Aula III - Biomembranas

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Citologia e Embriologia
Biomembranas
Prof.: RANIERE FAGUNDES
Membrana Celular
• Também conhecida como membrana citoplasmática ou membrana 
plasmática;
• A membrana celular é a estrutura que delimita todas as células vivas, 
tanto as procariontes como as eucariontes. Estabelecendo a fronteira 
entre o meio intra-celular e o meio extracelular;
• Principal responsável pelo controle da entrada e saída de substâncias da 
célula, possuindo receptores para hormônios e outros sinais químicos.
Filamentos de 
Citoesqueleto
Membrana Celular
• Visualização 
detalhada: só ao 
microscópio eletrônico.
• composição: 
lipoproteica.
 fosfolipídios + colesterol: 
30 a 75%
 proteínas: 25 – 80%
 carboidratos : até 10%
• Nos fosfolipídios uma parte da molécula é polar, a cabeça hidrofílica, e a 
parte não-polar, composta pelas duas cadeias de ácidos graxos. Moléculas 
que apresentam parte polar (hidrofílica) e parte apolar (hidrofóbica) são 
chamadas anfipáticas
Cabeça polar Caudas hidrofóbicas
• DISPOSIÇÃO DOS FOSFOLIPÍDIOS
NAS MEMBRANAS
Água
Parte polar do 
fosfolipídio: Hidrofílica
Região apolar: ácidos 
graxos: Hidrofóbica
PROTEÍNAS DE MEMBRANA
(A) TRANSMEMBRANAS (B) LIGADA AO LIPÍDEO (C) LIGADA À PROTEÍNA
PROTEÍNAS INTEGRAIS
• São polares na parte que 
sobressai na camada lipídica e a 
que toca nos fosfatos;
• A porção em contato com os 
ácidos graxos é apolar, mas 
apenas a superfície;
• O interior das proteínas 
transmembrana é polar: canal 
hidrofílico.
(A) TRANSMEMBRANAS
PROTEÍNAS PERIFÉRICAS
• São completamente 
polares;
• Associam-se ao 
glicocálice.
(B) LIGADA AO LIPÍDEO (C) LIGADA À PROTEÍNA
GLICÍDEOS DA MEMBRANA
• Na superfície externa da 
membrana há uma camada de 
carboidratos que se ligam aos 
fosfolipídios e proteínas.
• Fosfolipídio + glicídeo = 
glicolipídio
• Proteína + glicídeo = 
glicoproteína.
• A camada glicídica da face 
externa da membrana constitui 
o GLICOCÁLICE.
GLICOCÁLICE
Modelo do Mosaico Fluido
Desenho da estrutura da membrana plasmática segundo o modelo do Mosaico 
Fluído de Singer e Nicholson
https://www.youtube.com/watch?v=LKN5sq5dtW4
ASSIMETRIA DA MEMBRANA
• A membrana tem duas faces:
• A Externa: em contato com 
outra célula – face E.
• A Interna ou protoplasmática: 
em contato com o citoplasma: 
face P.
• As duas faces são diferentes 
química e eletricamente, por 
isto a membrana é assimétrica. 
A face E tem carboidratos, 
ausentes na face P. 
PERMEABILIDADE DA
MEMBRANA
ATIVA E PASSIVA
• Duas soluções de diferentes concentrações tendem a 
igualar suas concentrações.
• PASSIVA: as moléculas movimentam-se do mais para o 
menos concentrado, devido a diferença das 
concentrações, não havendo consumo de energia (ATP).
• ATIVA: é a movimentação de moléculas do menos para 
o mais concentrado, com gasto de energia (ATP).
Transposrte através da membrana
TRANSPORTES PASSIVOS
• OSMOSE: deslocamento do 
solvente (água) do meio 
menos concentrado para o 
mais concentrado, através 
de uma membrana 
semipermeável
+-
Solvente
TRANSPORTES PASSIVOS
• DIFUSÃO SIMPLES: espalhamento do 
soluto no solvente, do mais para o menos 
concentrado. Ocorre pela porção lipídica
+ -
Soluto
TRANSPORTES PASSIVOS
• DIFUSÃO FACILITADA: É a difusão do soluto através 
da membrana com auxílio da PERMEASE, com velocidade 
maior do que a devida a diferença de concentração;
• Proteína presente na membrana celular que atua na 
permeabilidade de substâncias através da membrana;
• Cada Permease transporta só um tipo de molécula;
A molécula do soluto liga-se nos sítios ligantes da permease que se deforma
e libera o soluto no outro lado da membrana.
DIFUSÃO FACILITADA
TRANSPORTE ATIVO
• Ocorre contra o gradiente de 
concentração.
• É feito por proteínas 
transmembrana chamadas 
ATPases ou BOMBAS. Quebram 
ATP e liberam energia.
• Transporta sempre íons e 
moléculas polares.
• ATPases são específicas. Ex. 
Bomba de Na+; bomba de Ca++...
Bomba de Na e K
• Fora das células existe uma alta 
concentração de sódio e uma baixa 
concentração de potássio, isso porquê há 
difusão destes componentes através de 
canais iônicos existentes na membrana 
celular;
• Para manter as concentrações ideais dos 
dois íons, a bomba de sódio bombeia sódio 
para fora da célula e potássio para dentro 
dela;
• Este transporte é realizado contra os 
gradientes de concentração destes dois íons, 
o que ocorre graças à energia liberada com a 
clivagem de ATP. 
Mecanismo de ação da Bomba de Na e K
TRANSPORTE EM QUANTIDADE
•Os processos citados anteriormente só transportam 
moléculas pequenas ou quantidade pequenas de 
substâncias.
•Macromoléculas ou células inteiras são transportadas 
através da membrana pelos processos de: 
ENDOCITOSE (entrada) 
EXOCITOSE (saída). 
FAGOCITOSE, 
PINOCITOSE 
FAGOCITOSE
•Após a endocitose do material o mesmo fica em um 
vacúolo alimentar ou fagossomo a quem se funde o 
lisossomo formando o vacúolo digestivo. 
https://www.youtube.com/watch?v=iZYLeIJwe4w
https://www.youtube.com/watch?v=AU0-R82Xhmw
https://www.youtube.com/watch?v=7VQU28itVVw
https://www.youtube.com/watch?v=w0-0Bqoge2E
https://www.youtube.com/watch?v=GbptpDSHQEM
PINOCITOSE
• É o englobamento de substâncias líquidas (soluções ou 
suspensões) por invaginação.
• Formam-se canais de pinocitose que são cortados 
formando vesículas de pinocitose que vão aos endossomos
e posteriormente são parte dos lisossomos.
EXOCITOSE
• Consiste na eliminação de certas quantidades de material 
pela célula, como corpos residuais ou vacúolos excretores 
(material não digerido) ou vesículas de secreção (materiais 
produzidos pelas células, principalmente glandulares ou 
neurônios - neurotransmissores).
A
B
Membrana Citoplasmática –
Especializações
ESPECIALIZAÇÕES DE MEMBRANA
•Para desempenharem algumas funções especiais, 
as células podem ter modificações específicas em 
sua membrana que servem para:
Unir (Melhor Adesão).
Para aumentar a superfície em células que absorvem.
Para comunicar melhor células vizinhas.
Microvilosidades
Zona de oclusão
Zona de adesão
Junção comunicante
Junção hemidesmossomo
Junção desmossoma
• São pontos em que duas células 
aderem mais fortemente através de 
placas arredondadas formadas pelas 
membranas de células.
• Na superfície interna, inserem-se 
filamentos de queratina que 
mergulham no interior da célula. 
• É o local de “ancoragem” dos 
componentes do citoesqueleto e de 
forte adesão entre células vizinhas.
DESMOSSOMOS
ZÔNULA DE OCLUSÃO
•A região apical de células epiteliais 
que formam uma barreira entre 
dois ambientes diferentes têm as 
membranas soldadas (sem espaço 
intercelular).
•Serve para evitar a infiltração de 
moléculas através do espaço 
intercelular.
ZÔNULA DE ADESÃO
•Faixa de adesão que rodeia toda a 
região apical de células epiteliais 
colunares. Adere melhor a região 
apical destas células;
•No lugar dos filamentos de 
queratina há filamentos de actina 
ligados ao citoplasma próximo de 
cada membrana;
MICROVILOSIDADES
• Expansões semelhantes a dedos de 
luvas, que aumentam a superfície 
de absorção;
• Função: aumentam a superfície de 
absorção;
• São dobras e projeções em forma de 
dedos na superfície livre de células 
especializadas em absorver;
• Uma célula especializada em 
absorver pode ter milhares de 
microvilosidades. 
MICROVILOSIDADES
• Expansões semelhantes a dedos de 
luvas, que aumentam a superfície 
de absorção;
• Função: aumentam a superfície de 
absorção;
• São dobras e projeções em forma de 
dedos na superfície livre de células 
especializadas em absorver;
• Uma célula especializada em 
absorver pode ter milhares de 
microvilosidades. 
JUNÇÃO COMUNICANTE
OU NEXOS
• Função: permitem comunicação direta 
entre células vizinhas que funcionam 
em conjunto: ex.: células glandulares, 
células do coração.
• Formadas por conjuntos de 6 proteínas 
integrais de uma membrana que se 
justapõem com outro conjunto da 
membranavizinha;
• Por dentro dos CONEXONS há um 
canal hidrofílico que permite a 
passagem de íons e pequenas moléculas 
polares que são mensageiros químicos.