CARACTERÍSTICAS DA MEMBRANA CELULAR

Objetivos

- Apresentar as características da membrana celular;

-Discutir os tipos de transporte pela membrana e seus transportadores.

MEMBRANA CELULAR

Delgada camada de lipídio, incrustada de proteínas, que circunda cada célula;

Mantém ambiente químico adequado para os processos metabólicos da célula, regula o volume do citoplasma e medeia a transferência de informações, sob a forma química e elétrica.

COMPOSIÇÃO DO LÍQUIDO INTRA E EXTRACELULAR

MEMBRANA CELULAR

BICAMADA LIPÍDICA – barreira para o movimento da maioria das moléculas de água e substâncias solúveis em água entre os meios extra e intracelular.

Substâncias lipossolúveis (O2,CO2 e álcool) passam diretamente pela bicamada

PROTEÍNAS DE TRANSPORTE (integrais)

- Proteínas de canais (poros) - espaços aquosos na sua molécula permitindo livre acesso de íons e moléculas;

Transporte por difusão (sem gasto de energia).

MEMBRANA CELULAR

-Proteínas carreadoras – transporte de substâncias na direção oposta à direção natural de difusão (transporte ativo);

- Fixam as subst. a ser transportada - alteração conformacional – entrada da substância na célula;

- Outras atuam como enzimas.

São altamente seletivas as substâncias quanto ao tipo de moléculas ou íons que vai

atravessar a membrana.

MEMBRANA CELULAR

PROTEÍNAS PERIFÉRICAS (receptoras)

– Presente na porção interna da célula fixada as proteínas integrais;

- Atuam como enzimas ou como controladores do funcionamento intracelular.

MEMBRANA CELULAR

GLICOCÁLICE – revestimento de carboidratos – glicoproteínas (9/10) e glicolipídios (1/10).

Função: - proporciona carga elétrica superficial negativa;

- Fixação com outras células;

- Atuam como substâncias receptoras para fixação de hormônios;

- Participam de reações imunes.

ESTRUTURA DA MEMBRANA CELULAR

MEMBRANA CELULAR

1- Bicamada fosfolipídicaregião hidrófoba

(voltada p/ o centro)região hidrófila

(voltada p/ periferia)

Para manutenção da vida da célula, é necessário Para manutenção da vida da célula, é necessário nutrientes. nutrientes. As substâncias atravessam a membrana celular por As substâncias atravessam a membrana celular por difusãodifusão e por e por transporte ativotransporte ativo. . Partículas maiores entram na célula por meio de Partículas maiores entram na célula por meio de ENDOCITOSEENDOCITOSE.. PinocitosePinocitose – ingestão de vesículas pequenas – ingestão de vesículas pequenas contendo líquido extracelular.contendo líquido extracelular. FagocitoseFagocitose – ingestão de grande partículas – – ingestão de grande partículas – bactérias, células ou pedaços de tecidos em bactérias, células ou pedaços de tecidos em degeneração.degeneração.

SISTEMAS FUNCIONAIS DA CÉLULA

MECANISMO DE PINOCITOSE

MECANISMO DE

PINOSITOSE

(Depressões revestidas)

(Vesícula pinocítica)

- Exige ATP e presença de íons cálcio (força)

Ingestão de partículas maiores.

- Realizado por macrófagos teciduais e leucócitos;

- Mecanismo idêntico ao da Pinocitose.

MECANISMO DE FAGOSITOSE

DIGESTÃO DE SUBSTÂNCIAS ESTRANHAS

(Exocitose)

(Hidrolases ácidas)

- Digestão celular;- Digestão celular;- Regressão de tecidos;- Regressão de tecidos;- Autólise celular;- Autólise celular;- Possuem agentes bactericidas (- Possuem agentes bactericidas (lisozimalisozima – – dissolve a parede bacteriana; dissolve a parede bacteriana; lisoferrinalisoferrina – – fixa ferro e outros metais essenciais para o fixa ferro e outros metais essenciais para o crescimento bacteriano; crescimento bacteriano; pH 5,0pH 5,0 – ativa as – ativa as hidrolases). hidrolases).

FUNÇÃO DOS LISOSSOMOS

- Substâncias lipossolúveis – difundem pela bicamada fosfolipídicaexemplos: ácidos graxos, oxigênio, gás carbônico, etc.

- Substâncias hidrossolúveis – difundem por canais específicosexemplos: sódio, potássio, cloreto, cálcio, etc

TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS PELA MEMBRANA

DIFUSÃO (transporte passivo) ou TRANSPORTE ATIVO

Difusão – movimento aleatório de substâncias e moléculas pelos espaços intermoleculares da membrana e/ou em combinação com uma proteína carreadora.

Transporte ativo – movimento de íons ou de outras substâncias em combinação com proteína carreadora e contra um gradiente de energia.

TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS PELA MEMBRANA

MOVIMENTO DE MOLÉCULAS

As moléculas e íons nos líquidos corporais estão em movimentação contínua - calor;

Quanto maior será a movimentação, maior será a temperatura;

Se existe um gradiente de concentração (energia armazenada) o movimento aleatório, passa a ser efetivo indo das áreas de alta concentração para as de baixa concentração;

MOVIMENTO DE MOLÉCULAS

Forças eletrostática e internuclear repelem

as moléculas transferindo energia

cinética

Difusão simples – movimento cinético de íons ou mol. pelos orifícios ou espaços intermoleculares sem usar proteínas carreadoras.- Ocorre pelos interstícios da bicamada lipídica (substância lipossolúvel);- Pelos canais aquosos. Difusão facilitada – (mediada por carreador). As proteínas carreadoras se prendem quimicamente aos íons e moléculas (sítio de fixação) – alteração conformacional – canal se abre na face interna da membrana.

DIFUSÃO

VIAS PARA TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA MEMBRANA

DIFUSÃO POR CANAIS PROTEICOS

- Costumam ser seletivamente permeáveis a determinadas substâncias devido a características do canal: diâmetro, forma e natureza das cargas elétricas ao longo da superfície interna;

- Podem ser abertos ou fechados por comportas.

TRANSPORTE DE SÓDIO E

POTÁSSIO ATRAVÉS DOS

CANAIS PROTEICOS

ABERTURA E FECHAMENTO DAS COMPORTAS

Abertura e fechamento das comportas são regulados por:

- Voltagem – as comportas do canal Na+ se abrem quando a face interna da membrana passa a ter carga negativa;

- as comportas do canal K+ se abrem quando a face interna da membrana passa a ter carga positiva. (Ocorre no final do PA).

- Agentes químicos – abertura dos canais pela ligação de uma substância (acetilcolina).

Diferenças da difusão simples para facilitada

Na difusão simples a medida que aumenta concentração da substância, aumenta a velocidade da difusão.

Na difusão facilitada a velocidade da difusão tende a V máx.

EFEITOS DA CONCENTRAÇÃO DE UMA

SUBSTÂNCIA SOBRE A VELOCIDADE DE DIFUSÃO

FATORES QUE INTERFEREM COM A PERMEABILIDADE DA MEMBRANA

- ESPESSURA DA MEMBRANA

- LIPOSSOLUBILIDADE

- Nº DE CANAIS PROTEÍCOS

- TEMPERATURA

- PESO MOLECULAR

FATORES QUE ALTERAM A INTENSIDADE EFETIVA DA DIFUSÃO

COEFICIENTE DE DIFUSÃO – área da membrana x permeabilidade;

DIFERENÇA DE CONCENTRAÇÃO – a intensidade com que a substância se difunde para o interior é proporcional a concentração das moléculas no exterior.

DIFERENÇA DO POTENCIAL ELÉTRICO

DIFERENÇA DE PRESSÃO – soma de todas as forças das diferentes moléculas que atingem uma área específica da membrana num instante.

FATORES QUE ALTERAM A INTENSIDADE EFETIVA DA DIFUSÃO

DIFERENÇA DE CONCENTRAÇÃO

DIFERENÇA DO POTENCIAL ELÉTRICO

DIFERENÇA DE PRESSÃO

FATORES QUE ALTERAM A INTENSIDADE EFETIVA DA DIFUSÃO

DIFUSÃO FACILITADA

OSMOSE

A difusão se aplica tanto à água como aos solutos;

A água se difunde nas duas direções (balanceada);

Osmose – movimento efetivo da água causado pela diferença na concentração da própria água.

PRESSÃO OSMÓTICA

Pressão necessária para interromper a

osmose

Transporte de substância contra gradiente eletroquímico -forças causadas por diferenças de concentração, potencial elétrico e de pressão; usa energia da quebra da molécula de ATP.

Substâncias ativamente transportadas – íons sódio, potássio, cálcio, ferro, hidrogênio, cloreto, iodeto, urato, vários açúcares e aminoácidos.

TRANSPORTE ATIVO

Primário: feito por transportadores específicos - ATPases (bombas) Exemplos: Na+/K+, Ca++, H+, etc.

Secundário: usa energia derivada da diferença de concentração iônica criada pelo transporte ativo primário.

TRANSPORTE ATIVO

Proteína carreadora formada pela subunidade alfa (peso molecular 100.000) e subunidade beta (peso molecular 55.000);

Proteína alfaFunções: - Possuem 3 sítios receptores para o íon sódio na parte interna;- Possuem 2 sítios receptores para o íon potássio na parte externa;- A porção interna possui atividade ATPásica

Proteína beta – não tem função específica (talvez ajuda a ancorar o complexo protéico na membrana).

BOMBA SÓDIO/POTÁSSIO

MECANISMO DE FUNCIONAMENTO DA BOMBA Na+/K+

Controla o volume das células

Secundário: usa energia gerada do gradiente elétrico derivada do transporte ativo primário.

- Co-transporte – difusão do íon sódio junto com outras substâncias através de mecanismo de acoplamento para dentro da célula (glicose).

Ex. co-transporte sódio-glicose

- Contratransporte - transporte onde os solutos energizantes e o energizado se movem em direções opostas (entrada de sódio e saída de cálcio).

Ex. contratransporte sódio-cálcio

TRANSPORTE ATIVO

MECANISMO DE CO-TRANSPOTE DE GLICOSE