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MEMBRANA CELULAR, BASES CELULARES E MOLECULARES II - Coggle Diagram
MEMBRANA CELULAR
ESTRUTURA DA MEMBRANA
As membranas celulares são cruciais para a vida da célula. A membrana plasmática circunda a célula, define seus limites e mantém as diferenças essenciais entre o citosol e o ambiente extracelular.
A membrana plasmática contém proteínas que atuam como sensores de sinais externos, permitindo que as células mudem seu comportamento em resposta aos sinais ambientais. Essas proteínas sensoriais, ou receptoras, transferem informação, em vez de moléculas, através da membrana.
Todas as membranas biológicas possuem uma estrutura geral comum: cada uma é constituída por uma fina película de moléculas e proteínas unidas principalmente por interações não covalentes.
As membranas celulares são estruturas dinâmicas, fluidas, e a maioria de suas moléculas move-se no plano da membrana. As moléculas lípidicas são organizadas como uma camada dupla contínua de cerca 5nm de espessura.
Essa bicamada lipídica proporciona a estrutura fluida básica da membrana e atua como uma barreira relativamente impermeável à passagem da maioria das moléculas solúveis em água.
A maioria das proteínas de membrana atravessam a bicamada lipídica e medeiam quase todas as funções da membrana, incluindo o transporte de moléculas específicas através dessa bicamada e a catálise de reações associadas à membrana, como a síntese de ATP.
Na membrana plasmática, algumas proteínas transmembrana atuam como ligações estruturais que conectam o citoesqueleto através da bicamada lipídica à matriz extracelu-lar ou a uma célula adjacente, enquanto outras atuam como receptores para detectar e transduzir sinais químicos do ambiente celular.
A BICAMADA LIPÍDICA É UM FLUIDO BIDIMENSIONAL
Apesar da fluidez da bicamada lipídica, os lipossomos não se fusionam espontaneamente uns com os outros quando em suspensão na água. A fusão não ocorre, porque os grupamentos das cabeças lipídicas polares ligam as moléculas de água, as quais precisam ser deslocadas da bicamada de dois lipossomos diferentes para que ocorra a fusão.
A fluidez de uma bicamada lipídica depende de sua composição.
O componente lipídico de uma membrana biológica é um líquido bidimensional no qual as moléculas constituintes estão livres para se mover lateralmente.
A fluidez das membranas celulares tem que ser precisamente regulada. Por exemplo, certos processos de transporte através das membranas e atividades enzimáticas cessam quando a viscosidade é aumentada experimentalmente acima de um nível limítrofe.
A fluidez de uma bicamada lipídica depende de sua composição e de sua temperatura, como é facilmente demonstrado em estudos de bicamadas lipídicas sintéticas.
BICAMADA LIPÍDICA
A bicamada lipídica forma a estrutura básica de todas as membranas celulares. Ela é facilmente observada por microscopia eletrônica, e sua estrutura de camada dupla é atribuível exclusivamente a propriedades especiais das moléculas lipídicas, as quais se reúnem espontaneamente em bicamadas mesmo sob condições artificiais simples.
FOSFOGLICERÍDEOS, ESFINGOLIPÍDEOS E ESTEROIS SÃO OS PRINCIPAIS LIPÍDEOS DAS MEMNBRANAS CELULARES
As moléculas lipídicas da membrana plasmática são anfifílicas, ou seja, apresenta uma extremidade polar e a outra apolar.
As moléculas lipídicas constituem cerca de 50% da massa da maioria das membranas das células animais, e quase todo o restante são proteínas.
Os principais fosfolipídios de membranas das células animais são os fosfoglicerídeos.
A fosfatidiletanolamina, a fosfatidilserina e a fosfatidilcolina são os mais abundantes fosfoglicerídeos das membranas das células de mamíferos.
PROTEÍNAS DE MEMBRANA
Uma membrana plasmática típica possui uma quantidade intermediária de proteínas, com cerca de metade de sua massa. Contudo, sempre há mais moléculas lipídicas do que moléculas de proteína nas membranas celulares, pois as moléculas lipí-dicas são pequenas quando comparadas com as moléculas de proteína, cerca de 50 mo-léculas lipídicas para cada molécula de proteína nas membranas celulares que possuem massa de proteína de 50%.
TRANSPORTE DE MEMBRANA
As proteínas de transporte de membrana especiais são responsáveis pela transferência de tais solutos através das membranas celulares. Essas proteínas ocorrem em muitas formas e em todos os tipos de membranas biológicas. Cada proteína costuma transportar apenas um tipo específico de molécula ou, algumas vezes, uma classe de moléculas (como íons, açúcares ou aminoácidos).
As membranas celulares, todavia, também devem permitir a passagem de várias moléculas polares, como íons, açúcares, aminoácidos, nucleotídeos, água e muitos metabólitos celulares que atravessam muito lentamente bicamadas lipídicas sintéticas.
Todas as proteínas de canal e muitas proteínas transportadoras somente permitem a
passagem passiva dos solutos pela membrana, um processo denominado transporte passivo.
No caso de transporte de uma única molécula sem carga, é a diferença na sua concentração nos dois lados da membrana – seu gradiente de concentração – que conduz o transporte passivo e determina sua direção
Embora a bicamada lipídica forneça a estrutura básica das membranas biológicas, as proteínas de membrana desempenham a maioria das funções específicas da membrana e, portanto, fornecem a cada tipo de membrana celular suas características e propriedades funcionais.
PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS E O TRANSPORTE ATIVO DE MEMBRANA
As células realizam tal transporte ativo de três principais formas
As bombas dirigidas por ATP acoplam o transporte contra o gradiente à hidrólise de ATP.
As bombas dirigidas por luz ou reações redox, encontradas em bactérias, arqueias, mitocôndrias e cloroplastos, acoplam o transporte no sentido do gradiente à energia obtida da luz, como no caso da bacteriorrodopsina.
Os transportadores acoplados vinculam a energia estocada em gradientes de con-centração para acoplar o transporte através da membrana de um soluto na direção de seu gradiente ao transporte de outro soluto no sentido contrário ao seu.
O processo pelo qual uma proteína transportadora transfere uma molécula de soluto através da bicamada lipídica assemelha-se a uma reação enzima-substrato, e, em muitos aspectos, os transportadores comportam-se como enzimas.
As proteínas transportadoras na membrana plasmática regulam o pH citosólico.
As células são constituídas predominantemente por água (em geral cerca de 70% de seu peso), o movimento da água através das membranas celulares é de vital importância.
A difusão direta da água através da bicamada lipídica, algumas células pro-carióticas e eucarióticas possuem canais de água, ou aquaporinas, inseridos em suas membranas plasmáticas para permitir um movimento mais rápido da água.
As aquaporinas são particularmente abundantes em células de animais que devem transportar água em taxas elevadas, como células epiteliais do rim ou células exócrinas que devem transportar ou secretar, respectivamente, grandes volumes de fluidos
BASES CELULARES E MOLECULARES II
ALUNA: KAROLINNE CALHEIROS
PROFESSORA: LARISSA OLIVEIRA