentrado

TRANSPORTE DE MEMBRANA

Água

Soluto

H2O

TRANSPORTE DE MEMBRANA

• Meio Hipotônico ►Baixa concentração de soluto e alta concentração de

água.

• Meio Hipertônico ►Alta concentração de soluto e baixa concentração de

água.

• Meio Isotônico ►Equilíbrio osmótico.

TRANSPORTE DE MEMBRANA

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