Permeabilidade Seletiva de Membranas - LAB. DE BIOLOGIA CELULAR - BIO 112

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PRÁTICA 04 - PERMEABILIDADE SELETIVA DE MEMBRANAS 
 
INTRODUÇÃO 
 
 A célula consegue manter uma composição química diferente daquela do meio 
que a rodeia graças a uma fina membrana (a membrana plasmática) que controla a 
entrada e a saída de moléculas e íons. A membrana plasmática é constituída por 
uma bicamada lipídica à qual se associam proteínas globulares. Essa bicamada é 
mantida pela insolubilidade dos radicais apolares dos lipídios no meio aquoso 
circundante e apresenta uma permeabilidade diferencial ou seletiva. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Esta seletividade é reflexo de sua estrutura e composição química lipoprotéica. 
Moléculas apolares pequenas tais como oxigênio (O2) e dióxido de carbono (CO2) e 
moléculas polares não carregadas (água, etanol, glicerol) podem mover-se a favor de 
seus gradientes de concentração através da própria bicamada lipídica por simples 
difusão (difusão passiva). Nesse caso, estas substâncias se difundem em direção ao 
meio menos concentrado, tentando equilibrar as concentrações. Em contraste, as 
bicamadas lipídicas são altamente impermeáveis a todos os íons e moléculas 
carregadas, independentes do seu tamanho. Nesse caso, proteínas transportadoras 
especializadas são necessárias para transferir estas substâncias através das 
membranas celulares. Se, por exemplo, um soluto está presente em maior concentração 
fora da célula do que dentro, e uma proteína transportadora está presente na membrana 
plasmática, o soluto mover-se-á espontaneamente através da membrana, pela proteína 
transportadora, para dentro da célula por transporte passivo, sem gasto de energia. 
 Contudo, para mover um soluto contra seu gradiente de concentração, a 
proteína transportadora gasta energia. O movimento de solutos, desse modo, é 
denominado transporte ativo. Portanto, a manutenção de determinadas substâncias, 
dentro ou fora das células, contra um gradiente de concentração, só pode ocorrer se 
as membranas celulares permanecerem íntegras. 
 Tratamentos com solventes orgânicos (acetona, por ex.), que dissolvem 
lipídios, alteram a permeabilidade da membrana por desestruturarem a bicamada 
lipídica. Temperaturas elevadas também atuam alterando a integridade e a seletividade 
da membrana, uma vez que o calor desnatura a maioria das proteínas celulares, 
geralmente envolvidas no transporte de substâncias através da membrana. 
 A membrana plasmática é, normalmente, mais permeável à água que aos 
solutos nela dissolvidos. Quando essa membrana separa duas soluções aquosas com 
diferentes concentrações de soluto, há uma tendência da água se movimentar, 
preferencialmente, no sentido da solução mais concentrada. Essa difusão da água é 
um tipo de transporte passivo denominado osmose (meio menos concentrado para o 
mais concentrado). 
 A osmose cria problemas gerais no balanço de água para as células. Uma 
célula presente em um meio hipotônico tende a intumescer devido à absorção de água 
por osmose, enquanto que, em meio hipertônico, tende a perder volume, devido ao 
movimento de saída de água. Portanto, dizemos que a água passa, por osmose, do 
meio hipotônico para o hipertônico (onde há maior concentração de soluto). 
 
 
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 As células vegetais são adaptadas a viver em um ambiente hipotônico, do qual 
tendem a absorver água por osmose, mas são impedidas de intumescer até se 
romperem devido à resistência da parede celular. Quando colocadas em meio 
hipertônico, as células perdem água e sofrem uma retração que altera a sua forma 
original. Essa modificação é chamada, no caso de células vegetais, de plasmólise, 
sendo o resultado de uma retração do protoplasma em relação à parede celular. O fato 
de o protoplasma retrair-se, e não a parede celular mostra que as membranas celulares 
plasmática e vacuolar são seletivamente permeáveis e estão envolvidas no processo de 
osmose. A parede celular é bastante permeável aos solutos e, portanto, não age como 
membrana osmótica. 
 A plasmólise temporária não é destrutiva para a célula. Esta pode recuperar 
rapidamente a sua condição de turgidez normal, se a colocarmos em um meio diluído 
ou em água pura. A essa recuperação da forma normal, damos o nome de 
desplasmólise. 
 
1. OBJETIVOS 
 
- Descrever o efeito e o mecanismo de ação da acetona e da temperatura elevada sobre 
a permeabilidade das membranas celulares. 
- Relacionar as mudanças nas células com a concentração do meio extracelular e o 
fenômeno de osmose em células animais e vegetais.2. ATIVIDADE PRÁTICA 
 
2.1 Efeito de solvente orgânico(acetona) sobre a permeabilidade seletiva de 
membrana 
 
- Dois tubos de ensaio foram identificados com os números 1 e 2. 
- 4 mL de água foram adicionados no tubo número 1 e 2 mL no tubo número 2. 
- 2 mL de acetona foram adicionados ao tubo número 2. 
- Um cilindro de beterraba (± 1cm3) foi adicionado a cada um dos tubos. 
- Após 1 hora, foi verificado o que ocorreu em cada um dos tubos. 
 
Após a observação do resultado, responda: 
 
a. O que se pode concluir quando se compara os resultados dos tubos 1 e 2? 
Na presença da cetona, o corante saiu de dentro da célula. 
 
b. Como a acetona atuou sobre as células? 
A acetona é um solvente orgânico e solventes orgânicos dissolvem lipídios e, 
consequentemente, alteram a permeabilidade da membrana por desestruturarem a 
bicamada lipídica. 
 
2.2 Efeito do aquecimento sobre a permeabilidade seletiva de membranas 
em células de levedura (Saccharomyces cerevisae) 
 
- Para esta etapa, foram utilizados três tubos com suspensões de levedura que foram 
preparadas de acordo com as descrições abaixo. 
 
 
 TUBO 
 
 SUSPENSÃO DE LEVEDURA 
 
 VERMELHO CONGO 0,2% 
 
ÁGUA 
 
 1 
 
2 mL 
 
- 
 
3 mL 
 
 2 
 
2 mL 
 
3 mL 
 
- 
 
 3 
 
2 mL 
 
3 mL 
 
- 
 
- Em seguida, o tubo número 3 foi aquecido(em banho maria) a 100ºC por 10 minutos. 
 
3 
 
 
 
2.2.1 Procedimento 1 
 
- Uma gota da suspensão de levedura do tubo 1 foi despejada sobre uma lâmina e 
coberta com uma lamínula. 
- Notar que as células são esféricas ou ovaladas e podem apresentar brotamentos (uma 
célula pequena unida a uma maior) característicos de seu processo de reprodução. 
Atente para a coloração destas células. 
 
2.2.2 Procedimento 2 
 
- Uma gota de suspensão de levedura do tubo 2 foi despejada em uma das extremidades 
da lâmina e outra gota da suspensão de levedura do tubo 3 foi despejada na outra 
extremidade. 
- Cada gota foi coberta com uma lamínula para ser observada ao microscópio. 
 
Após a analisar os resultados, responda: 
 
a. Como se apresentam as células no tubo 2, em relação ao corante? 
Incolores e algumas coradas - estas células coradas estão mortas, com isso, a 
permeabilidade das suas membranas foi alterada. 
 
b. O que isso indica, quanto à permeabilidade da membrana plasmática da levedura ao 
vermelho Congo? 
A membrana plasmática, quando intacta, é impermeável ao vermelho Congo. 
 
c. Qual é a cor apresentada pelas células de levedura do tubo número 3? 
Vermelho. 
 
d. Por que houve penetração do corante nas células do tubo 3? 
Porque o aquecimento interferiu na estrutura física das células de levedo, o calor 
desnaturou as proteínas da membrana plasmática e tornou ela permeável ao vermelho 
congo. 
 
2.3 Osmose em células animais 
 As células sanguíneas em suspensão correspondem, na sua maioria, aos 
glóbulos vermelhos (hemácias). As hemácias, no caso dos mamíferos, têm o formato de 
disco bicôncavo e são anucleadas. 
 
2.3.1 Procedimento 1 
 
- Com auxílio de uma pipeta Pasteur, uma gota da suspensão de sangue em solução 
isotônica (NaCl 0,9%) foi despejada numa lâmina e coberta com uma lamínula e 
observadas ao microscópio. 
 
2.3.2 Procedimento 2 
 
- Com auxílio de pipetas Pasteur, uma gota de suspensão de sangue em solução 
hipertônica (NaCl 1,5%) foi despejada em uma extremidade de uma lâmina e uma gota 
da suspensão de sangue em solução hipotônica (NaCl 0,6%) foi despejada na outra 
extremidade da lâmina. 
- As duas amostras foram cobertas com lamínulas e observadas ao microscópio.- Após a observação das imagens das amostras, faça as atividades/responda: 
 
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a. Qual é a forma das hemácias na solução de NaCl a 0,9%? 
Disco bicôncavo 
 
b. Quais foram as modificações observadas na forma das hemácias quando colocadas 
nas soluções de NaCl a 1,5% e 0,6%? Como essas modificações podem ser explicadas? 
0,6% - As células ficaram mais gordinhas(túrgidas). Isso ocorreu porque a água, por 
osmose, passou do meio externo para o citosol da célula, na tentativa de igualar a 
quantidade de soluto nos dois lados da membrana. 
1,5% - As células murcharam devido a quantidade maior de soluto no meio extracelular. 
 
2.4 Osmose em células vegetais 
 A epiderme da folha de Tradescântia apresenta células prismáticas 
aclorofiladas, sendo que muitas delas apresentam uma coloração rosada de aspecto 
homogêneo. Esta coloração deve-se ao pigmento antocianina, presente no grande 
vacúolo destas células, cujo citoplasma é restrito a uma faixa justaposta à parede celular 
e envolve o vacúolo. Desta forma, o conjunto apresenta-se com uma coloração uniforme, 
não sendo possível distinguir o citoplasma do vacúolo. 
 As únicas células epidérmicas que possuem cloroplastos (e que, portanto, 
apresentam tonalidade esverdeada) são as células-guarda dos estômatos, em forma de 
cunha e aos pares. Os cloroplastos observados sob as células epidérmicas comuns, que 
se apresentam prismáticas, são provenientes das células do parênquima clorofiliano, as 
quais se romperam no processo de retirada da epiderme. 
 
2.4.1 Procedimento 
 
- Duas lâminas fora m preparadas colocando uma gota de água destilada em uma delas 
e uma gota de solução salina (NaCl a 2%) na outra. 
- Fragmentos da epiderme inferior de uma folha de Tradescântia foram retirados com 
uma pinça. 
- Um fragmento foi colocado em cada uma das lâminas e coberto com lamínula para 
observação ao microscópio. 
- Observe as imagens fornecidas após o experimento. 
 
a. Qual foi a modificação observada na forma das células, quando montadas em solução 
salina 2%? Explique. 
O vacúolo da célula está retraído(menor). E a membrana plasmática retrai junto. 
 
b. Que nome se dá a este fenômeno em células vegetais? 
Plasmólise. 
 
c. O que ocorreria com as células em solução salina se ela fosse retirada e substituída 
por água destilada? Explique. 
Volta às características normais. A água tende a entrar. 
 
d. Que nome se dá a esta modificação? 
Desplasmólise. 
 
e. Por que as células observadas não se rompem com a absorção excessiva de água? 
A presença da parede celular. 
 
f. O que você esperaria que ocorresse com as células animais, como as hemácias, caso 
fossem colocadas em água destilada? 
Elas romperiam, hemólise celular.