Biomembranas

Biomembranas (AULA 02)

Estrutura e Organização        

Mosaico fluido: O termo "mosaico fluido" indica que a membrana plasmática é uma estrutura dinâmica. Os fosfolipídios que a constituem se deslocam continuamente, sem perderem contato, conferindo flexibilidade à membrana. Além disso, as moléculas de proteínas flutuam por entre as moléculas de fosfolipídios, sem localização específica.

Composição Geral:

Lipídios 50% massa (1/50 de proteínas)

Proteínas 50% massa

Carboidratos 5%

Exc: A composição apresentada acima não é comum a toda membrana, na bainha de mielina, por exemplo, encontramos 80% de lipídios e 20% de proteínas. Já na membrana interna da mitocôndria eu tenho o inverso, 80% de proteínas e 20% de lipídios.

Organização:
Encontramos Biomembranas na superfície celular, na forma de membrana plasmática (M. Celular) ou internamente no sistema de endomembranas, seja no envoltório nuclear (carioteca) ou nas organelas como complexo de Golgi, lisossomos, endossomos, reticulo endoplasmático, mitocôndrias entre outras.

1. Lipídios

Estão distribuídos em duas camadas na maioria da membranas celulares.

Principal função: determinar a estrutura básica das membranas, desenhando as células, isso por apresentar uma característica auto selante.

Outras funções:

1. Funcionam como mediadores de sinais, por clivagem de parte de um fosfatidilinositol.
2. Marcação para delimitar células vivas de células mortas através da translocação de fosfatidilserina para o meio extracelular.
3. Atração de grupos de proteína na fase citosólica quando percebem sinais fora da célula.

Tipos de lipídios:

1. Fosfolipídios: 

Duas cadeias de ácidos graxos + átomo de fosfato + molécula de glicerol + radical

Classificação dos fosfolipídios quanto ao radical:

1. Fosfatidilcolina: Radical é uma colina
2. Fosfatidiletalonamina: Radical é uma etalonamina
3. Fosfatidilserina: Radical é uma serina
4. Fosfatidilinositol : Radical é uma inositol

1. Esfigolipidios:

Uma cadeia de ácido graxo + uma cadeia de esfigosina + radical

Classificação dos esfingolipídios quanto ao radical:

1. Esfigomielina: constituinte da bainha de mielina
2. Cerebrogideos: geralmente estão voltados pra o meio externo da bicamada lipídica
3. Gangliosídeos: bastante comuns em células nervosas

1. Coleterol

Inexistente em células procariotas, presente em mamíferos, e ausente em vegetais, mas estes possuem outros esteroides.

Composição na membrana interna e externa

Assimétrica

Tanto na quantidade quanto na qualidade dos lipídios, essa distribuição desigual ocorre tanto nas organela como entre os tipos de células.

Ex: Eritrócito, como qualquer células de um mamífero ela é composta por uma bicamada lipídica, e há determinados lipídios mais comuns na camada extracelular como é o caso da esficomielina e fosfatidilcolina, e já outras para o citosol como é o caso da fosfatidilserina e fosfatidiletalonamina.

Descolamento

1. Rotacional: onde os lipídios giram em torno do próprio eixo
2. Lateral: onde ele troca de local com o lipídio vizinho
3. Flip flop: mudança de uma camada para outra

Enzima que auxilia no movimento flip flop: transferase

Fatores que influenciam no movimento:

1. Temperatura: quanto mais quente mais movimento.
2. Composição da membrana: quanto mais moléculas insaturadas como o colesterol, menos os lipídios se movimentam.
3. Junções celulares: quanto mais, menos se movimentam (J. bloqueadoras).
4. Balsas lipídicas: diminui o movimento pois são agregados de moléculas que se movimentam juntas.

Importância das balsas lipídicas: transporte de pequenas vesículas e o agrupamento na conversão de sinais extracelulares e intracelular.

1. Proteínas

1. Proteínas integrais ou intrínsecas: prendem-se à membrana através da interação entre sua região hidrofóbica com a região hidrofóbica dos lipídios, deixando exposta sua região hidrofílica ao meio externo ou ao citoplasma. Estão totalmente inseridas dentro da membrana. Quando uma proteína intrínseca atravessa toda a espessura da membrana, expondo sua porção hidrofílica tanto no meio externo quanto no citoplasma, dizemos que esse é uma proteína transmembrana. Existem proteínas intrínsecas que atravessam várias vezes a membrana plasmática e por isso são denominadas de proteínas transmembrana de passagem múltipla. Aproximadamente 70% das proteínas da membrana pertencem ao grupo da integrais, com diversas funções como: proteínas transportadoras, receptores, marcadores de membrana e enzimas da membrana.

Obs: As proteínas intrínsecas podem atravessar a membrana na forma de alfa hélice (mola) ou beta barril (os aminoácidos se distribuem na forma de “folha pregada”) .

Ex: Proteinas do tipo porinas, bactérias)

Classificação quanto ao número de vez que a proteína atravessa a bicamada lipídica:

Proteína uni passo: atravessa uma vez e se acomoda

Proteina multi passo: atravessa várias vezes

1. Proteínas periféricas ou extrínsecas: prendem-se à membrana através da interação de sua região hidrofílica com a região hidrofílica dos lipídios. Não estão totalmente inseridas dentro da membrana, ficando presas na face hidrofílica da camada lipídica ou das proteínas integrais da membrana. Essas proteínas podem se fixar tanto na face externa (voltada para o meio extracelular) da membrana quanto na face interna (voltada para o citoplasma).

Obs: ancoras que fixam as proteínas periféricas pode ser do tipo: lipídica, carboidratos, proteínas.

Composição

Assimétrica
As proteínas voltadas para o meio extracelular são glicosiladas, ou seja elas recebem carboidratos, compondo o glicocalix. Ainda no meio extracelular, ocorre a sulfatação, em que as proteínas recebem ligações de sulfeto (lig. Covalente do tipo cisteina (aminoácidos) que possui enxofre na sua composição). A parte voltada para o citosol não é glicosilada nem sulfatada dando portanto origem a uma assimetria das proteínas da membrana plasmática.