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Unidade II
BIOLOGIA
(CITOLOGIA)
Prof. João Carlos Shimada
A comunicação e o transporte celular 
A membrana plasmática é a estrutura que delimita o meio interno 
e o meio externo de uma célula, é a interface entre a célula e o 
meio em que se encontra. Resumidamente podemos relacionar as 
principais funções a seguir:
I. Constitui uma barreira permeável seletiva que controla a 
passagem de íons e pequenas moléculas.
II. Forma o suporte físico para a atividade ordenada das enzimas 
nela contidas.
III. Possibilita o deslocamento de substâncias no citoplasma por 
meio da formação de pequenas vesículas.
IV.Realiza a endocitose e a exocitose.
V. Possui receptores que interagem especificamente com 
moléculas do meio externo.
A estrutura da membrana
 Apesar das suas funções diferenciadas, todas as membranas 
biológicas têm uma estrutura geral comum: cada uma é um 
filme muito fino de moléculas lipídicas e proteicas, mantidas 
unidas principalmente por interações não-covalentes.
 São estruturas dinâmicas, fluidas, e a maioria das moléculas é 
capaz de se mover por meio do plano das membranas.
 As moléculas lipídicas arranjam-se como uma camada dupla 
contínua de espessura aproximada de 5nm.
Estrutura da membrana plasmática 
Esquema molecular da membrana plasmática, os depósitos de ósmio explicam a estrutura tri laminar da 
elétron micrografia, pois este íon é usado para corar as laminadas de microscopia eletrônica. A taxa de 
colesterol é inversamente proporcional a fluidez de membrana.
(Histologia Básica., pág 24 - JUNQUEIRA, L.C. & CARNEIRO, J.. Rio de Janeiro. Editora Guanabara Koogan, 10ª. Ed. 2004)
Estrutura da membrana plasmática 
Estrutura da Membrana plasmática, notar a estrutura tri laminar observada no 
elétron micrografia. (Fundamentos da Biologia Celular, pág. 367 - BRUCE ALBERTS. 
et al. Artmed: Porto Alegre, 2006 )
Hipótese de mosaico fluido 
 O modelo de mosaico fluido corresponde à disposição das 
proteínas nesta bicamada lipídica. Essas proteínas são 
dinâmicas, porém muitas delas estão presas a outras 
moléculas do citoesqueleto celular, que também é formado 
por proteínas. Quando há uma comparação entre a membrana 
plasmática e a membrana das organelas de membrana, 
como as que formam o Golgi, entre outras, nestas, há uma 
quantidade maior de enzimas (proteínas simples). Na superfície 
externa da membrana plasmática há hidratos de carbono (HC) 
ligados a lipídios e a proteínas, que constituem o glicocálice. 
Essa estrutura é, na realidade, uma extensão da membrana 
e na sua constituição porções de açúcar das moléculas de 
glicolipídeos, glicoproteínas e proteoglicanas.
Hipótese de mosaico fluido 
O Esquema do experimento que demonstra a 
hipótese do mosaico fluido. No qual se incubaram 
células de camundongo com anticorpos marcados 
com rodamina (fluorescência vermelha), os quais 
reagem com proteínas de membrana de células de 
camundongo e incubaram-se células humanas com 
anticorpos marcados com diacetato de fluorceína
(fluorescência verde), os quais reagem com 
proteínas de membrana de células humanas. 
Promoveu-se a fusão das células de camundongo 
com as células humanas, ambas já ligadas aos 
anticorpos. Após a fusão, em quarenta minutos, 
observaram-se que as proteínas do camundongo e 
humanas estavam dispersas e misturadas ao longo 
da membrana plasmática. (Histologia Básica., pág. 
27 – JUNQUEIRA, L.C. & CARNEIRO, J.. Rio de 
Janeiro. Editora Guanabara Koogan, 10ª. Ed. 2004).
Interatividade
Considere a experiência relatada a seguir:
Incubaram-se células de camundongo com anticorpos marcados 
com rodamina (fluorescência vermelha), os quais reagem com 
proteínas de membrana de células de camundongo e incubaram-se 
células humanas com anticorpos marcados com fluoresceína 
(fluorescência verde), os quais reagem com proteínas de 
membrana de células humanas. Promoveu-se a fusão das células 
de camundongo com as células humanas, ambas já ligadas aos 
anticorpos. Após a fusão, em quarenta minutos, observaram-se 
que as proteínas do camundongo e humanas estavam dispersas e 
misturadas ao longo da membrana plasmática.
Interatividade
Com base nessas informações, conclui-se que a membrana 
citoplasmática tem características:
a) Elásticas. 
b) Lipoprotéicas.
c) Fluidas. 
d) Rígidas.
e) Permeáveis.
Comunicação celular 
 As células se comunicam entre si por sinais químicos 
(moléculas sinalizadoras) e por sinalização elétrica por meio 
da despolarização de membrana associada à alteração de 
permeabilidade, conferindo uma estabilidade funcional e 
coordenada entre os diversos tecidos, órgãos e sistemas. 
Toda a variedade de atividades metabólicas ocorrem de 
modo integrado, nenhuma é isolada e independente da 
outra. Entre os diversos tipos de condução de moléculas de 
sinalização química, os mecanismos mais conhecidos são: 
sistemas endócrino e a regulação parácrina. 
Comunicação celular 
 A comunicação entre células é feita por meio de moléculas 
informacionais.
 A troca entre sinais químicos é essencial para: formação de 
tecidos, multiplicação celular, fagocitose, síntese de anticorpos, 
atração de leucócitos, coordenação metabólica.
 A molécula que constitui o sinal químico chama-se ligante.
 A molécula celular que se combina com o ligante e desencadeia 
a resposta chama-se receptor.
Formas de sinalização celular
(Biologia Celular e Molecular, página 
242, Guanabara Koogan, 7ª. Ed. 2004).
Formas de sinalização celular
 Parácrina – as moléculas sinalizadoras são secretadas e 
podem ser levadas para longe, agindo em alvos distantes, 
ou podem agir como mediadores locais.
 Sináptica – sinal químico chamado neurotransmissor, esses 
sinais são secretados em junções celulares especializadas.
 Endócrina – essas células secretam suas moléculas 
sinalizadoras, chamadas hormônios, na corrente sanguínea, 
que se encarrega de transportá-los para células-alvo 
distribuídas por todo o corpo.
 Autócrina – célula secreta moléculas sinalizadoras que se 
ligam aos seus receptores na própria célula. Por exemplo, 
quando uma célula decide seguir uma determinada rota de 
diferenciação, ela começa a secretar sinais autócrinos, 
o que reforça a sua decisão.
Formas de sinalização celular
(Biologia Celular e 
Molecular, página 241, 
Guanabara Koogan, 7ª. Ed. 
2004).
Interatividade
A myastenia gravis (fraqueza muscular progressiva) é uma 
doença autoimune, na qual um anticorpo destrói os receptores 
que estão situados na membrana plasmática (sarcolema) da 
fibra muscular estriada esquelética que recebem sinais do 
neurotransmissor excitatório para estimular a contração 
muscular. Esse tipo de comunicação celular é o(a):
a)Parácrina.
b)Sináptica.
c)Endócrina.
d)Autócrina.
e)Écrina.
Transporte por meio da membrana
Passivo
 Difusão
 Difusão facilitada
 Osmose
 Co-transporte
Ativo
 Bomba de Na/K
 Endocitose:
1. Pinocitose
2. Fagocitose
Transporte passivo: difusão e difusão facilitada
 O transporte passivo é a passagem de pequenas moléculas e de 
íons, feitas a favor de um gradiente e sem gasto de energia, isto é, 
a passagem destas moléculas e destes íons do lado de maior 
concentração para o lado de menor concentração, tendendo a 
produzir um equilíbrio por um processo físico sem gasto energético.
Transporte passivo: osmose
 Desenhos de eritrócitos humanos em diferentes meios de 
concentração, no meio hipertônico (NaCl 1,5%) a célula se 
encontra crenada, totalmente desidratada; no meio 
isotônico (NaCl 0,9%) a sua morfologia é mantida e no meio 
hipotônico (NaCl 0,6% e 0,4%) ocorre, respectivamente, 
turgescência e hemólise.
(Biologia Celular e Molecular, página 77 - JUNQUEIRA, L.C. & CARNEIRO, J.. Rio de Janeiro. Editora 
Guanabara Koogan, 7ª. Ed. 2004).
Transporte passivo: co-transporte
 Transporte impulsionado por gradientes iônicos – a célula pode 
usar energia potencial de gradientes de íons, geralmente Na+,(K+ e H+). Para transportar moléculas e íons por meio da 
membrana.
 Íons e moléculas na mesma direção, chama-se simporte
e na direção contrária da molécula transportada, 
chama-se antiporte.
Fonte: http://img386.imageshack.us/img386/8962/02011tiposdetransportejy6.jpg
Transporte ativo: Bomba de Na e K
 A bomba de sódio (Na+) e potássio (K+) ocorre por transporte 
ativo. Na maioria das células, a concentração de sódio (Na+) 
no meio extracelular é maior que no meio intracelular e a 
concentração de potássio (K+) no meio intracelular é maior 
que no meio extracelular. No mecanismo da bomba de (Na+) 
e (K+), o transporte iônico ocorre por meio do canal iônico 
presente na proteína transmembrana e se dá contra o 
gradiente de concentração, o sódio (Na+) sai da célula 
e o potássio (K+) entra na célula.
Transporte ativo: Endocitose
Transporte em quantidade 
 Pinocitose – células bebendo – ingestão de fluido e moléculas 
por pequenas vesículas (<150 nm de diâmetro). Todas as 
células de eucariontes continuamente praticam.
 Fagocitose – células comendo – ingestão de partículas grandes 
como microorganismos, debris celulares por vesículas grandes 
chamadas de fagossomos (em geral > 250nm). São exclusivos 
das células fagocíticas. 
Transporte ativo: pinocitose
Formação de vesículas
Histologia Básica., pág 29 - JUNQUEIRA, L.C. & CARNEIRO, 
J.. Rio de Janeiro. Editora Guanabara Koogan,
Transporte ativo: fagocitose
Formação de vesículas
 Desde a parte periférica do citoplasma até as proximidades do 
aparelho de Golgi e do núcleo. É um sistema irregular de túbulos e 
vesículas com interior ácido (pH entre 5 e 6). Este compartimento 
dirige as vesículas de pinocitose que se fundem nele para os 
diferentes compartimentos celulares. É o local para separação e 
endereçamento das moléculas introduzidas via pinocitose – via 
endocítica.
 Endossomos precoces (pH menos ácido) – moléculas dissolvidas 
ou ligadas a receptores da membrana passam para os endossomos
tardios. Proteínas integrais da membrana da vesícula endocítica se 
concentram em regiões tubulares especializadas dos endossomos
precoces que constituem regiões de reciclagem de membrana. 
Desta região partem vesículas que levam a membrana com suas 
proteínas de volta para a superfície celular. As moléculas que 
passam para os endossomos tardios acabam nos lissossomos.
Interatividade
O esquema abaixo representa a concentração de íons dentro e 
fora dos eritrócitos (glóbulos vermelhos). A entrada de K+ e a 
saída de Na+ das células pode ocorrer por:
a) Transporte passivo.
b) Plasmólise. 
c) Osmose 
d) Difusão.
e) Transporte ativo.
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Movimentação celular e citoesqueleto
 Para a manutenção das organelas em locais pré-determinados 
e da própria célula. O citoesqueleto estabelece, modifica e 
mantém a forma das células. Responsável pelos movimentos 
celulares como contração, pseudópodos, filopódios e 
deslocamentos intracelulares de ribossomos, organelas, 
cromossomos, vesículas e grânulos e pelo próprio tamanho 
(grande volume) das células dos eucariontes. 
 O interior celular está em constante movimento intracelular, 
como o transporte de organelas de um local a outro, a 
segregação dos cromossomos durante a mitose. É 
predominante e estruturalmente complexo em eucariontes.
 O citoesqueleto é constituído de uma estrutura de 3 tipos de 
proteínas filamentosas: filamentos intermediários, microtúbulos
e filamentos de actina. Sendo a tubulina e a actina muito 
conservados durante a filogênese.
Microtúbulos
 Desenho demonstrando a 
dinâmica da formação dos 
microtúbulos.
Fonte: Borges, 2016
microtúbulos dispostos 
longitudinalmente. A ultra 
estrutura ciliar de nove 
pares de microtúbulos em 
disposição circular em torno 
de um par central é facilmente 
evidenciado no detalhe à 
esquerda. 
 Elétron-micrografia da porção apical de uma célula epitelial ciliada. 
Os cílios aparecem seccionados longitudinalmente e no detalhe 
seccionados transversalmente. As pontas de setas indicam
Microtúbulos
(Histologia Básica., pág. 27 - JUNQUEIRA, L.C. & CARNEIRO, J.. Rio 
de Janeiro. Editora Guanabara Koogan, 10ª. Ed. 2004)
Microfilamentos de actina 
 Abundantes no músculo e constituí 5-30% das proteínas 
totais do citoplasma. Forma o córtex medular, camada 
imediatamente abaixo da membrana plasmática, que 
reforça a membrana e participa dos movimentos da célula 
(ex.: fagocitose). São moléculas muito conservadas 
filogeneticamente.
 Dinâmica da conversão da actina G em Actina F, as regiões 
que ocorrem polimerização (+) e despolimerização (-) 
permitem o movimento do filamento.
Polimerização da Actins G globular em Actina F 
filamentosa
Fonte: Borges, JCS 2016
O citoesqueleto de actina 
 O citoesqueleto de actina pode regular o comprimento, 
localização, organização e o comportamento dinâmico 
das células. A atividade dos filamentos de actina pode ser 
regulada por sinais extracelulares, permitindo a célula a 
reorganizar seu citoesqueleto em resposta ao ambiente.
 As citocalasinas combinam com actina e impedem a 
polimerização e faloidinas combinam externamente com 
filamentos de actina estabilizando-os, ambas extraídas de 
fungos e interferem nos movimentos celulares, mais em 
células não musculares.
Os principias miofilamentos são distribuídos da seguinte forma:
 Actina F (fibrosa) – hélice dupla de actina G polimerizada com sítio de ligação 
para Miosina.
 Tropomiosina – molécula cordonal, fina polarizada rígida com 40nm de 
comprimento com 2 cadeias em forma de α hélice enroladas e se encaixa na 
hélice de actina (actina F) cobrindo 7 actinas G e impedindo que as cabeças de 
miosina se associem com o filamento de actina.
 Troponina – 3 sub unidades – TnT (liga na tropomiosina), TnC (afinidade por 
Ca++ no final da molécula) e muda sua forma após a ligação Ca2+ e causa o 
deslocamento da molécula de tropomiosina, expondo o sítio de ligação da 
actina com a miosina e TnI (cobre o sítio de ligação).
 Miosina – Meromiosina Leve – filamentosa, Meromiosina Pesada – atividade 
ATPásica, combina com a actina na banda H p/ fora. Forma um bastão com 
2-3 µ m de diâmetro X 20 µ m de comprimento PM – 500.000 enrolados em 
hélice. Cada filamento de miosina apresenta cerca de 300 cabeças e cada uma 
pode se ligar a um filamento de actina numa velocidade de 15 µ m/s, é suficiente 
para um sarcômero passar do estado distendido (3 µ m) para completamente 
contraído (2 µ m) em menos de 1/10 de segundo.
 Disco Z – também contém β-actina.
Citoesqueleto de uma fibra muscular estriada
Desenho esquemático demonstrando a organização de uma fibra muscular e sua unidade 
funcional, o sarcômero (KARP, G. Biologia Celular e Molecular, página 374, 3a Edição 
Barueri, SP: Manole, 2005).
Citoesqueleto de uma fibra muscular estriada
Desenho esquemático demonstrando os principais miofilamentos
encontrados no citoesqueleto de uma fibra muscular e do sarcômero
(modificado do Sistema Integrado Copyright 1999-2016 - UNIP)
Citoesqueleto de uma fibra muscular estriada: sarcômero
Desenho e elétron micrografias de transmissão de sarcômeros relaxados e 
contraídos (modificado de KARP, G. Biologia Celular e Molecular, página 376, 
3ª Edição Barueri, SP: Manole, 2005).
Citoesqueleto de uma fibra muscular estriada: contração
Esquema demonstrando o mecanismo de ligação entre a actina e a miosina e 
contração do sarcômero (modificado do Sistema Integrado (modificado do 
Sistema Integrado Copyright 1999-2016 - UNIP)
Citoesqueleto de uma fibra muscular estriada: contração
Miofilamentos finos de actina e 
tropomiosina e da troponina. Quando o 
cálcio se liga na troponina, esta sofre 
alteração de sua conformação molecular e 
desloca a tropomiosina, consequentemente 
o sítio de afinidade daactina pela miosina é 
exposto, permitindo que o braço de 
meromiosina pesada se ligue na actina. 
Modelo esquemático do ciclo contrátil da actino-miosina. O movimento do filamento fino pela energia 
gerada na cabeça de miosina ocorre como resultado entre a ligação de um ciclo mecânico envolvenvo
o ancoramento, movimento e desancoramento da cabeça e um ciclo químico envolvendo a ligação, 
hidrólise e liberação de ATP, ADP e Pi (fósforo inorgânico). (KARP, G. Biologia Celular e Molecular, 
página 376, 3a Edição Barueri, SP: Manole, 2005).
Citoesqueleto de uma fibra muscular estriada: contração
Filamentos intermediários
 Os filamentos intermediário são apenas estruturais.
São exemplos de Filamentos intermediários:
1. queratina – exclusivo das células epiteliais, (mais de 30 tipos), 
formados da combinação de diferentes subunidades de queratina. 
Em geral de uma extremidade da célula epitelial a outra e 
ancorados nos desmossomos. E se associam lateralmente com 
outro compartimento celular por meio de seus domínios da cabeça 
e caudas globulares. Estes arranjos distribuíram o estresse entre 
todas as células.
2. vimetina e filamentos relacionados a vimetina – tecido conjuntivo, 
células musculares e células de suporte do Sisitema Nervoso 
(neuroglia). 
3. neurofilamentos – nas células nervosas, no corpo celular e dos 
prolongamentos dos neurônios.
4. lâmina nuclear A, B e C – reforçam a carioteca (intranuclear) das 
células animais.
Interatividade
Considere as seguintes representações de um músculo estriado 
esquelético e as faixas indicadas pelas letras no desenho ao lado.
I. A faixa A, denominada de Banda A (anisotrópica), corresponde 
à justaposição de moléculas de actina e miosina.
II. A faixa B corresponde ao sarcômero que vai de uma linha Z a 
outra.
III. A faixa C, denominada Banda I (isotrópica), corresponde a uma 
região onde são encontradas apenas moléculas de miosina.
Está(ão) correta(s):
a) I. 
b) II. 
c) III. 
d) I e II. 
e) I e III. https://djalmasantos.files.wordpress.
com/2010/11/0114.jpg?w=500&h=379
ATÉ A PRÓXIMA!