Membranas Biológicas

Trata-se de um material sobre a composição das membranas biológicas e suas propriedades.

1. MEMBRANAS BIOLÓGICAS Goiânia 2014 Prof. Me. Farm. Rodrigo Caixeta Faculdade Unida de Campinas Curso de Farmácia

2. Membranas Biológicas Envolvem a célula como um todo e orgânulos citoplasmáticos. MODELO MOSAICO FLUIDO (Singer e Nicholson, 1972) 50-75% Proteínas 25-50% Lipídios Principais Funções: Movimento - Crescimento Reprodução - Metabolismo Proteção - Transporte Revestimento - Reconhecimento

3. Considerações Gerais São estruturas trilaminares (6nm–10nm) Glicocálix ( Glicolipídeos e Glicoproteínas) Moléculas anfifílicas pequenas Com água formam: micelas, bicamadas e lipossomos Diversidade de funções proteicas Lipídios e Proteínas ligados por interações não-covalentes Eletricamente polarizadas

4. Lipídios de Membrana Glicerofosfolipídios – Esfingolipídios – Glicoesfingolipídios - Colesterol Ácidos Graxos : Alifáticos C16 a C18 50% Insaturados Configuração cis Colesterol (30%): Modifica a fluidez da membrana e controla a microestrutura RADICAL FOSFATO

5. Micelas e Bicamadas Lipídicas

6. Glicocálix Ligação O-glicosídica Ligação N-glicosídica

7. Proteínas de Membrana Interações Hidrofóbicas Interações Eletrostáticas Pontes de Hidrogênio Ligações Covalentes

8. Proteínas Integrais Glicoforina : Constituem antígenos dos sistemas ABO e MN Além disso, são importante acopladores bacterianos e virais

9. Proteínas Integrais Canais de Ânions: Realiza o desvio de cloreto

10. Proteínas Integrais Porinas :

11. Proteínas Periféricas Espectrina : Ligação à Banda 4.1 Ankirina : Proteína de canal iônico Banda 4.1: Proteína estrutural

12. Proteínas ligadas à Lipídios Miristoilação Palmitolilação Prenilação

13. GlicosilFosfatidilInositol (GPI) Anel Hexágono Variável AG’s Variáveis

14. Propriedades de Membrana Fluidez da Membrana (AG Insaturados e Colesterol) Difusão Lateral: Movimento flip-flop :

15. Propriedades de Membrana Permeabilidade Seletiva (Proteínas, Glicocálix e AG) Totalmente Permeável (B) Impermeável (C) Permeável (D) Seletivamente Permeável

16. Permeação 1- Substâncias com MAIOR capacidade O 2 e CO 2 - Etanol - Água Moléculas pequenas (< 0,8nm) - Lipídicas 2- Substâncias com MEDIANA capacidade Glicose - Aminoácidos - Íons - Vit D e E Nucleotídeos (CGAT) - Anestésicos - Hormônios Resorcina - Hidroquinona 3- Substâncias SEM capacidade Macromoléculas: Proteínas

17. Transporte através de Membranas

18. Sistemas de Transporte a) Uniporte : envolve uma molécula por vez Ex : Transportadores GLUT de Glicose b) Simporte : moléculas na mesma direção Ex : Transportadores renais c) Antiporte : moléculas em direções contrárias Ex : Bomba de Sódio e Potássio

19. Tipos de Transporte Transporte Passivo Filtração Difusão Simples Difusão Facilitada Osmose 2. Transporte Ativo Difusão Ativa 3. Transporte em bloco Endocitose (Fagocitose e Pinocitose ) Exocitose ( Clasmocitose )

20. Concentração Iônica na Célula ÍON FORA DA CÉLULA (10-3 M) DENTRO DA CÉLULA (10-3 M) K+ 2,25 124 Na+ 109 10,4 Ca++ 2,1 4,9 Mg++ 1,25 14,0 Cl- 77,5 1,5 HCO3- 26,6 12,4 Íons orgânicos 13 74 Fonte: OKUNO; CALDAS; CHOW. Física para ciências biológicas e biomédicas. Cap. 21, p . 363

21. Gradiente de Concentração Potencial Elétrico + + + + + + “Uma distribuição de cargas elétricas cria em torno de si um campo elétrico”

22. Potencial de Membrana Há uma diferença de potencial (DDP) entre o líquido do interior de uma célula e o fluido extracelular que gera um potencial: REPOUSO OU AÇÃO POTENCIAL DE REPOUSO Nervos e Musc . Esq.: -55mV a -100mV Músculos Lisos: - 30 mV a -55mV

23. Difusão Simples através de lipídios Solubilidade Grau de ionização pH e partição do pH 95% das drogas comerciais são primariamente absorvidas por difusão passiva

24. Reação de I onização A espécie ionizada BH + ou R - possui lipossolubilidade baixa ; Em geral , a espécie não carregada é lipossolúvel o suficiente para atravessar a membrana .

25. Ionização de ácidos e bases fracas C 12 H 11 CIN 3 NH 3 + C 12 H 11 CIN 3 NH 2 + H + Cátion de Pirimetamina Próton Pirimetamina neutra C 8 H 7 O 2 COOH C 8 H 7 O 2 COO - + H + Aspirina Ânion de Próton neutra aspirina

26. Equação de Henderson- Hasselbach Permite calcular a proporção de moléculas ionizadas/não-ionizadas em cada pH

27. pk : constante de dissociação

28. Balanço de ácidos e bases em pH baixo

29. Balanço de ácidos e bases em pH alto

30. MEMBRANA pH 5 pH 7 Não Ionizada Não Ionizada 10 10 1 100 Ionizada Ionizada

31. Transporte mediado por carreadores Difusão facilitada Transporte ativo Importante no túbulo renal, trato biliar, barreira hematoencefálica e trato gastrintestinal

32. Velocidade de transporte através de membranas lipídicas: difusão passiva x transporte mediado por carreador Kenakin, TP. A pharmacology primer: theory, applications, and methods. 3ª ed. 2009

33. Pinocitose Transporte vesicular Endocitose mediada por receptores

34. Propriedade de Membrana Autosselação Assimetria