Membrana Plasmática e Parede Celular 7ª. aula
Membrana Plasmática
A membrana plasmática (M.P.) define o exterior da célula e controla controla o moviment movimentoo de molécula moléculass entre o citosol e o meio meio extracelular. A M.P. M.P. é constituída constituída de uma uma dupla camada camada de fosfolipídios associada à uma série de proteínas e, em menor proporção, moléculas de carbohidratos. O interior interior da M.P. M.P. é extremam extremamente ente hidrofóbic hidrofóbicoo devido devido à presença das caudas dos fosfolipídios. fosfolipídios. Já a superfície da M.P. forma uma estrutura hidrofílica, com a presença de proteínas e carbohidratos.
A dupla camada de fosfolipídios possui duas propriedades importantes. Primeiro, o centro hidrofóbico é uma barreira b arreira impermeável à passagem de substâncias hidrofílicas. É importante destacar que esta barreira é modulada pela presença de proteínas associadas à membrana que asseguram o transporte de moléculas através da membrana. A segunda propriedade da dupla camada de fosfolipídios fosfolipíd ios é a estabilidade. Independentemente da variação da força iônica e do pH, a arquitetura característica é mantida.
Uma das funções mais importantes da M.P. é a permeabilidade seletiva. Isto é, ela permite a passagem de substâncias mais facilmente que outras. Um dos eventos mais importantes na evolução da d a vida foi a formação de uma membrana que delimitou uma solução diferente do meio exterior, embora permitisse a absorção seletiva de moléculas necessárias ao seu funcionamento.
Os fosfolipídios são moléculas anfipáticas, isto é, possuem uma cabeça hidrofílica e uma cauda hidrofóbica.
Uma pergunta interessante é como os fosfolipídios e as proteínas são organizados na M.P.? O Modelo do Mosaico Fluido propõe propõe qu quee a M.P M.P.. é uma uma estrutura fluida com um “mosaico” de diferentes proteínas, integradas ou associadas parcialmente à M.P. Os fosfolipídios formam o componente principal da M.P., mas são as proteínas que determinam a maior parte de suas funções específicas. Os diferentes tipos celulares dentro de um u m mesmo indivíduo possuem diferentes tipos de proteínas proteín as de membrana.
Proteínas de membrana e suas funções Existem duas populações principais de proteínas de membrana: as proteínas integrais e as proteínas periféricas. As prot proteín eínas as integ integra rais is penetram no núcleo hidrofóbico da dupla camada de fosfolipídios. Muitas proteínas apresentam domínios transmembrana, que atravessam completamente a M.P. Portanto, Portanto, estes estes domínios domínios consistem consistem em em uma série de aminoácidos hidrofóbicos, normalmente formando estruturas do tipo α-hélices.
Estrutura de uma proteína integral
As proteínas periféricas não estão inseridas na camada de fosfolipídios; elas encontram-se fracamente associadas à superfície da membrana. Frequentemente estão associadas às proteínas integrais.
Principais funções das proteínas da M.P. 1. Transporte: a proteína proporciona um canal hidrofílico através da
M.P. que é seletivo á determinados determinados solutos. solutos. Outras “bombeiam” “bombeiam” substâncias de um lado para o outro via alteração de sua estrutura. Muitas proteínas utilizam ATP para efetuar este processo.
Principais funções das proteínas da M.P. 2. Atividade Enzimática: a proteína de membrana pode ser uma enzima
com seu sítio ativo exposto à substâncias localizadas na solução adjacente. Em muitos casos, várias proteínas em uma membrana são organizadas organizadas em um “time” que executam etapas sequenciais sequenciais de uma rota metabólica.
Principais funções das proteínas da M.P. 3. Tran Transd sduçã ução o de Sina Sinall: a proteína de membrana pode ter um sítio de
ligação com um formato específico para um “mensageiro químico ou ligante”, como um hormônio. O sinal externo pode causar uma alteraç alteração ão conform conformacion acional al na proteína proteína (receptor) que “transmite” a mensagem ao interior da célula.
Principais funções das proteínas da M.P. 4. Reconhecimento célula-célula: algumas algumas glicoproteínas glicoproteínas servem como
identificadoras de sinais que são reconhecidas especificamente por outras células.
Principais funções das proteínas da M.P. 5. Ligação intercelular: Proteínas de membrana de células adjacentes
podem ser mantidas unidas em vários tipos de junções.
Principais funções das proteínas da M.P. 6. Ligação Ligação ao citoesquel citoesqueleto eto e matriz extracelular extracelular (MEC) (MEC):
Microfi Microfilam lamento entoss ou outros outros elemento elementoss do citoesquel citoesqueleto eto podem podem ligarligarse a proteínas da M.P., uma função que auxilia na manutenção da forma da célula, além de estabilizar a localização de certas proteínas de membrana. membrana. Proteínas que aderem à MEC podem coordenar alterações tanto extracelulares quanto intracelulares.
O papel papel dos dos carbo carbohid hidrat ratos os (CH (CHOs) Os) da da M.P. M.P. no reconhecimento célula-célula A habilidade de uma célula distinguir um tipo de célula vizinha de outra é um processo essencial para o funcionamento de um organismo. Por exemplo, isto é important importantee na organização organização das células células em tecidos e órgãos em um embrião animal. Esta é também a base da rejeição de células “estrangeiras” pelo sistema imunológico, uma importante linha de defesa dos animais vertebrados. Os CHOs de membrana membrana são usualmente usualmente pequenos, pequenos, cadeias cadeias ramificadas ramificadas com menos de 15 unidades de açúcar. Quando estão associados aos lipídios, formam os glicolipídios, e quando associados às proteínas, formam as glicoproteínas. Os CHOs de membrana membrana servem como marcadores marcadores para para distinguir distinguir um tipo de células de outro. Por exemplo, os 4 tipos sanguíneos humanos A, B, AB e O, refletem refletem a variação variação nos nos CHOs presentes na superfície superfície dos eritrócitos.
Síntese e distribuição dos componentes da M.P. O processo inicia-se com 1) síntese de proteínas e lipídios no R.E. Os carbohidratos carbohidratos (CHOs) (CHOs) são adicionados adicionados às proteínas formando as glicoproteínas. 2) No aparato aparato de Golgi Golgi as glicopr glicoproteína oteínass sofrer novas modificações nos CHOs, e os lipídios adquirem CHOs, formando os glicolipídios. 3) Proteínas transmembrana, glicoproteínas glicoproteínas de membrana membrana e proteínas proteínas a serem secretadas são transportadas em vesículas à M.P. 4) as vesículas fundem-se à M.P., liberando as proteínas secretadas. A fusão das vesículas posiciona os CHOs das das glicopr glicoprot oteí eína nass e glico glicolip lipíd ídios ios de membrana do lado externo da M.P.
Parede Celular A parede celular (P.C.) é uma estrutura extracelular que distingue as células vegetais das células animais. Esta estrutura rígida circunda a célula e permite o contato com células vizinhas.
Uma célula jovem de uma planta secreta uma camada fina e flexível de P.C. chamada de parede celular primária. Entre paredes primárias de células adjacentes encontra-se a lamela média, uma fina e rica camada de polissac polissacarídios arídios “grudentos” “grudentos” chamados de pectinas. As pectinas são utilizados utilizados como como espessantes espessantes na formação formação de geléias geléias e gelatinas gelatinas..
Em cereais, cereais, dois tipos de de polissacarídios polissacarídios (celulose (celulose e arabinoxilanos) arabinoxilanos) são predominantes predominantes na na composição composição da parede parede celular. celular. Esta situação situação é oposta oposta à outras outras plantas, plantas, onde arab arabinox inoxilan ilanos os são raros raros na na parede parede celular primár primária, ia, enquanto enquanto que os xiloglucan xiloglucanos os e pectinas pectinas estão presentes em quantidades muito superiores. Os arabinoxilanos arabinoxilanos compõem cerca de 65% do conteúdo conteúdo de fibra da da farinha e do grão de trigo, sendo muito importantes para as propriedades de panificação e valor nutricional dos produtos à base de trigo.
Quando a célula torna-se madura e pára o seu crescimento, ela aumenta a espessura de sua parede. Algumas plantas fazem isso simplesmente secretando substâncias na parede primária. Outras células adicionam uma parede celular secundária entre a membrana plasmática e a parede primária. A parede secundária é frequentemente depositada sob a forma de camadas e possui uma uma forte e durável durável matriz matriz que confere proteção proteção e suporte à célula. A madeira, por exemplo, é constituída principalmente pela parede celular secundária.
A parede celular de uma planta deve ser vista como um sistema dinâmico participando de eventos importantes no controle da diferenciação diferenciação das plantas plantas durante a embriog embriogênese ênese e o crescimento. crescimento. A principal função da parede celular é suportar a pressão osmótica causada pela turgescência da célula. A P.C. é formada por microfibrilas de celulose embebidas em uma matriz composta por pectina, além de outros outros monosacar monosacarídio ídioss e hemicel hemicelulo ulose. se. As microfibri microfibrilas las de celulose celulose são formadas formadas no lado externo externo da M.P., M.P., enquanto que que a hemicelulos hemicelulosee e a pectina são são formados formados no aparato aparato de Golgi e transportados transportados à superfície superfície celular celular onde forma forma uma uma rede de conexões.
Plasmodesmata As células de plantas podem comunicar-se diretamente através de junções especializadas (canais) chamadas de plasmodesmata. O conteúdo do citosol de células células adjacentes adjacentes é conectado conectado por esta estrutura.
Água e pequenos solutos passam livremente de célula a célula e, experimentos recentes mostraram que proteínas específicas e RNA também podem mover-se através destes canais. As moléculas a serem transportadas para a outra célula aparentemente chegam aos plasmode plasmodesmata smata via movimentação movimentação através através das fibras fibras do citoesqueleto.
