Membranas celulares

Membrana Celular

Bicamada Lipídica

Composição: Lipoprotéica

Membrana PlasmáticaFosfolipídio

Polar

Apolar

Molécula anfipática

Fosfolipídios da membrana:• Fosfatidilcolina• Fosfatidilserina• Fosfatidilentanolamina• Esfingomielina

InsaturaçãoAumenta fluidez

Membrana Plasmática

H2O

H2OH2O H2O

H2O

H2O

H2O

Apolar

Polar

Polar

Proteína intrínseca transmembrana

Proteína extrínseca

Membrana Plasmática

Funções das Proteínas da membrana:

• Estrutural: formando, junto com outras proteínas, o citoesqueleto. • Enzimática: catalítica ou anabólica.• Transportadora: canal ou carreador.• Receptora: reconhece moléculas e gera uma resposta.

Transporte Através da Membrana

Transporte Através da MembranaTipos de transporte:1. Transporte passivo ou Difusão: simples e

facilitada.2. Transporte ativo: primário e secundário.

Fatores que interferem no transporte de uma substância: Polaridade Carga elétrica Tamanho Diferença de concentração entre o meio interno e o externo

Difusão

Definição: passagem de uma substância do meio mais concentrado para outro menos concentrado. NÃO HÁ GASTO ENERGÉTICO!

Movimentos Brownianos

Energia térmica

Difusão

• Utiliza a energia térmica das moléculas.• Movimentos moleculares são aleatórios.• Tende a um equilíbrio dinâmico• Há, no final, uma DIFUSÃO EFETIVA.

Difusão Simples

• Substâncias lipossolúveis: através da bicamada lipídica.

OBS1: toda a membrana serve como área de difusão (rápido).

OBS2: Não há seletividade.• Sustâncias hidrossolúveis: através de proteínas

canais.

Proteínas CanaisCaracterísticas gerais:1) São proteínas transmembranas.2) Parte de sua molécula forma um lúmen aquoso.3) São seletivos em relação a molécula transportada.

Membrana Plasmática

Filtro de seletividade

100 Milhões de íons podem permear por um canal iônico por segundo!

Canais Protéicos

Canais Com comportas:• Podem ter uma ou mais comportas.• As comportas podem abrir mediante algum fator (voltagem, ligante, estiramento, etc.). • Alguns canais não sofrem modulação para abertura ou fechamento.

Membrana Plasmática

Comportas: regiões dos canais que obstruem a passagem iônicas, porém podem se abrir mediante um estímulo

Difusão FacilitadaOcorre através de carreadores

Carreadores: proteínas que se ligam a substâncias específicas e modificam sua forma para transportá-las através da membrana

Membrana Plasmática

Sítio ativo

Difusão Simples x Facilitada

Conc.

Velocidade de difusão

Difusão simples

Difusão facilitada

Tm

Pergunta-se: porque a difusão facilitada atinge um Tm?

SATURAÇÃO DOS CARREADORES!!!

Transporte Ativo

• Ocorre através de carreadores;• Há gasto energético.• Quando o gasto ocorre diretamente no

transporte: primário (BOMBAS).• Quando o gasto ocorre em outro processo:

Secundário.

Transporte Ativo

Na+

K+

ATP

Primário

ADP + Pi

Exemplo: bomba sódio potássio

Transporte Ativo

Na+

K+

ATP

Secundário

ADP + Pi

Ca++

Glicose

Na+

Contratransporte

Co-transporte

Bomba sódio-potássio

• Está presente em todas as células.• Transporta 3 íons sódio para o meio externo e

2 íons potássio para o meio interno. • É eletrogênica.• Responsável pela manutenção da diferença de

concentração de sódio e potássio através da membrana.

Na+

Na+

Na+Na+Na+Na+ Na+

Na+

Na+

K+

K+K+

K+

K+

K+

K+

K+

K+K+

K+

K+

ATP

Na+

Na+ Na+

K+

K+

K+

K+

Pi

ADP

Outras Bombas

• Bomba de cálcio: está presente em todas as células. Bombeia cálcio para o meio externo.

• Bomba de hidrogênio: importante nas cel. Parietais.

• Bomba de cloreto: bombeia cloreto para o meio externo.

Receptores Celulares

Receptores CelularesDEFINIÇÃO: são proteínas ou glicoproteínas presentes nas células, que reconhecem ligantes e emitem uma resposta celular.

Localização:• membrana plasmática • citoplasma• núcleo.

Tipos de Receptores de Membrana:• Ionotrópicos: são também canais iônios ou estão acoplados a um canal.• Metabotrópicos: ativam sistemas de segudos-mensageiros

Receptor

DNA HRE

RNAm

Receptores Nuclear

Localização dos Receptores:

Hormônios Peptídicos, protéicos ou Catecolaminas

Hormônios Esteróides e da tireóide

Membrana plasmática

Citoplasma ou núcleo

Receptores Celulares

Receptores ionotrópicos

Sítio de ligação

Comporta

Mediador intracelular

Receptores Metabotrópico

Receptores Metabotrópicos

Ligaçãoc/ ligante Segundos-mensageiros

Principais Mediadores Intracelulares:• AMPc;• DAG e IP3;• GMPc; • Ca++;• Tirosina cinase;• Metabólitos do Ácido Aracdônicos;

Ligados a proteína G

Sistema de Amplificação da Resposta

Receptores

3 tipos principais:•Proteína Gs: estimula a AC.•Proteína Gi: inibe a AC.•Proteína Gq: estimula a FC.

Cada tipo de receptor pode está acoplado a um ou mais tipo de proteína G

Em mamíferos, há diversas isoformas das subunidades α, β e γ.

βγα

GDP

GTP

AC

ATP

AMPc

Sistema Adenilciclase (Gs)

PKA

βγα

GDP

GTP

AC

ATP

Sistema Adenilciclase (Gi)

PKA

βγα

GDP

GTP

FC

Sistema Fosfolipase C

PKC

FIBFDAG IP3

Ca++

Respostas Celulares

AMPc PKAEnzimas

Canais

CREB

DAG + IP3PKC

PO4

PO4

PO4

O padrão de fosforilação dos diversos elementos é específico de célula para célula.