Membrana Plasmática - Biologia Celular

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Membrana Plasmática
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• estrutura lipoprotéica
• proteínas da membrana
• glicocálise
• reconhecimento das células
• transporte pela membrana
◦ permeabilidade à água
◦ difusão passiva
◦ difusão ativa
◦ difusão facilitada
◦ fagocitose
◦ pinocitose
 
• reciclagem da membrana
• aderência entre as células
• estruturas especializadas
◦ desmossomo
◦ junção aderente
◦ zônula oclusiva
◦ complexo juncional 
◦ junção comunicante
 
introdução
a membrana plasmática atua como controle do meio intracelular e extracelular, 
mantendo-os separados por serem diferentes. Além disso a membrana é quem 
controla a passagem de substâncias na célula, permitindo quem entra e quem sai, 
fazendo que as células cresçam e se multipliquem, aquelas substâncias não aceitas, 
são rejeitadas ou eliminadas no citoplasma da célula. Essa seleção se dá através de 
receptores específicos que reconhece por uma ligação da molécula, gerando uma 
resposta sinal. São encontradas nas membranas lipídios - fosfoglicerídeos 
(fosfatidilserina e fosfatidilcoline, por exemplo), colesterol e esfingolipídios = 
fosfolipídios. 
características e funções
1. adesão celular
2. reconhecimento da célula
3. realiza transporte através da membrana
4. regula as atividades celulares
5. delimita a célula
6. oferece comunicação entre as células
7. incorpora macromoléculas por fagocitose e pinocitose
8. é uma estrutura para complexos de enzimas
 
estrutura lipoproteíca e proteínas na membrana 
estrutura lipoproteíca
• todas membranas (mitocôndrias, lisossomos, retículo endoplasmático, etc) vão 
possuir a mesma estrutura
• formada por duas camadas de lipídios fluidos contínuas = resultando no 
mosaico fluido.
◦ assimétrica e permite se deslocar rápido 
• uma camada hidrofóbica e duas camadas hidrofílicas 
• composta por fosfolipídios, glicolipídios e o colesterol = glicerofosfolipídios
• glicerofosfolipídios tem cadeias longas, o glicerol + álcool (serina e colina, por 
exemplo) = fosfatidilserina e fosfatidilcolina
◦ fosfatidilserina é predominante na membrana voltada para o citosol
◦ fosfatidilcolina é predominante na face voltada para o meio extracelular 
 
proteínas na membrana
• responsável pelas atividades metabólicas
• divididas em grupos: integrais ou intrínsecas x periféricas ou extrínsecas
◦ integrais: associadas aos lipídios
▪ proteínas transmembrana
◦ periféricas: pode ser isolada mais fácil, livre de lipídios, através de solução 
salina
▪ espectrina= um tipo de proteína periférica responsável por formar e 
estruturar a membrana, proteínas do citoesqueleto. 
▪ glicoforina= proteína transmembrana
 
1. proteínas de canal 
→ formam um canal na membrana para as moléculas passarem por difusão 
→ permite algumas moléculas e íons atravessem livremente 
→ são bem seletivos, tendo apenas um tipo de molécula ou bem similar que 
podem passar 
 aquaporinas → proteínas integrais que realiza a passagem da água rápido na 
membrana 
→ alguns canais ficam abertos e outros exige o movimento de abertura e 
fechamento, sendo ele, precisa de uma resposta sinal. 
2. proteínas integrais 
→ se modificam para mover substâncias de um lado a outro 
→ interage com algumas moléculas carregando-as através da membrana 
→ também seletivas para poucas substâncias 
→ proporcionam as moléculas hidrofóbica que se movam a favor do gradiente 
de concentração 
→ pode alterar sua forma em resposta sinal da molécula para mover a 
substância 
3. proteínas receptoras 
→ permite ligações com algumas moléculas sinalizadoras 
→ moléculas essas, desencadeiam processos celulares 
4. proteínas de reconhecimento 
→ permite que uma célula reconheça outra e assim podem interagir com ela
 
glicocálice
é uma extensão da própria membrana, sendo rica em hidratos de carbono ligados a 
proteínas ou lipídios = glicocálice. Constituída por porções glicídicas de glicolipídios, 
glicoproteínas integrais e proteoglicanas, secretadas e absorvidas pela superfície 
celular. As glicoproteínas secretadas fazem parte da glicocálice e a mais abundante 
é a fibronectina.
 
reconhecimento das células
é possível compreender que as células tem habilidade - especializações - que são 
capazes de reconhecer outras células mutuamente, em muitos casos. Células do 
mesmo tipo → reconhecem e aceitam mutuamente, por exemplo, e por inibição por 
contato, quando grupos de células crescem separadamente, mas quando células de 
um grupo encontra de outro, as mitoses cessam. Entretanto, é diferente o último 
caso, para células cancerosas, elas perdem a capacidade de inibição por contato, ou 
seja, quando as células se encontram elas continuam se dividindo 
desordenadamente. 
 
transporte por membrana
a célula possui uma capacidade muito grande de penetração das substâncias, os 
hormônio. esteroides e anestésicos por exemplo, atravessam facilmente a 
membrana, no entanto outras substâncias (hidrofílicas) exigem um caminho 
diferente, precisam ser transportadas.
 
difusão passiva
na difusão, a substância tende a mover da área mais concentrada para menos 
concentrada até que se tornem iguais
 
• tipo de transporte que não gasta energia, é a favor de um gradiente
• soluto entra na célula quando a concentração é menor no interior celular em 
relação ao meio externo → sai quando o interior está mais concentrado
• o que permite a saída das moléculas é a força de agitação das moléculas do 
soluto 
 
difusão ativa
mover moléculas de dentro ou fora da célula, deixando parar de difundirem, 
gastando mais energia para mover as substâncias
 
• tipo de transporte que consome energia, é transportado contra o gradiente
◦ consumo de energia é fornecido pela ATP
◦ exemplo: se a célula precisar de mais glicose, ela não pode entrar 
naturalmente por difusão, isso porque a glicose tende a difundir para fora e 
não fluir para dentro da célula, logo, vai ser usado o processo ativo, 
trazendo mais moléculas com gasto de energia, movendo-o contra o 
gradiente de concentração.
• substâncias são transportadas do local mais concentrado para menos 
concentrado → menos concentrado para local de alta concentração
• exemplo: 
→ quando a célula transporta íons de sódio do meio menos concentrado para 
mais concentrado (citoplasma → meio extracelular) 
→ ele vai contra o gradiente, tendo que superar o obstáculo químico 
(concentração de íons de sódio) e elétrico (soma das cargas positivas dos íons, 
que dificulta a entrada de novos no meio)
• gradiente eletroquímico= a membrana plasmática pode ter gradiente elétrico ou 
diferenças de cargas, isso porque átomos e moléculas tem a capacidade de 
carregar cargas elétricas negativas ou positivas → potencial de membrana
◦ essas cargas são separadas na célula através da membrana, a região 
carregada negativamente é voltada para seu interior e a positivamente para 
meio exterior. 
◦ combinação do gradiente de concentração e voltagem afeta o movimento 
de um íon → gradiente eletroquímico
◦ exemplo: 
→ sódio está fora da célula → tende a mover pra dentro 
→ potássio é positivo → voltagem mantem o movimento para dentro → mas 
o gradiente de concentração tende a empurrar pra fora
 
1. para ocorrer o transporte ativo, gasta energia para manter a concentração certa 
de íons 
→ esse tipo de transporte se divide em: transporte ativo primário e secundário
a. transporte ativo primário
i. utiliza de energia direta → ATP 
ii. exemplo: bomba de sódio-potássio → move Na+ para fora das células e 
K+ para dentro → usa energia através de ATP → por isso → transporte 
ativo primário
iii. armazena energia para liberar de acordo com íons movem-se em 
relação ao gradiente 
Ciclo da Bomba de Na+ e K+
a bomba de sódio-potássio, transporta sódio para fora da célula e potássio 
para dentro em um ciclo que se repete. Para cada ciclo, 3 íons de sódio saem 
da célula e 2 de potássio entram. 
o íon de potássio K+ é essencial para realização de atividades metabólicas, 
como a síntese de proteínas ea respiração celular. A proteína da membrana vai 
atuar como ‘bombas’ de íons, capturando e liberando íons do interior para o 
exterior → ← 
 
1. a bomba aberta no interior da célula, liga-se → usando 3 íons de sódio
2. ao ligar → a bomba hidrolisa o ATP (quebra) → fosfato de ATP se liga a bomba 
→ fosforilada → ADP é liberado
3. a fosforilação muda a bomba, que se reorganiza → ir para o espeço extracelular 
→ se desliga dos íons de sódio → íons de sódio são liberados para fora da célula
4. a bomba vai se ligar aos íons de potássio → 2 íons → retira o grupo fosfato (da 
etapa 2)
5. após saída do fosfato → muda de volta ao normal = se abrindo para dentro da 
célula
6. direcionada para o interior → desprende os íons de potássio que se juntou → 
libera 2 íons de potássio dentro do citoplasma → volta a estaca zero → ciclo 
recomeça
 
 
 
b. transporte ativo secundário
i. usa a energia armazenada nos gradientes para mover outras substâncias
ii. proteína carregadora compartilhada (leva tanto o Na+ quando uma 
glicose, por exemplo, ao mesmo tempo) = co-transporte 
i. podem mover na mesma direção = simportador
ii. podem se mover em direção oposta = antiportador
 
 
 
difusão facilitada
utilizam de proteínas das membranas para carregá-los → canal e proteínas 
carregadoras (proteínas facilitadoras de transporte) protegem as moléculas que 
não passam por difusão, auxiliando no transporte
 
• tipo de transporte sem gasto de energia, é a favor de um gradiente → tem maior 
velocidade do que o transporte passivo
• a velocidade não é proporcional a concentração do soluto
• a substância que irá entrar, se combina com a molécula transportadora ou 
permease → quando moléculas transportadoras estão ocupadas, a velocidade 
não aumenta 
1. proteínas de canal 
→ formam um canal na membrana para as moléculas passarem por difusão 
→ permite algumas moléculas e íons atravessem livremente 
→ são bem seletivos, tendo apenas um tipo de molécula ou bem similar que 
podem passar 
 aquaporinas → proteínas integrais que realiza a passagem da água rápido na 
membrana 
→ alguns canais ficam abertos e outros exige o movimento de abertura e 
fechamento, sendo ele, precisa de uma resposta sinal. 
2. proteínas integrais 
→ se modificam para mover substâncias de um lado a outro 
→ interage com algumas moléculas carregando-as através da membrana 
→ também seletivas para poucas substâncias 
→ proporcionam as moléculas hidrofóbica que se movam a favor do gradiente 
de concentração 
→ pode alterar sua forma em resposta sinal da molécula para mover a 
substância
 
fagocitose
faz parte da endocitose, quando além de transportes passivos e ativos, 
substâncias entram na célula por formação de ‘bolsas’ na membrana. É 
separada em fagocitose e pinocitose. A membrana dobra-se para dentro, 
formando um saco ao redor daquela partícula, proteínas específicas pinça-os 
deixando-o preso. 
São partículas grandes, que não podem ser transportadas por meio passivo ou 
ativo, mas precisam de mecanismo de transporte em massa. 
 
• processo que ‘come’ a célula
• processo que requer energia - intensiva
• engloba no citoplasma partículas sólidas
• partículas fixa nos receptores específicos da membrana → gera uma resposta 
sinal
• nos animais é um processo de defesa, em protozoários é um processo de 
alimentação
• após englobar o alvo, o saco é pinçado por proteínas → forma um espaço 
chamado de vacúolo alimentar → esse vacúolo vai se fundir com o lisossomo → 
reciclagem da célula
◦ lisossomos contém enzimas que quebram as partículas que está englobada 
→ reduz aminoácidos, por exemplo → faz com que seja usados pela célula 
de alguma forma.
 
pinocitoce
• processo que ‘bebe’ a célula
• a célula coleta pequenas quantidades de fluido extracelular → material é 
guardado em uma vesícula pequena
• captura pequenas gotículas
• List
 
Especializações da membrana plasmática
as células se acham unidas umas as outras com a matriz celular devido a estruturas 
especializadas das células - junções - na qual é dividida em: unir as células ou a 
matriz (desmossomos e junções aderentes) → promovendo vedação entre células 
(zona oclusiva) → estabelecendo comunicação entre elas (junções comunicantes, 
nexos e gap)
 
região apical 
1. microvilos = aumenta superfície celular
2. estereocílio = aumenta superfície, não movimenta
3. cílio = tem movimentos
4. flagelo = longos = espermatozóides
região lateral
1. zona de adesão e desmossomo = função de aderir
2. zona de oclusão = função de vedar e permeabilidade seletiva
3. junção GAP = função de comunicação
região basal
1. hemidesmossomo = fixar a célula epitelial à lâmina basal
 
desmossomo
• local onde o citoesqueleto se prende a membrana e forma um elo de ligação do 
citoesqueleto de células adjacentes. 
• constituídas por membranas da células adjacentes
• placa de adesão em forma de disco
• caderinas = proteínas transmembrana (de adesão especializada) que exibe 
na presença de íons Ca2+
◦ ligam estrutura → placa citoplasmática → liga filamentos intermediários e 
ajuda a ancorar a junção
◦ dá a capacidade aos desmossomos de prender as células adjacentes
◦ desmossomo só fixa as células na concentração de Ca2+
◦ quando está em baixas concentrações → células se separam
• desmoplaquinas I e II = algumas das proteínas que compõem o 
desmossomo
• desmocalmina e queratocalmina = permite o ligamento de filamentos 
intermediários com a desmoplaquinas
• desmocolina e desmogleína = proteínas transmembrana que provoca 
saliência na superfície citoplasmática da membrana
 
junção aderente 
• adesão apical
• promove adesão entre as células
• assim como o desmossomo → são sensíveis a níveis de Ca2+ → quando a 
concentração é baixa → leva a desorganização → separação das células
• proteínas transmembrana → caderina → proteína de ligação 
intracitoplasmática
 
zona oclusiva
• veda a passagem de íons e moléculas entre as células
• é uma faixa em torna da região apical de algumas células epiteliais
• junção oclusiva = estrutura responsável pela formação de compartimentos 
separados
◦ permite existências de potenciais elétricos
• une as células → barreira impermeável → evita movimentações entre elas
• claudinas e ocludinas = proteínas responsáveis pela união entre membranas
 
complexo juncional
• é uma estrutura de adesão e vedação
• constituído pela zona de oclusão, junção aderente e filamento de desmossomos
 
junção comunicante ou gap
• conjunto funcional responsável por promover comunicação entre as células de 
forma coordenada
• por meio dele, pode passar de célula a célula → aminoácidos, íons e 
nucleotídeos, por exemplo
• não permite passagem de moléculas maiores como proteínas e ácidos nucléicos
• abrem e fecham comunicação entre as células por meio de sua permeabilidade 
→ pode passar do meio pouco permeável para grande permeabilidade
• conexinas = proteínas que formam as junções comunicantes (6 conexinas) → 
estrutura delas fica alongada e chama-se → conexon 
• exemplo de importância = o músculo cardíaco → sinal elétrico para contrair 
passar rapidamente entre as células musculares → os íons passam pelas junções 
comunicantes → faz com que se contraiam juntas
 
hemidesmossomo
• fixa a célula epitelial a lâmina basal
• integrina = forma o hemidesmossomo e atravessa a membrana basal 
◦ entra em contato com a placa chamada de BP230 - sustentada por 
filamentos de queratina
 
“O veneno de uma cobra venenosa contém uma enzima chamada de desintegrina 
que irá destruir 
toda a comunicação basal celular, gerar uma apoptose e necrose tecidual”