BIOFÍSICAMEMBRANAS BIOLÓGICAS

Membranas Biológicas – Função e estrutura

Estruturas diferenciadas que promovem a compartimentação das células, separando o seu interior do meio externo

Capazes de selecionar os ingredientes que devem entrar na célula ou dela sair através de transporte ativo e passivo

Modelo mosaico – fluido – modelo de estrutura mais aceita

Modelo Mosaico – Fluido2 camadas de lipídios onde estão inseridas moléculas proteicas

Lipídeos:moléculas biológicas apolares = solúveis em solventes orgânicos e insolúveis em água

Glicolipídeos:- hidratos de carbono, em geral Hexoses - componentes de muitos receptores da superfície celular

Proteínas - características para cada tipo de membrana – funções geral: transporte

Imunogênicas – promovem resposta imunitáriaEspecificidade – permite as células se reconhecerem

mutuamenteTransporte – ativo/ difusão

Grupos: Integrais ou Intrínsecas (70%) – glicoproteínas, proteínas

transportadoras, receptores para hormônios, drogas e lecitinas

Periféricas ou Extrínsecas – se prendem à superfície interna e externa da membrana celular

Estruturas básicas1-Poros ou canais:Passagens que permitem a comunicação entre lado externo e interno da célula

2-Zonas de difusão facilitada (ZDF):Regiões que possuem moléculas de uma determinada espécie química em alta concentração que permitem a difusão de moléculas afins

3-Receptores:Sítios capazes de receber

moléculas específicas que acionam mecanismos de abertura ou fechamento de poros4- Operadores:

Mecanismos moleculares capazes de transportar substâncias através da membrana em sentido único

1- Poros ou canais – trânsito passivo Os canais podem possuir carga negativa, positiva ou sem carga

A carga se origina de grupos laterais de proteínas

Canais positivos, repelem cátions(+) – deixam passar ânions.

Canais negativos, repelem ânions (-) – deixam passar cátions.

Alguns canais possuem portões que se abrem sob comando, além da barreira da carga – canal de Na+

Potencial de repouso – canal fechado

Potencial de ação - canal aberto

Diâmetro dos canais x Volume dos passantes

- Diâmetro do canal seleciona o passante de acordo com seu volume

Concentração dos íons e direção do transporte

- Gradiente de concentração – do lado mais concentrado para o menos concentrado

2- ZDF Regiões que possuem alta concentração de moléculas da mesma espécie química

Exemplos:Lipídeos – ZDF: lipoproteínasPolissacarídeos – ZDF: glicoproteínas

Processos imunológicos, permeando antígenos e anticorpos

Transporte de hormônios esteróides

3- Receptores – trânsito ativo São sítios que possuem estrutura adequada à ligação de certas moléculas que ao se ligarem, deslancham uma série de processos celulares

EX. Receptor de insulina/absorção da glicose pela célula

Podem existir na membrana e no citosol

4 - Operadores Mecanismos capazes de realizar transporte ativo

Contra gradientes de concentração , elétrico ou ambos

Utilizam ATP como fonte de energia Sentido unidirecionalEx. Bomba de sódio e potássioReceptores estão associados aos operadores

Transporte através da membranaTransporte passivo: Difusão simples : mecanismo de passagem natural de moléculas através da membrana

Difusão facilitada : mediada por carreadores (proteínas) = substância penetrante se combina com uma molécula transportadora (permease) – ex. glicose e alguns aminoácidos

Transporte ativo: dependência de energia, o soluto é transportado contra um gradiente

Sistema de Receptores/Operadores

SOLUÇÕES – SOLUTO/SOLVENTE DIFUSÃOPassagem de uma determinada substância de um meio mais concentrado para um menos concentrado O soluto se espalha homogeneamente pelo solvente

OSMOSEDifusão do solvente – a água vai aonde está o solutoO solvente vai até o solutoOsmose nada mais é do que a difusão do solvente

TRANSPORTE EM QUANTIDADE( Transporte ativo – gasto de energia)Transporte de macromoléculas (proteínas, polissacarídeos, bactérias etc)

Endocitose - transporte de substâncias do meio extra- para o intracelular, através de vesículas limitadas por membranas, a que se dá o nome de vesículas de endocitose ou endocíticas

Exocitose – processo contrário à endocitose. Excreção e secreção de substâncias

EndocitoseFagocitose- formação de pseudópodos para englobar no seu citoplasma partículas sólidas.

EX. Os glóbulos brancos utilizam este processo para envolver materiais estranhos como bactérias ou até células danificadas

EndocitosePinocitose –englobamento de gotículas de líquido através da invaginação de uma área da membrana plasmática.

Ex. Incorporação da transferrina pela célula precursora da hemácia para transporte do ferro, utilizado na síntese de hemoglobina

EXOCITOSEProcesso biológico pelo qual uma célula eucariótica viva libera substâncias para o fluido extracelular

Formação de vesículas que englobam a substância a secretar, no interior do citoplasma

vão para a membrana celular, fundindo-se com esta e libertando o seu conteúdo para o exterior.

As substâncias a serem libertadas pela célula podem ser produtos de secreções, tais como toxinas ou hormônios, ou neurotransmissores (nas sinapses dos nervos).

EXERCÍCIOS1 – O que é para que serve a membrana plasmática?

2 – Explique resumidamente o que é o modelo mosaico-fluido que representa a membrana plasmática

3 – Qual a diferença entre transporte ativo e transporte passivo?

4 – De acordo com as estruturas básicas da Membrana, cite os tipos de transporte ativo e passivo

6 – Qual a diferença entre os transportes por meio de ZDF e sistema receptores/operadores?

7 – O que são os canais ou poros na membrana?

8 – Como funciona o sistema de cargas nos canais?

9-Qual a diferença entre difusão simples e facilitada? Exemplifique cada uma

10- Quais os meios de transporte envolvem as macromoléculas?