membranas biológicas
DESCRIPTION
Trata-se de um material sobre a composição das membranas biológicas e suas propriedades.TRANSCRIPT
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Goiânia2014
Prof. Me. Farm. Rodrigo Caixeta
Faculdade Unida de Campinas
Curso de Farmácia
Membranas BiológicasEnvolvem a célula como um todo e orgânulos citoplasmáticos.
MODELO MOSAICO FLUIDO(Singer e Nicholson, 1972)
• 50-75% Proteínas• 25-50% Lipídios
Principais Funções:- Movimento - Crescimento- Reprodução - Metabolismo- Proteção - Transporte- Revestimento - Reconhecimento
Considerações Gerais
1. São estruturas trilaminares (6nm–10nm)
2. Glicocálix (Glicolipídeos e Glicoproteínas)
3. Moléculas anfifílicas pequenas
4. Com água formam: micelas, bicamadas e lipossomos
5. Diversidade de funções proteicas
6. Lipídios e Proteínas ligados por interações não-covalentes
7. Eletricamente polarizadas
Lipídios de MembranaGlicerofosfolipídios – Esfingolipídios – Glicoesfingolipídios - Colesterol
Ácidos Graxos :• Alifáticos• C16 a C18• 50% Insaturados• Configuração cis
Colesterol (30%): Modifica a fluidez da membrana e controla a microestrutura
RADICAL FOSFATO
Micelas e Bicamadas Lipídicas
Glicocálix
Ligação O-glicosídica Ligação N-glicosídica
Proteínas de Membrana
Interações Hidrofóbicas
Interações EletrostáticasPontes de Hidrogênio
Ligações Covalentes
Proteínas Integrais• Glicoforina: Constituem antígenos dos sistemas ABO e MN
Além disso, são importante acopladores bacterianos e virais
Proteínas Integrais• Canais de Ânions: Realiza o desvio de cloreto
Proteínas Integrais• Porinas:
Proteínas Periféricas• Espectrina: Ligação à Banda 4.1
• Ankirina: Proteína de canal iônico
• Banda 4.1: Proteína estrutural
Proteínas ligadas à Lipídios
Miristoilação Palmitolilação Prenilação
GlicosilFosfatidilInositol (GPI)
Anel Hexágono Variável
AG’s Variáveis
Propriedades de Membrana1. Fluidez da Membrana (AG Insaturados e Colesterol)
a) Difusão Lateral:
b) Movimento flip-flop:
Propriedades de Membrana2. Permeabilidade Seletiva (Proteínas, Glicocálix e AG)
(A)Totalmente Permeável (B) Impermeável
(C) Permeável (D) Seletivamente Permeável
Permeação
1- Substâncias com MAIOR capacidadeO2 e CO2 - Etanol - Água
Moléculas pequenas (< 0,8nm) - Lipídicas
2- Substâncias com MEDIANA capacidadeGlicose - Aminoácidos - Íons - Vit D e E
Nucleotídeos (CGAT) - Anestésicos - Hormônios
Resorcina - Hidroquinona
3- Substâncias SEM capacidadeMacromoléculas: Proteínas
Transporte através de Membranas
Reconhecimento •Glicocálix
Alteração Conformacional
•Lipídios de Membrana
Passagem•Proteínas,
canais ou filtração
Sistemas de Transportea) Uniporte: envolve uma molécula por vez
Ex: Transportadores GLUT de Glicose
b) Simporte: moléculas na mesma direção
Ex: Transportadores renais
c) Antiporte: moléculas em direções contrárias
Ex: Bomba de Sódio e Potássio
Tipos de Transporte1. Transporte Passivo
a) Filtração
b) Difusão Simples
c) Difusão Facilitada
d) Osmose
2. Transporte Ativo
a) Difusão Ativa
3. Transporte em bloco
a) Endocitose (Fagocitose e Pinocitose)
b) Exocitose (Clasmocitose)
Concentração Iônica na Célula
ÍON FORA DA CÉLULA (10-3 M) DENTRO DA CÉLULA (10-3 M)
K+ 2,25 124
Na+ 109 10,4
Ca++ 2,1 4,9
Mg++ 1,25 14,0
Cl- 77,5 1,5
HCO3- 26,6 12,4
Íons orgânicos 13 74
Fonte: OKUNO; CALDAS; CHOW. Física para ciências biológicas e biomédicas. Cap. 21, p . 363
Gradiente de Concentração
• Potencial Elétrico++++++
“Uma distribuição de cargas elétricas cria em torno de si um campo elétrico”
Potencial de MembranaHá uma diferença de potencial (DDP) entre o líquido do interior de uma célula e o fluidoextracelular que gera um potencial: REPOUSO OU AÇÃO
POTENCIAL DE REPOUSO• Nervos e Musc. Esq.: -55mV a -100mV• Músculos Lisos: - 30 mV a -55mV
Difusão Simples através de lipídios
Solubilidade
Grau de ionização
pH e partição do pH
95% das drogas comerciais são primariamente absorvidas por difusão passiva
Reação de Ionização
A espécie ionizada BH+ ou R- possui lipossolubilidade baixa;
Em geral, a espécie não carregada é lipossolúvel o suficiente
para atravessar a membrana.
Ionização de ácidos e bases fracas
C12H11CIN3NH3+ C12H11CIN3NH2 + H+
Cátion de Pirimetamina Próton
Pirimetamina neutra
C8H7O2COOH C8H7O2COO- + H+
Aspirina Ânion de Próton
neutra aspirina
Equação de Henderson-Hasselbach
Permite calcular a proporção de moléculas ionizadas/não-
ionizadas em cada pH
pk: constante de dissociação
Balanço de ácidos e bases em pH baixo
Balanço de ácidos e bases em pH alto
MEM
BR
AN
A
pH 5 pH 7
Não Ionizada Não Ionizada
Ionizada Ionizada
Transporte mediado por carreadores
Difusão facilitada
Transporte ativo
Importante no túbulo renal, trato biliar,
barreira hematoencefálica e
trato gastrintestinal
Velocidade de transporte através de membranas lipídicas: difusão passiva x transporte mediado por carreador
Kenakin, TP. A pharmacology primer: theory, applications, and methods. 3ª ed. 2009
Pinocitose
Transporte vesicular
Endocitose mediada por
receptores
Propriedade de Membrana
• Autosselação
• Assimetria