Membranas Plasmatica

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Membranas Plasmática –Transporte e sinalização - Biologia Celular 
 31/08/2021 
 Transporte através da membrana plasmática: 
 A membrana plasmática controla a entrada e saída de substâncias, que poderão 
passar através dela de diferentes maneiras. 
 Chamamos isso de transporte através da membrana. 
 As substâncias que passam através da membrana são consideradas: 
 Íons ou moléculas pequenas que devem atravessar a membrana plasmática. 
Ex: açúcar. 
 Veículo aquoso no qual o soluto é dissolvido, ou seja, a agua. 
Ex: agua. 
 Além disso, o fluxo de substâncias se dá de diferentes maneiras, de acordo com as 
características do meio intra e extracelular: 
 
 
O meio é isotônico quando sua concentração de soluto é fisiológico, isto é, proporcional às condições 
celulares. 
 
O meio é hipertônico quando a concentração de soluto é superior ao ideal, em relação ao solvente. O 
meio está mais concentrado. 
 
O meio é hipotônico quando a concentração de soluto é menor do que a ideal, em relação ao solvente. O 
meio está menos concentrado. 
 
 A imagem abaixo ilustra essas três situações: 
 
 
 
 Nessas imagens, vemos a proporção de solutos (bolinhas) nas três situações citadas, considerando que 
se tratam de recipientes separados por uma membrana semelhante à membrana plasmática. 
 Nos meios isotônicos vemos que existe um equilíbrio na quantidade de soluto nos dois 
lados da membrana. 
 Já quando comparamos os meios hipertônico e hipotônico vemos que essas 
quantidades não estão em equilíbrio. 
 No meio hipotônico há pouco soluto e no hipertônico há muito soluto. 
 A quantidade de água (solvente) será o contrário: tem mais no meio hipotônico e 
menos no meio hipertônico. 
 
 Transporte ativo e passivo 
 A passagem de solutos através das membranas celulares pode ser do tipo passiva ou ativa. 
 
Na ilustração, vemos como se dá o transporte ativo e passivo. No 
passivo, as substâncias passam através da membrana de 
onde tem mais para onde tem menos, como indica a seta. 
No transporte ativo ocorre o contrário, de onde tem menos para onde tem mais e, por 
isso, existe a necessidade de uma estrutura na membrana, frequentemente chamada 
de bomba, que consome energia (ATP) da célula. 
 
 Transportes passivos 
 O transporte passivo ocorre de três formas: 
 
O soluto penetra na célula passando através da membrana, desde que sua 
concentração seja menor no interior da célula do que no meio externo, e sai da célula 
no caso contrário. 
O soluto precisa ser pequeno, ser uma molécula hidrofóbica (apolar) ou mesmo uma 
molécula polar, desde que seja pequena. 
Quando respiramos, é dessa forma que o gás oxigênio do ar atravessa as membranas que existem no 
pulmão e passam para o nosso sangue. 
O soluto atravessa a membrana de onde ele está em maior 
quantidade (meio hipertônico - B) para o lado em que existe menos 
(meio hipotônico – A). Ao final, os dois lados estão em isotonia. 
Nesse caso, como podemos ver pelas setas vermelhas nos dois 
sentidos, ocorre a passagem de água também. Mas isso veremos no 
próximo tipo de transporte. 
 
Na osmose ocorre a passagem de solvente (água) de um meio hipotônico (em que tem 
muita água) para o hipertônico (onde tem pouca água), com o intuito de estabelecer 
a isotonia entre os meios. 
 
 
O frasco é dividido ao meio por uma membrana 
semipermeável que só permite a passagem de água, e 
não de soluto. Podemos ver que a água passa através 
da membrana do lado em que há pouco soluto e muita 
água (hipotônico) para o lado em que há muito soluto e 
pouca água (hipertônico). Ao final, notamos que o 
volume aumentou de um lado e diminuiu do outro, mostrando que a água foi para o lado em que 
aumentou, ficando os dois lados com o meio isotônico 
 Em nosso dia a dia, podemos encontrar situações em que ocorre osmose. Sabemos, por exemplo, que o 
consumo de muito sal nos alimentos aumenta a pressão arterial. Isso ocorre porque vai haver um 
aumento da concentração de sal no sangue, ficando o sangue mais hipertônico em relação ao líquido 
intersticial (que existe entre as células dos nossos tecidos). Isso faz com que a água passe para dentro 
dos vasos sanguíneos, aumentado o volume de sangue nos vasos e aumentando a pressão. 
 A ocorrência de osmose pode promover intensas mudanças na fisiologia celular de 
acordo com o meio onde a célula se encontra. 
 O comportamento celular diante do processo de osmose também varia se a célula é 
animal ou vegetal. 
 
 
A difusão facilitada ocorre quando a passagem de íons e macromoléculas se dá 
através de proteínas carreadoras, chamadas de permeases ou canais iônicos. 
As permeases mudam sua conformação para permitir a passagem do soluto, sem 
gastar energia para isso. 
 
 Podemos ver aqui exemplos de difusão facilitada, que é possível devido à presença de proteínas na 
membrana. Através de canais iônicos, que podem estar abertos em um momento e fechado em outro, 
ocorre a passagem de íons, e, através de proteínas permeases, ocorre a passagem de moléculas 
maiores. A proteína muda a sua conformação de forma que em um momento se encontra aberta para 
fora (quando a molécula entra nela) e em outro momento se encontra aberta para dentro da célula 
(quando a molécula sai dela). 
 O transporte de glicose para dentro das células é um exemplo de difusão facilitada . 
É feito por permeases que formam uma família de transportadores chamada de GLUT, que podem ou 
não depender do hormônio insulina para funcionar. 
 
 Transporte ativo 
 Um exemplo clássico de transporte ativo é a bomba de sódio e potássio. É feito por uma 
proteína que, gastando energia, consegue transportar esses dois íons ao mesmo 
tempo. 
 O sódio, que está em maior quantidade no meio extracelular, é bombeado para fora da 
célula, enquanto que o potássio, que está em maior quantidade no meio intracelular, 
é colocado para dentro. 
 Para cada molécula de ATP utilizada, a bomba consegue movimentar dois íons de potássio (K+) para o 
interior e três íons de sódio (Na+) para o exterior. 
 Esse transporte de sódio e potássio é fundamental para manter as concentrações 
diferentes sempre constantes, deixando a membrana polarizada — condição 
importante para o funcionamento celular. 
 
 Transporte através de vesículas 
 Existem também modalidades de transporte em que a membrana participa através da 
formação de vesículas. São elas: 
 
 A endocitose envolve o englobamento de solutos, moléculas, partículas, células e 
pedaços de tecidos do meio extra para o intracelular. Dependendo do tipo de elemento 
englobado pode ser chamado de fagocitose ou pinocitose. 
 A fagocitose envolve o englobamento de partículas, células mortas ou cancerígenas, 
pedaços de tecidos ou micro-organismos. São partículas sólidas que, por suas dimensões, 
são visíveis ao microscópio óptico. 
 A célula forma pseudópodos (falsos pés) para “capturar” o que será englobado e no 
seu interior passa a existir um fagossomo, uma vesícula contando o material 
fagocitado. 
 A pinocitose envolve o englobamento de líquido e solutos dispersos em solução 
aquosa. 
 As células não formam pseudópodos, mas a membrana se invagina em um ponto e as 
partículas entram neste espaço, formando pequenas vesículas que são puxadas pelo 
citoesqueleto e penetram no citoplasma. No interior da célula se forma um 
pinossomo. 
 
Na imagem podemos ver os dois 
processos de endocitose: 
fagocitose pinocitose. 
 
 
 A exocitose é o mecanismo por meio do qual são transportadas grandes quantidades 
de material do meio intracelular para o extracelular. Ele permite que a célula 
excrete produtos do seu metabolismo, como da digestão intracelular. Nesse caso, 
chamamos de clasmocitose. 
 Porém, a exocitose também é importante em outras ocasiões. Quando neurônios 
liberam neurotransmissores, para estimular outros neurônios ou outras células, 
comoas musculares, ele faz exocitose. 
 
 
 A transcitose envolve mecanismos de transporte de substâncias de um polo ao outro 
da célula. Substâncias são englobadas na superfície da célula e a vesícula formada 
transita até o outro polo da célula, liberando seu conteúdo para o meio 
extracelular. 
 
Na ilustração, vemos uma célula epitelial realizando 
transcitose. Anticorpos são englobados em um polo da 
célula e através de vesículas são transportados até o polo 
oposto. 
 
 Sinalização celular: 
 Em organismos pluricelulares, é fundamental que as células se comuniquem, para 
divisão de tarefas, ativar determinadas funções, desativar outras etc. E a membrana 
plasmática também participa de alguns processos de comunicação intercelular, por 
meio da sinalização celular. 
 As células se comunicam mandando sinais elétricos ou químicos, que regulam as 
atividades celulares, respostas a estímulos do meio ambiente e outras. 
 A sinalização celular pode ocorrer de diferentes formas. Frequentemente, as células liberam uma 
substância sinalizadora, que podem ser um hormônio ou um neurotransmissor, e esta 
vai se ligar a um receptor que está presente em outra célula, chamada de célula-
alvo. 
 Quando a sinalização é feita dessa forma, ela pode ocorrer de forma: 
 
 
 
 
 
 
 As moléculas sinalizadoras que as células liberam são classificadas em duas categorias: 
 
 O tipo de molécula sinalizadora vai interferir na forma como elas agem na célula-
alvo e vai determinar a participação da membrana. 
 Essas moléculas sinalizadoras, ao chegarem as suas células-alvo, precisarão se ligar 
aos receptores que estas células possuem. É aí que os seus mecanismos de ação vão se 
diferenciar, uma vez que esses receptores podem estar na membra na da célula ou no 
seu interior. 
Podemos ver aqui como ocorre a interação entre as moléculas 
sinalizadoras e os seus receptores nas células. Quando são 
moléculas lipossolúveis, elas atravessam a membrana 
e se ligam a receptores intracelulares. Quando não 
são moléculas lipossolúveis elas se ligam a receptores 
presentes na membrana plasmática. 
 
 
 As moléculas sinalizadoras hidrossolúveis se ligam nos receptores de membrana . 
 Essas moléculas não conseguem atravessar a membrana e, por isso, seus receptores 
precisam estar localizados nela. 
 Nesse caso, há necessidade da formação de um segundo mensageiro dentro da célula, 
como o AMP cíclico, que será o responsável direto pelas alterações metabólicas que a 
célula vai sofrer. 
 As moléculas sinalizadoras lipossolúveis conseguem atravessar a membrana e se 
ligam aos receptores que estão no seu interior, no citoplasma ou dentro do núcleo 
 .Ao se ligar ao receptor, ocorre uma mudança metabólica na célula por meio da 
alteração da expressão dos seus genes. 
 Nesse caso, não é necessária a formação de segundos mensageiros intracelulares e o 
próprio hormônio é o responsável pela mudança metabólica da célula . 
 
Podemos ver aqui o mecanismo de ação dos hormônios esteroides 
(lipossolúveis). Eles atravessam a membrana plasmática e se ligam a 
receptores presentes no citoplasma, que se liga ao DNA e 
determina a expressão de um gene, ocorrendo a transcrição e a 
tradução (produção de proteínas). 
 
 
 
 
 No entanto, nem toda sinalização celular depende da liberação de substâncias 
sinalizadoras. No caso da sinalização dependente de contato são proteínas ligadas à 
membrana plasmática de uma célula que podem interagir com receptores de uma 
outra célula adjacente. 
 Também não existe substância sinalizadora na sinalização por Gap Junctions . Nesse 
caso, os sinais são elétricos e são transmitidos para células imediatamente ao lado 
através de componentes das membranas que permitem a comunicação entre as duas 
células.