Aula 2a - Membrana Celular - Estrutura e função

o olá a todos o título da aula de hoje é membrana celular estrutura e função antes de iniciar eu gostaria de dizer que esta vídeo aula foi produzida para fins exclusivamente didáticos seguindo as recomendações da portaria mec 544 barra 2020 que trata da substituição das aulas presenciais por aulas em meios digitais resolução cepe ufmg nº 02 barra 2020 que regulamenta o ensino remoto emergencial para os cursos de graduação da ufmg durante o período de pandemia com 2019 e para iniciar falando sobre membrana celular eu gostaria de ressaltar aqui algumas funções gerais dessas lendas as membranas

celulares são capazes de separar o meio intracelular do meio extra-celular no caso da membrana plasmática e do meio intra organela do meio citoplasmático no caso das membranas entre os celulares as membranas são responsáveis ainda pela constância do meio entre o celular no caso também pena plasmática ou do meio intra organela no caso das membranas entre os celulares isso porque elas são capazes de controlar a entrada e saída de substâncias da célula pois forma uma barreira seletiva para essas substâncias a assembleia celular é só uma fase ainda de formar canais de comunicação e sinalização celular ou

seja permitir a passagem de substância ou identificação de substâncias de um lado da membrana e interpretação dessa sinalização para o outro lado da membrana assembleia os celulares nesse caso especificamente a membrana plasmática tem ainda a função de fixação ou movimentação da célula isso pois são capazes de fazer ligações estáveis bem como instáveis com o meio extra-celular permitindo a fixação da célula ou mesmo sua movimentação sobre a matriz é seu celular sobre os componentes e seu celular as membranas celulares possuem também sistemas enzimáticos capazes de realizar sinalização ou mesmo participar da síntese de substâncias como verem

e de síntese e secreção de macromoléculas é mais para entender como a célula desempenha suas funções é preciso que a gente entenda seus componentes e como que ele se organizam para formar as membranas celulares mas lembrando os celulares são compostas por três macromoléculas lipídios representados aqui em amarelo com marrom proteínas representadas aqui em azul e carboidratos que se ligam as lipídios e proteínas formando os glicolipídeos e glicoproteínas eu vou iniciar então falando sobre os lipídios sua estrutura e organização nas células e como isso permite que a célula realize algumas dessas funções que foram determinadas anteriormente

os lipídios são moléculas anfipáticas o que que é isso quer dizer que possuem uma porção hidrofílica polar e uma porção hidrofóbica apolar toda molécula que possui uma porção o lar e uma porção apolar é chamada de antipática existem baú há três tipos de lipídios encontrados nas membranas os pós forídeos e glicolipídeos que tem uma estrutura semelhante e o colesterol os fosfolipídeos e glicolipídeos são os mais prevalentes na membrana principalmente os fosfolipídios e eles possuem a seguinte estrutura ver são formados por uma molécula de glicerol que contém 3 carbonos onde os dos dois primeiros carbonos estão

ligados as duas cadeias de ácidos graxos ou seja duas cadeias de hidrocarbonetos que formam então a porção apolar hidrofóbico dos fosfolipídeos e glicolipídeos e não tem que ser o carbono desse glicerol é ligado uma hidroxila e essa hidroxila ela pode ser modificada pela ligação a um grupamento fosfato forró dos fosfolipídios como está representado aqui ou ligadas a um carboidrato formando que a gente chama de película lipídios e o colesterol ele também uma molécula simpática como eu mencionei anteriormente e a sua porção hidrofílica polar ela se restringe a essa uma única hidroxila que está mostrada aqui

o restante da molécula é formada por esses anéis e essa pequena cauda de hidrocarbonetos corresponde então a porção apolar hidrofóbico então os episódios são antipáticos sejam ele fosfolipideos glicolipideos o colesterol e possuindo então uma porção hidrofílica polar e uma porção hidrofóbica apolar e como mencionado anteriormente os posso lipídios são os mais prevalentes na membrana e como mencionado anteriormente eles são formados por um porção apolar e uma porção apolar uma porção por lá desculpa representado aqui por essa bolinha azul e uma porção apolar representada por essas linha essas duas linhas azuis aqui que é porção hidrofóbica

e no meio citoplasmática e o meio extra-celular o meio entra com a nela são meios polares são meios aquosos portanto essas cadeias aqui apolares elas tendem a repelir o meio interno ou externo accelo o interno organelas e citoplasmático e portanto para que é esses episódios consigam compor a membrana eles devem formar uma estrutura que se assemelha esse desenho esquemático aqui onde são formadas uma bicamada lipídica ou seja as posições polares dos lipídios ficam voltadas para o meio citoplasmática ou extracelular e entra organela ou entra celular então essas porções polares aqui então voltadas para o meio

aquoso enquanto as porções polares apolares desculpa dos lipídios são voltadas uma para a outra então nessa estrutura aqui as porções polares estão voltadas para o meio aquoso enquanto as causas apolares são voltadas para parte interna da membrana e isso é o que se chama de bicamada lipídica tá bom essa estrutura de bicamada lipídica quando vista ao microscópio eletrônico ela apresenta uma estrutura trilaminar que a gente chama então de unidade de membrana o que que essa estrutura trilaminar na microscopia eletrônica de transmissão essa porção polar aqui dos vídeos tanto da face externa quanto da face interna

e elas apresentam uma coloração escura na microscopia eletrônica enquanto essa porção interna da membrana onde se encontram as caudas apolares dos lipídios ela apresenta uma coloração clara quando vista ao microscópio eletrônico dela então uma estrutura trilaminar que é o que a gente vê nesse próximo slide aqui essa estrutura essa micrografia eletrônica aqui ela é um corte dessa célula epitelial intestinal que está representado esquematicamente aqui e que tem na sua superfície apical essas projeções de membrana quando você faz um corte nessa porção apical aqui a gente vê essas estruturas cortadas transversalmente e aqui a gente vê

nitidamente que essas estruturas são delimitadas por esta estrutura trilaminar ou seja uma linha mais escura aqui outra linha mais escura aqui e entre essas duas linhas uma porção mais clara tão aqui e são escura aqui a outra porção escura e essa parte interna que a porção mais clara isso é estrutura trilaminar visto ao microscópio eletrônico que a gente delimita de unidade de membrana bom os lipídios eles têm uma distribuição assimétrica o quê que isso quer dizer é sistema de distribuição diferencial entre os coletes internos e externos principalmente quando se considera a membrana plasmática ou seja

alguns lipídios estão em maior quantidade na face externa como é o caso dos glicolipídeos e outras estão mais presentes ou mais prevalentes na face interna como é o caso da força para pediu serina então a gente disse que há uma distribuição diferencial entre os colírios eu gostaria de mencionar aqui que essas duas é o fato de se formar uma bicamada e o fato dessa vitama do contexto lipídios diferentes na sua face a interna já nos indicam funções importantes dessa membrana a primeira delas é uma substância para atravessar essa membrana ela precisa atravessar uma região hidrofílica

depois entrou fábrica depois do filipe de novo então essa bicamada já é responsável por formar uma barreira seletiva para passagem de substâncias e o fato de termos lipídios diferentes na face interna na face externa auxilia por exemplo nos processos de comunicação e sinalização celular é bom como se dá a interação entre os lipídios para formação dessa bicamada a interação dentre os lipídios são interações não covalentes são interações fortes mas não covalentes ou seja são interações por afinidade as interações entre as porções polares são feitas através de pontes de hidrogênio e interações entre as causas apolares

são feitas através das forças de van der waals isso quer dizer que a gente fácil facilmente conseguirá romper essa interação entre os vídeos uma vez que não há uma ligação covalente é o que mostrado aqui representativamente nesse vídeo se é feita uma força mecânica esses lipídios conseguem ser deslocados no entanto sempre aliam para formar essa bicamada porque a bicamada seria a interação forte entre as suas cabeças e as causas seria uma estrutura mais estável para a formação desta membrana tá bom mas qual a implicação disso é implicação é que agora então esses lipídios conseguem se

mover ao longo dessa membrana ou seja eles não estão estáticos na membrana eles podem se movimentar ao longo da membrana existem três tipos de movimentos em que os lipídios podem fazer o movimento rotacional que é sobre seu próprio eixo o movimento lateral que de um lado para outro na membrana e o movimento mais raro que é chamado de flip-flop onde um lipídio pode sair de uma farsa da membrana para outra face da membrana e ou vice-versa e o que que determina a sua ideia de uma membrana a temperatura quanto mais alta a temperatura maior a

força entrópica mais fluida membrana a presença de insaturações o que que são em situações são duplas ligações entre os carbonos daquelas cadeias de ácidos graxos toda vez que a gente tem uma dupla ligação a cadeia sofre uma angulação essa angulação distância esse lipídeo desse outro lipídio aqui quanto maior a distância entre os lipídios menor e interação e portanto mais fluida por isso quanto maior número de duplas ligações mais fluido da membrana e outra coisa que pode influenciar a sua ideia é o tamanho das caudas hidrofóbicas ou seja quanto menor é essa cadeia de hidrocarbonetos aqui

de ácidos graxos menor é o espaço de interação entre esses lipídios quanto melhor interação entre eles mais fácil movimentar os ao longo do espaço portanto quanto menor a cadeia de ácidos graxos + fluido da membrana e ao contrário quanto maior a cadeia de ácidos graxos - fluidas será lembrado por último a presença do colesterol também pode ser um fator que influencia na fluidez da membrana em geral quanto menor a quantidade de colesterol mais fluida será membrana isso porque como eu resolvi tem anteriormente o colesterol também é uma molécula simpática no entanto a porção polar do

colesterol se retirem injeção única hidroxila aqui na pontinha dessa molécula o restante tá tá de do glicerol é formado então por uma porção apolar portanto o colesterol ele se insere profundamente na membrana aumentando a força de interação entre os lipídios quanto maior interação entre eles maior será a energia necessária para movimentar para quebrar essas interações e movimentar esses vídeos por isso quanto menor a quantidade de colesterol mas por de membrana enquanto quanto maior a quantidade de colesterol - cuidas será membrana tudo isso então é a resposta a algumas daquelas funções que foram listadas anteriormente com

relação a membrana plasmática ou seja de comunicação celular de barreira seletiva e de plataformas de comunicação e o segundo componente das membranas são as proteínas as proteínas são importante componente funcional da membrana em quantos lipídios formam aquela barreira seletiva maior parte da comunicação celular e da ancoragem da célula o substrato a sua movimentação entre outras funções será realizada pelas proteínas então elas fazem interação com a matriz extracelular interação com o meio em seu celular promovendo então as funções de fixação e movimentação celular forma da célula e ainda é capaz de participar dos processos de transmissão

de informações para o interior da célula interior da organela e comunicação entre o meio externo homens terra assim como a passagem de substâncias do meio externo para o meio interno é bom existem vários tipos de proteínas de membrana as proteínas que são chamadas de transmembrana que são aquelas que atravessam toda a bicamada lipídica portanto elas possuem uma porção voltada para uma face da membrana uma porção interna membrana e outra porção voltada para outra face da membrana só os atravessam a membrana como um todo de um lado a outro essas são chamadas de proteína transmembrana elas

podem ser classificadas como proteínas de passagem única ou seja possuem apenas um pedaço delas que atravessa a membrana ou podem ser ainda classificadas como de passagem múltipla ou seja passa o várias vezes ao longo do plano da membrana o segundo tipo de proteína de membrana são aquelas ancorados por lipídios essas proteínas estão ou na face interna ou na face externa estão ligadas covalentemente a ou lipídeos de membrana seja um lipídio diretamente ou ligada a um glicolipidio um falso ele pediu um bico ele vídeo e por último nós temos as proteínas periféricas que eles também estão

presentes ou na face interna ou na face externa mas que interagem com outras proteínas de membrana sem formar uma muitas vezes uma ligação covalente com essa proteína de membrana tá então elas estão presas ancoradas na membrana por afinidade a essas outras proteínas então voltando temos as proteínas transmembrana que atravessa a membrana ancorada seus vídeos que estão ligados covalentemente a lipídios ou aquelas periféricas que interagem interna e externamente com proteína c a lembrança e as proteínas elas também são capazes de mover ao longo do espaço ou seja ela interação delas com os lipídios é uma interação

também por ponte de hidrogênio ou interações de van der waals então aqui tem um experimento clássico onde tem-se uma célula com uma proteína a alma célula com proteína de esse essas células se funde uma vez que essas proteínas são capazes de se mover ao longo de espaço elas ocupam toda a superfície dessa nova célula fundida mostrando o que realmente as proteínas são capazes assim como sempre vídeos de se mover ao longo do plano da membrana e por último nós temos os carboidratos que como eu disse anteriormente eles são capazes de se ligar diretamente os lipídios

formando os glicolipídios ou as proteínas formando as glicoproteínas os carboidratos tantos em lipídios quanto em proteínas eles têm a função de auxiliar no processo de ligação desses lipídios e proteínas com os componentes e intra ou extracelulares portanto auxiliando nos processos de função da membrana como é o caso por exemplo da ligação dessas proteínas com meio e sumiu em teu celular comunicação celular e assim por diante e por último eu gostaria de mencionar que as membranas plasmáticas elas possuem uma estrutura que a gente chama de glicocálice glicocálix ele tem como eu falei anteriormente ele é formado

pelos carboidratos e pelas porções proteínas das proteínas que estão voltadas para a face externa da membrana então tudo que tá para fora dessa bicamada lipídica aqui na face externa da célula no meio extracelular é chamado de glicocálice então glicocare são os carboidratos mais as porções proteicos voltadas para o meio extra-celular essa estrutura que a gente chama de colocar esse tem a função de adesão celular reconhecimento celular e inibição por contato ou seja promove até são das células sobre substrato o reconhecimento o celular com sinalização celular o e comunicação dessa desse meio extra-celular com meio entre

o celular produzindo um efeito o que é inibição do ciclo celular pelo contato célula célula então controlando o crescimento das células no organismo e era isso que eu tinha para falar para hoje a literatura utilizada para a produção dessa aula está listada nesse slide e eu gostaria de reforçar mais uma vez que esta vídeo aula foi produzida para fins exclusivamente didáticos seguintes as portarias mec e certo ufmg regulamentando então o ensino remoto emergencial durante esse período de pandemias como 2019 obrigado a todos