Aula Compartimentos Celulares e Membranas
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Compar'mentoscelularese membranas PatriciaColtri [email protected] Nestaaula: • • • • Compar'mentalizaçãocelular Papeldasmembranasnacélula Composição Transporte Membranas:compar'mentos intracelulares Evoluçãodeorganelasenvoltaspor membranas Núcleo:membranadupla ReCculoendoplasmá'co:membranasimples Evoluçãodeorganelasenvoltaspor membranas Compar'mentalização ü Delimitação:maioreficiênciadereações ü Compar'mentoscomdiferentesfunções Compar'mentalizaçãocelular- especialização Compar'mentalizaçãoeespecialização • Proteçãodogenoma • Maiorcomplexidade • Níveisadicionaisderegulaçãogênica Compar'mentalização Membranasinternas:compar'mentoscomdiferentesfunções Nestaaula: • • • • Compar'mentalizaçãocelular Papeldasmembranasnacélula Composição Transporte Membranascelulares Qualopapeldasmembranasnascélulas? Qualopapeldasmembranasnascélulas? • Delimitação:separaomeioextracelulardointracelular Barreiraparafluxode moléculaspolares Delimitação Mantemdiferençasna composiçãoquímicaentreo meioextra-eintracelular Qualopapeldasmembranasnascélulas? • Delimitação:separaomeioextracelulardointracelular • Compar'mentalização:envolvemorganelasnointeriorda célula Ø Microambientes Ø Enzimasesubstratosconcentrados: reaçõesmaiseficientes Ø Movimentotranscelulardesolutos Compar'mentalização Compar'mentalização Compar'mentalização Qualopapeldasmembranasnascélulas? • Delimitação:separaomeioextracelulardointracelular • Compar'mentalização:envolvemorganelasnointeriorda célula • Gradienteiônico(criaçãodepotenciaisdemembrana) Potenciaisdemembrana:síntesedeATP Potenciaisdemembrana Mitocôndrias • Todascélulaseucarió'cas • Envolvidapor2membranasseparadas (potencialdemembrana) • Númeroeformapodemvariar conformeo'podecélula • númerodecristas:dependeda a'vidade • DNAmitocondrial Mitocôndrias complexos Cristas; gradiente eletroquímico de H+ Permeável até 5kDa; porinas Qualopapeldasmembranasnascélulas? • Delimitação:separaomeioextracelulardointracelular • Compar'mentalização:envolvemorganelasnointeriorda célula • Gradienteiônico(criaçãodepotenciaisdemembrana) • Detecçãoetransduçãodesinais Detecçãoetransduçãodesinais Detecçãoetransduçãodesinais Sinalizaçãointracelular Detecçãoetransduçãodesinais Junçõescelulares:passagemdeinformações Qualopapeldasmembranasnascélulas? • Delimitação:separaomeioextracelulardointracelular • Compar'mentalização:envolvemorganelasnointeriorda célula • Gradienteiônico(criaçãodepotenciaisdemembrana) • Detecçãoetransduçãodesinais • Transportesele'vodesolutos Transportedesolutos Nestaaula: • • • • Compar'mentalizaçãocelular Papeldasmembranasnacélula Composição Transporte Composição Lipídeoseproteínas Composição Composição - Lipídeos: - fosfolipídeos - colesterol - glicolipídeos - Proteínas - glicoproteínas Proteínaselipídeos • Conteúdodependedafunçãodamembrana • Massadelipídeosémaiordoquemassaprotéica BainhadeMielina isolante(75%lipídeo) Mitocôndriaedoscloroplastos produçãodeATP(25%lipídeos) Composição:Lipídeos • Estudosdeespectrometriademassas:500-1000lipídeos • 109moléculasnamembranaplasmá'cadeumacélulaanimal pequena • Fosfolipídeos,colesteroleglicolipídeos Composição:Lipídeos Composição:Lipídeos Polar- hidrodlica Apolar- hidrofóbica Composição:Lipídeos Polar- hidrodlica anfipá5cas Apolar- hidrofóbica Composição:Lipídeos Moléculasanfipá'cas Polar- hidrodlica Polar Apolar- hidrofóbica Apolar Fosfolipídeos Fosfolipídeos (fosfoglicerídeos) Colesterol presença:diminuipermeabilidade Glicolipídeos (fosfolipídeos+carboidratos) Parteexternadamembrana Glicolipídeos (fosfolipídeos+carboidratos) • Emcélulasepiteliais,semprenasuperdcieapical–proteção • Reconhecimentocelular;adesãocelular • GM1éreceptorparatoxinabacterianaquecausacólera(célsepiteliais intes'no) • Trypanosoma:glicolipídeosespecíficosdependendodohospedeiro Bicamadalipídica • Regiõeshidrofóbicas:maiorinteração • empacotamento Bicamadalipídica Fosfolipídeosformambicamadaespontaneamente Bicamadalipídica Bicamadalipídica Movimentonabicamada lipídica Bicamadalipídica Movimentonabicamadalipídica Bicamadalipídica Bicamadalipídica:mantem orientaçãoemdiferentes compar'mentoscelulares ModelodoMosaicoFluido • Mosaico:diferentescomponentes • Fluido:movimentodasmoléculas • SingereNicolson1972 – Fluidez – Flexibilidade – Semi-permeabilidade – Auto-selante Lipídeos (ácidograxo) Lipídeos (polar) água Assimetrianabicamadalipídica • Acomposiçãodasduasmonocamadaslipídicasédiferente: assimetria • Criadiferençadecarga -assimetria:fosfolipídeoinositol -assimetria:fosfolipídeoinositol Assimetrianabicamadalipídica fosfa5dilserina Célulanormal Célulaapoptó5ca extracelular citosol Ina'vaçãodaflipase A'vaçãodascramblase Fluidezdasmembranas • Importanteparafunçãodamembrana • Aregulaçãodafluidezdeterminaacapacidadedetransporteea'vidade enzimá'caemalgumasmembranas • Dependedacomposiçãodamembranaetemperatura Fluidezdasmembranas fluido viscoso Composiçãolipídica: - Tamanhodacadeiadeácidosgraxos - Presençadeinsaturações Fluidezdasmembranas Composiçãodecadeiasdeácidosgraxossaturadoseinsaturados • Cadeiasinsaturadasoumenoresou comligaçõesduplascis:menor empacotamentoemenor temperaturaparatransiçãodefase • Colesterol:insere-sepróximoaos grupospolaresediminui permeabilidade Composição - Lipídeos: - fosfolipídeos - colesterol - glicolipídeos - Proteínas - glicoproteínas Composição:Proteínas • Composiçãoequan'dadesvariáveis • Membranainternadasmitocôndrias:75%damassaéproteína! • Proteínastransmembranares:anfidlicas • Propriedadesfuncionaisespecíficasdecadamembrana:a formacomoasproteínasinteragemcomabicamadapode refle'rsuafunção • Algumasproteínasestãosomenteemumladodamembrana: assimetria Proteínastransmembranares: associaçãocomabicamadalipídica Proteínastransmembrana:bacteriorhodopsina -Halobacteriumsalinarum -fotorreceptornaproteína(re'nal)–bombadeprótons(H+)–energia paracélula(ATP) Proteínastransmembrana:ATPsintase Proteínastransmembranares: associaçãocomabicamadalipídica Anfi@licas! Proteínastransmembranares: associaçãocomabicamadalipídica Múl'plaspassagens:regiõesdealfa-héliceinteragem Proteínastransmembrana:folhas-β • abundantesnasmembranasexternasdemitocôndrias, cloroplastosebactérias • porinas/aquaporinas Proteínastransmembranares: associaçãocomumasuperdciedamembrana plasmá'ca • Ligaçãoamembranaporuma alfa-hélice • Ligaçãoaumgrupopresoà membrana Proteínastransmembranares: associaçãocomumasuperdciedamembrana plasmá'ca • Proteínasperiféricas • Interaçãocomproteínas transmembranares(nãocovalentes) Camadadecarboidratosrecobremembranas plasmá'casemeucariotos • variaçãonascadeiasdeoligossacarídeos • proteçãoquímicaemecânica • reconhecimentocelular Camadadecarboidratosrecobremembranas plasmá'casemeucariotos Glicocálix:reves'mentodecarboidratos Camadadecarboidratosrecobremembranas plasmá'casemeucariotos Diversosoligossacarídeos:reconhecimentocelular Glicoproteínas:endereçamentomoleculare reconhecimentocelular Mobilidadedasproteínasdemembrana: rotaçãoedifusãolateral Mobilidadedoscomponentesérestrita Figure10-37MolecularBiologyoftheCell(©GarlandScience2008) Composiçãolipídicaeprotéicadamembranaédiferentenasregiõesapical, basalelateral(célulaepitelial) Mobilidadedoscomponentesérestrita podeocorrerporinteraçõescomcomplexosmacromoleculares • • podedependerdocitoesqueleto Mobilidadedoscomponentesérestrita • Podeocorrerinteraçãocomcomponentesdocitoesqueleto(membrana plasmá'ca) • Formaçãode“currais” • Concentraçãodecomplexosdeproteínas RavsLipídicos ÂncoraGPI • regiõesmaisespessas • lipídeosassociadosemdomíniosespecializados • organizaproteínasdamembranaenvolvidasemdeterminadasfunçõesou determinadasinalizaçãocelular RavsLipídicos Domínioscomcomposiçõesdis'ntas Pode facilitar o agrupamento de moléculas que devem agir emconjunto Nestaaula: • • • • Compar'mentalizaçãocelular Papeldasmembranasnacélula Composição Transporte Transportedemembrana Bicamadaslipídicas(semproteínas):permeabilidadesele'va Transportedemembrana • Transportepassivo • Transportea'vo–dependedeATP • Transportevesicular(endocitose,exocitose,transcitose) Transporteentrecompar'mentos • Transportedeproteínas: regulaçãofina • Endereçamentoe sinalização:direcionampara organelas Resumo - Membranascelulares:delimitação,compar'mentalização,gradiente iônico,transporte,sinalização -compostasporlipídeos(fosfolipídeossãomuitoabundantes)e diversasproteínas -assimetriadoscomponentes:sinalizaçãocelular -componentespodemrealizardifusãolateral -componentespodemseconcentraremdeterminadasregiões -transporte:permeabilidadesele'va/sinalizaçãoentremembranas Parasabermais Aulaeexercícios:www.coltri.bio.br/ disciplina.html
