Aula 2- Membranas biologicas e citoplasma

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MEMBRANAS BIOLÓGICAS: 
ESTRUTURA E FUNÇÕES
INTRODUÇÃO
 É um componente celular (“organela”) que engloba e delimita a
célula – estabelecimento de dois meios importantes (intra e extra
celular).
 É uma estrutura fina, maleável e elástica; composta basicamente
por duas classes de macromoléculas: lipídeos e proteínas
Função importante de todas as membranas biológicas:
Possibilitar que a célula controle seu meio interno → fundamental para 
manutenção da viabilidade celular.
INTRODUÇÃO
 Todas as membranas biológicas compartilham uma estrutura básica
em comum:
 Uma dupla camada de lipídeos → bicamada lipídica
 Proteínas associadas a essa bicamada
Em um modelo conhecido como MOSAICO FLUIDO.
BICAMADA LIPÍDICA
 É uma estrutura composta
basicamente por dois tipos de
lipídeos: fosfolipídeos de
membrana e lipídeos
esteróides
 Os fosfolipídeos em solução aquosa se organizam espontaneamente 
em formato de bicamada
 As cadeias de hidrocarbonetos podem se apresentar mais ou
menos longas
 De forma geral, uma das cadeias é insaturada, causando flexão em
uma das caudas do fosfolipídeo
 Moléculas anfipáticas
 Mais da metade da massa lipídica das membranas é composta por
quatro tipos principais de fosfolipídeos:
Fosfatidilcolina
Fosfatidiletanolamina
Fosfatidilserina
Esfingomielina
BICAMADA LIPÍDICA
Figure 10-3 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
 Lipídeos esteróides (colesterol – animais; ergosterol –fungos; hopanóides
- procariotos); glicolipídeos (galactocerebrosídeos, GM1 gangliosídeos)
BICAMADA LIPÍDICA
 Aumentam consideravelmente a barreira das membranas
 Tornam a membrana mais rígida, menos sujeita à deformações e
impedem que as cadeias de hidrocarbonetos dos fosfolipídeos se
aproximem excessivamente → mudar o estado físico da membrana de
líquido para gel
Figure 10-4 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figure 10-5 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figure 10-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
 Unidade de membrana => se refere a forma como ela é visualizada
na microscopia eletrônica transmissão, onde aparece de forma
trilaminar
Figure 10-1a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
 As membranas biológicas são fluidas e sua caraterística de fluidez pode
ser regulada pela célula
BICAMADA LIPÍDICA
 Movimento dos fosfolipídeos nas monocamadas:
 Difusão lateral – troca de lugar com moléculas vizinhas
 Rotação – rotacionar em seu próprio eixo
 Movimento dos fosfolipídeos entre as monocamadas:
 Migração de monocamada – conhecido como movimento de “flip-flop”,
esse movimento é o menos espontâneo
Figure 10-11b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
 A composição das bicamadas, EM RELAÇÃO AOS TIPOS DE
FOSFOLIPÍDEOS, não é simétrica
BICAMADA LIPÍDICA
Figure 10-16 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
 Desempenham a maioria das funções das membranas
 Normalmente ocupam 50% da massa total nas membranas plasmáticas
 2 grandes grupos: proteínas integrais de membrana
proteínas periféricas de membrana
PROTEÍNAS DE MEMBRANA
Figure 10-19 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figure 10-23 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
 Aminoácidos (aa) hidrofóbicos na
região transmembrana
Figure 10-26 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
 Estrutura em barril, mais rígida, abundantes em membranas de
procariotos (porinas). Podem também funcionar como receptores, onde a
estrutura do barril seria uma âncora na membrana
 As proteínas de membrana não fazem o movimento de “flip-flop”, mas
podem rotacionar e fazer difusão lateral
 A difusão lateral de proteínas depende do número de interações que a
proteína faz.
 As células podem confinar as proteínas em regiões especificas
(microdomínios)
PROTEÍNAS DE MEMBRANA
 A superfície externa da membrana plasmática (face extracelular) é
recoberta com carboidratos, ligados às proteínas (glicoproteínas) e aos
fosfolipídeos (glicolipídeos).
 Função: proteção mecânica e química, prevenção de interações proteína-
proteína indesejáveis, processos de reconhecimento celular
GLICOCÁLICE (GLICOCÁLIX)
Figure 10-28a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figure 10-28b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
GLICOCÁLICE (GLICOCÁLIX)
GLICOCÁLICE (GLICOCÁLIX)
GLICOCÁLICE (GLICOCÁLIX)
 Importante no transplante de órgãos: quanto mais semelhante for o
glicocálix, maior a compatibilidade
 Reconhecimento espécie-específico entre óvulo e espermatozóide
ESPECIALIZAÇÕES DE MEMBRANA
 Microvilosidades
Sustentadas por filamentos do citoesqueleto
Aumentam área de absorção
Ex: células intestinais
ESPECIALIZAÇÕES DE MEMBRANA
 Zônula de oclusão
Interação entre proteínas de membrana de
células vizinhas
Bloqueiam a passagem de moléculas entre
as células
ESPECIALIZAÇÕES DE MEMBRANA
 Zônula de adesão
Interação entre proteínas de
membrana de células vizinhas,
havendo a formação de um
cinturão de adesão
Promove adesão celular
Figure 19-15 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
ESPECIALIZAÇÕES DE MEMBRANA
 Desmossomo
Interação entre proteínas de membrana de células vizinhas, de forma pontual
Adesão celular
ESPECIALIZAÇÕES DE MEMBRANA
 Hemidesmossomo
Interação entre proteínas de membrana de uma célula com proteínas da
membrana basal
Adesão célula – membrana basal
ESPECIALIZAÇÕES DE MEMBRANA
 Interdigitações
Evaginações e invaginações
complementares de células
vizinhas
Aumento de superfície de contato
entre as células
Função de adesão ou de
comunicação entre as células
ESPECIALIZAÇÕES DE MEMBRANA
 Junções gap ou junções comunicantes
Funcionam como canais de comunicação química e elétrica entre as células
Resumindo, as principais funções da membrana plasmática são:
 Permeabilidade seletiva
 Reconhecimento / Comunicação celular
 Separação dos meios intra e extracelular
 Controle do ambiente intracelular
 Transporte de substâncias
Citoplasma
Citoplasma
• Localizado internamente à membrana plasmática e externamente 
ao núcleo
• Presente em todos os tipos celulares
• Citoplasma = citosol + organelas + inclusões (carboidratos, lipídeos, 
proteínas, pigmentos)
• Citosol = parte fluida do citoplasma
Citoplasma
• Citosol é viscoso
• Citosol contém íons, moléculas dissolvidas, moléculas em 
suspensão (não dissolvidas), principalmente proteínas
• Maioria dessas proteínas: enzimas que participam das reações 
químicas da célula