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Biologia

Membranas Biolgicas

Professor Enrico Blota

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MEMBRANAS BIOLGICAS PARTE 1

Todas as clulas, sejam elas procariontes ou eucariontes apresentam um revestimento membranoso lipoproteico chamado membrana plasmtica. uma fina membrana capaz de realizar diversas funes. Sua constituio s pode ser vista com auxlio da microscopia eletrnica. Alm da membrana plasmtica, procariotos e muitos eucariotos ainda apresentam a parede celular, com constituio diversificada nos diferentes reinos dos seres vivos. Veremos nesse captulo as membranas biolgicas e os transportes atravs da membrana.

Parede celular

A parede celular composta por 3 camadas mais ou menos distintas: a lamela mdia (camada mais externa compartilhada com clulas vizinhas), a parede primria e a parede secundria. Estas camadas so formadas essencialmente por celulose, lignina (responsvel pela rigidez das clulas), gorduras (protegem as clulas dos tecidos em contato com o exterior) e outras como a pectina. A parede celular encontrada em bactrias, em algas do reino protista, nos fungos e nos vegetais.

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Membrana plasmtica

Todas as clulas apresentam a membrana plasmtica como revestimento celular. Ela delimita a clula e regula as substncias que entram ou saem, regulando inclusive o sentido do movimento. Isso essencial para o metabolismo celular, pois este s se processa se as substncias estiverem presentes nas quantidades adequadas. Esta capacidade de selecionar as substncias que entram ou saem da clula designada por permeabilidade seletiva ou semi-permeabilidade (substncias lipossolveis). Outra importante caracterstica da membrana quanto a sua composio formada por fosfolipdios e protenas (lipoprotica). A membrana plasmtica apresenta-se como um mosaico-fluido, modelo estabelecido por Singer e Nicholson.

Leitura Obrigatria

As junes celulares e especializaes da membrana das clulas

So diversas estruturas que mantm as clulas epiteliais e outros tipos celulares firmemente unidas entre si ou auxiliam na funo de absoro. As principais so os desmossomos, as zonas de adeso, as zonas de ocluso, as junes do tipo gap (comunicantes), as interdigitaes e as microvilosidades.

Interdigitaes: so dobras que ampliam a superfcie de contato e tambm facilitam passagens.

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Microvilosidades: so reas que ampliam a superfcie de absoro dos nutrientes. Encontradas nas clulas do duodeno (primeira poro do intestino delgado).

Desmossomos: so discos de adeso entre as clulas, funcionando como pontes. So formados por duas pores que se unem (uma em cada clula).

Hemidesmossomos: so semelhantes aos desmossomos, porm, permitem que as clulas epiteliais se conectem com a lmina basal, poro que faz contato do tecido epitelial com o tecido conjuntivo.


Zonas de adeso: so zonas onde as clulas vizinhas esto firmemente unidas por uma substncia intercelular adesiva, mas suas membranas plasmticas no chegam a se tocar. Na zona citoplasmtica dessa regio existem filamentos de actina, conferindo maior resistncia.

Zonas de ocluso: zonas onde h juno da membrana de clulas ad-jacentes nas reas mais prximas do plo apical, estabelecendo uma bar-reira entrada de macromolculas no espao entre as clulas vizinhas. As macromolculas s podem pene-trar passando pelo interior das c-lulas, o que possibilita o controle do que entra nas diferentes estruturas revestidas por epitlios.

Junes do tipo gap (nexos): apresentam grupos de protenas especficas, que se dispem formando canais que atravessam as camadas de lipdios das membranas. Esses grupos de protenas tocam-se no espao intercelular, estabelecendo canais de comunicao entre as clulas.

Plasmodesmos: So pequenos orifcios, onde uma clula mantm contato com outra vizinha. Permite passagem de substncias entre os citoplasmas vizinhos.



MEMBRANAS BIOLGICAS PARTE 2

Os transportes atravs da membrana

A morfologia da membrana plasmtica permite que algumas substncias passem livremente ou sejam transportadas do meio intracelular para o extracelular e vice-versa. Assim, temos os seguintes transportes atravs da membrana:

Transporte passivo No h gasto energtico. Pode ocorrer do meio onde h maior concentrao de substncias para o meio em que h menor concentrao delas. Exemplos: Difuso simples e facilitada.

Difuso simples Esse tipo de transporte se processa a favor do gradiente de concentrao (do meio mais concentrado para o menos concentrado). Ocorre comumente com substncias solveis nos fosfolipdeos da bicamada. o caso dos gases oxignio e gs carbnico.

Difuso facilitada Assim como a difuso simples o movimento das substncias se processa a favor do gradiente de concentrao, porm, o tamanho ou constituio da molcula no favorvel a uma difuso simples. Isso requer a interveno de protenas especializadas da membrana (permeases, que so especficas para cada tipo de substncia). Como exemplo temos o processo de entrada da glicose nas clulas.


Osmose um caso especial de transporte passivo, pois se processa do meio menos concentrado (hipotnico) para o mais concentrado (hipertnico). Nesse caso no se trata de um soluto e sim de um solvente (a gua). O objetivo do transporte tornar o meio em questo isotnico. importante acrescentar que ainda existem as porinas (aquaporinas) so protenas que formam poros (ou canais), verdadeiros tneis para passagem de gua e ons.

Transporte ativo: H gasto energtico. O processo ocorre com as substncias sendo transportadas do meio menos concentrado para o meio mais concentrado. Os principais so as bombas de ons ou molculas, endocitoses e exocitoses.

Bomba de sdio e potssio A concentrao de potssio geralmente 10 a 20 vezes maior no interior da clula do que no exterior. J a concentrao de sdio maior no meio extracelular. Essa diferena de concentraes mantida sempre pela bomba de sdio e potssio. Isso exige consumo energtico evidente.



Endocitoses a incorporao de macromolculas pela clula. Podemos dizer que h dois tipos: a fagocitose (englobamento de partculas slidas formam-se pseudpodes) e a pinocitose (englobamento de partculas em meio lquido gotculas no h emisso de pseudpodos). H formao de uma vescula contendo as partculas (fagossomo ou pinossomo) que poder se fundir com o lisossomo da clula para uma futura degradao.

Exocitoses O metabolismo celular exige produo e degradao de molculas distintas. Esse processo pode gerar resduos que devem ser eliminados para fora das clulas. Formam-se vesculas que so eliminadas para o meio externo. Ao aproximar-se da membrana plasmtica, a membrana da vescula funde-se com a membrana plasmtica libertando, assim, o seu contedo para o exterior da clula. Esse processo descrito de exocitose conhecido como clasmocitose. H outros casos de exocitose, como a secreo celular, quando a clula produz e elimina um produto til no meio extracelular. Um exemplo desse tipo a secreo de hormnios no sangue.


O citoesqueleto

Apesar de parecer vazio, quando observado ao microscpio ptico, o hialoplasma formado por uma matriz de fibras denominada citoesqueleto. O citoesqueleto tem como funo dar suporte clula e aos diferentes organides, bem como auxiliar o seu deslocamento. Fazem parte do citoesqueleto os microfilamentos, os microtbulos e os filamentos intermedirios.



Chama-se ciclose o movimento interno sofrido pelas clulas, com participao especial do citoesqueleto. A ciclose uma corrente citoplasmtica capaz de deslocar substncias e organelas como mitocndrias, vacolos digestivos e cloroplastos. Abaixo um exemplo de ciclose em vegetais.

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