Membrana Plasmática: Estrutura e Funções

Prévia do material em texto

Membrana plasmática 
A membrana plasmática é uma estrutura presente em todas as células. Ela é uma camada fina e flexível que 
envolve o citoplasma da célula e atua como uma barreira seletiva, controlando a entrada e saída de 
substâncias. A membrana plasmática é composta principalmente de fosfolipídios, proteínas e carboidratos. 
Os fosfolipídios formam uma bicamada lipídica com as cabeças hidrofílicas tratadas para fora e as caudas 
hidrofóbicas tratadas para dentro. Já os carboidratos estão localizados na superfície externa da membrana e 
têm papel importante na identificação da célula por outras células e na comunicação celular. 
 
Propriedades da membrana plasmática 
Assimetria dos lipídeos na bicamada 
Composição diferente dos lipídios nas duas camadas: 
✓ Folheto externo: Fosfatidilcolina e Esfingomielina 
✓ Folheto interno: Fosfatidilserina, fosfatidilinositol e fosfatidiletalonamina 
 
 
 
 
 
Bases de Citologia 
 
Assimetria das proteínas na bicamada 
Distribuição diferente entre as 2 camadas: proteínas integrais e periféricas 
 
Fluidez das membranas 
Capacidade de movimentação dos diferentes componentes. 
Ambiente aquoso tanto no meio extra quanto no intracelular favorece a permanência dos lipídeos na membrana 
• Movimentação no plano da membrana 
• Movimentos laterais e rotacionais 
Mosaico fluido 
A membrana plasmática é chamada de mosaico fluido porque ela é composta por uma grande variedade de 
programação, como fosfolipídios, proteínas e carboidratos, que estão organizados em um padrão irregular e em 
movimento constante. Os fosfolipídios, que formam a bicamada lipídica, possuem a capacidade de se mover 
lateralmente dentro da camada, enquanto as proteínas e carboidratos estão distribuídos de forma assimétrica e 
podem se deslocar dentro da bicamada ou através dela 
Proteínas X Mosaico Fluido 
• Interação entre proteínas (se difundem pela bicamada) 
• Impulsionadas pelo citoesqueleto = deslizam 
 
 
 
Fatores que podem interferir na fluidez da membrana 
Fluidez é dada pelas características lipídicas 
1. Presença ou não de insaturações nas cadeias dos ácidos graxos 
2. Tamanhos das cadeias carbônicas de ácidos carbônicos 
3. Temperatura 
4. Moléculas interpostas na bicamada lipídica 
5. Dieta alimentar 
 
Atividade funcional da membrana plasmática 
Receptores: Proteínas Receptoras – geralmente ptns integrais 
Grande variedade de moléculas participa da sinalização celular 
Ligantes: Polipeptídios, pequenas moléculas polares , não são lipossolúveis e não atravessam a camada de 
lipídios = interação com proteínas da membrana 
 
Manutenção da constância intracelular - importante função da membrana plasmática. 
Troca constante de água entre a célula e o meio externo através da osmose. 
Osmose 
 Difusão de água através da membrana de acordo com gradiente de concentração (do meio menos concentrado 
para o mais concentrado, até atingir um equilíbrio). 
 
Meio Isotônico: célula e ambiente em isotonia: concentração de soluto, do solvente – homeostase (equilíbrio) 
Meio Hipertônico: concentração de soluto é maior que a de solvente. 
Meio Hipotônico: concentração de soluto menor que de solvente 
 
Permeabilidade da membrana plasmática 
A permeabilidade da membrana plasmática é seletiva, sendo um mecanismo importante para garantir a 
sobrevivência das células, pois permite que apenas certas substâncias possam atravessá-la. A membrana 
plasmática é seletiva porque ela é composta principalmente de fosfolipídios, que formam uma barreira 
hidrofóbica que impede a passagem de grandes e hidrofílicas. 
Impermeável a moléculas polares, moléculas apolares grandes e íons 
Barreira que permite que a célula mantenha diferentes concentrações de soluto no citoplasma em relação ao 
fluido extracelular 
H2O = molécula polar pequena; baixa massa molecular - atravessa a membrana 
 
Proteínas transportadoras de membrana: 
Atravessam a bicamada lipídica = Passagem de diferentes moléculas, pequenas moléculas polares como 
açúcares, aminoácidos, nucleotídeos, metabólitos. 
◦ Proteínas de canais: Espaços hidrofílicos = canais para deslocamento de íons e moléculas. Sem ligação do 
soluto com as proteínas que os compõem – transporte rápido, proporcional à concentração de soluto 
◦ Proteínas carreadoras ou Permeases: interagem com moléculas solúveis ocorrendo alterações estruturais 
nas proteínas. Alterações que permitem o deslocamento dos solutos através da membrana 
Transporte de substâncias 
◦ A favor do gradiente de concentração = sem gasto de energia 
◦ Contra o gradiente de concentração = gasto de energia 
 
 
Transporte ativo da membrana celular 
Em condições normais, a concentração de Na+ é mais baixa dentro da célula do que no ambiente extracelular. 
Nessa situação, naturalmente, o Na+ entra na célula e o K+ sai da célula, por difusão. Isso porque os solutos 
tendem a se manter em equilíbrios de concentração. 
Para realizar o seu metabolismo, a célula precisa manter as diferenças de concentração entre os dois íons. Isso 
quer dizer que o Na+ precisa se manter em baixa concentração dentro da célula e o K+ em alta concentração. 
Para isso, a célula precisa de proteínas transmembranas específicas e uso de energia. 
As proteínas transmembranas expulsam o Na+ que entra na célula e buscam o K+ que sai da célula. 
Ocorre gasto de energia 
Transporte de grandes quantidades e/ou moléculas grandes 
Macromoléculas e partículas maiores – entrada ou saída em blocos = processos que envolvem modificações 
visíveis na membrana plasmática – OCORRE GASTO DE ENERGIA. 
Endocitose = entrada de macromoléculas com modificações na membrana 
Exocitose = saída de macromoléculas com modificações na membrana 
 
Especializações da membrana 
Estruturas associadas a membrana que desempenham diversas funções para a célula – principalmente do 
tecido epitelial 
Pólo apical: cavidade (lúmen) ou superfície 
Pólo basal: tecido conjuntivo (elementos especializados que compõem a membrana basal). 
Função: melhorar a eficiência de suas interações com a superfície luminal e/ou com o tecido conjuntivo, 
locomoção. 
 
 
Borda Apical, Livre ou Luminal 
Estruturas para aumentar a superfície ou movimentar partículas: 
▪ Microvilos 
▪ Estereocílios 
▪ Cílios e Flagelos 
 
Microvilosidades - número variável de projeções da superfície em forma de dedo de luva. 
Função de absorção; células epitélio intestinal e dos túbulos contorcidos do rim. 
 
Estereocílios - Imóveis. Longos prolongamentos citoplasmáticos que podem se anastomosar entre si. Possuem 
função de absorção, secreção e sensorial. 
Células de revestimento do epidídimo e canal deferente, pavilhão auricular interno. 
 
Cílios - Formações cilíndricas; revestidas de membrana celular. 
2 pares de microtúbulos no centro isolados 
9 pares de microtúbulos fundidos 2 a 2 na periferia 
Movimento ciliar é coordenado = corrente de fluido em uma só direção na superfície celular. 
Encontrados no trato respiratório. 
 
Flagelos - Presente nos espermatozoides; similares aos cílios. Muito longos. 
 
Borda Lateral e Borda Basal 
Junções celulares 
◦ Complexos unitivos – células unidas 
◦ Interação entre células vizinhas e com componentes da matriz celular 
◦ Bem desenvolvidas no epitélio de revestimento. 
◦ Funções de Adesão, Vedação ou Comunicação 
 
Borda Lateral 
No epitélio de revestimento simples 
Complexo unitivo = Junção de oclusão + junção de adesão + desmossomo 
• Junções Comunicantes 
• Junções GAP 
Borda basal – Hemidesmossomos 
 
Sinalização celular 
Interação Substâncias sinalizadoras X Receptor 
Substâncias Hidrossolúveis X Substâncias Lipossolúveis 
 
Citoplasma 
O citoplasma é uma região gelatinosa que preenche o interior da célula, delimitada pela membrana plasmática. 
É composto principalmente por água, íons, proteínas, carboidratos, lipídios e organelas celulares. 
• Organização estrutural complexa 
• Água compõe parte do citoplasma 
UNIÃO DE ORGANELAS+ CITOSOL 
 
Citosol 
Organelas citoplasmáticas: pequenos “órgãos” = funções específicas para o metabolismo da célula; 
Citoesqueleto: conjunto de elementos que participam da integridade estrutural das células e de processos 
dinâmicos (aquisição da forma; movimentação celular; transporte de organelas e de outras estruturas 
citoplasmáticas. 
Citoesqueleto 
❑ Sistema integrado de filamentos constituídos de proteínas 
❑ Distingue células eucarióticas das células procarióticas 
❑ Presente em todas as células eucarióticas (quantidade e distribuição variam nos diferentes tipos celulares) 
Três tipos de filamentos: 
1. Microtúbulos = TUBULINA 
2. Microfilamentos = ACTINA 
3. Filamentos intermediários = diferentes classes ptns 
Número variável de proteínas acessórias associadas a cada tipo, modula a estrutura e função dos filamentos 
principais 
Filamentos de Actina ou microfilamentos 
✓ Compostos pela proteína ACTINA 
✓ Espessura ≈ 8nm 
✓ Formam diversas estruturas 
✓ Distribuídos por todo citoplasma 
✓ Maior concentração abaixo da membrana plasmática 
 
Filamentos intermediários 
✓ Composição variável – proteínas fibrosas com características semelhantes 
✓ Espessura ≈ 10 nm 
✓ Lâmina nuclear, junções intercelulares 
✓ Distribuídos por toda a célula; maior resistência a estresses mecânicos 
 
Microfilamentos 
✓ Composto pela TUBULINA 
✓ Estruturas cilíndricas longas 
✓ Espessura ≈ 24 nm 
✓ Distribuição variável; irradiam de um dos centros de organização dos microtúbulos, os centrossomos. 
 
Centríolos 
❖ Par de cilindros ocos constituídos por microtúbulos. 
❖ Participam da divisão celular – formação do fuso mitótico para separação dos cromossomos em lados 
opostos da célula. 
❖ Originam os cílios e flagelos – estruturas móveis: Protozoários, gametas masculinos, células da traqueia 
 
Organelas 
Ribossomos 
• Partículas pequenas 
• Compostos por proteínas e RNA ribossômico (rRNA) 
• Grânulos especializados na produção de proteínas 
• Livres no citosol ou aderidos à membrana do Retículo Endoplasmático Rugoso 
• Única organela presente também nas células procarióticas 
 
Retículo endoplasmático 
Rede de tubos e bolsas membranosas interligados – maior sistema de membranas da célula 
➢ Retículo Endoplasmático Rugoso ou Granuloso: apresenta ribossomos aderidos a sua membrana 
➢ Retículo Endoplasmático Liso ou Não Granuloso: ausência de ribossomos 
Retículo endoplasmático rugoso 
• Ribossomos aderidos atuam na síntese de proteínas destinadas à exportação 
• Produz enzimas que digerem os alimentos consumidos na dieta (RER de glândulas) sendo liberadas na 
cavidade do tubo digestório 
• Produz proteínas estruturais das biomembranas e enzimas lisossômicas (digestão intracelular) 
• Células secretoras 
 
Retículo endoplasmático liso 
Síntese de lipídios (ácidos graxos, fosfolipídios e esteroides); 
• Células hepáticas – inativação de substâncias tóxicas (medicamentos, sedativos, álcool e drogas) 
• Produção de hormônios sexuais - estradiol, progesterona e testosterona 
• Células musculares – armazenamento de Ca+ (contração muscular) 
 
Complexo de golgi 
Cisternas membranosas achatadas e empilhadas. 
Responsável pela secreção celular: 
◦ Recebe proteínas e lipídios produzidas no RE 
◦ Empacotamento em vesículas e modificações químicas 
◦ Liberação para o citoplasma ou para fora da célula 
Enzimas do tubo digestório, substâncias mucosas do trato respiratório e hormônios; Síntese de carboidratos; 
produção de lisossomos 
 
Lisossomos 
➢ Vesículas membranosas produzidas pelo Complexo de Golgi; relacionados a ingestão e degradação de 
substâncias, realizam a digestão intracelular – Contem enzimas digestivas = (sintetizadas e segregadas no 
RER); 
✓ Nucleases – digerem ácidos nucleicos (DNA e RNA) 
✓ Proteases – digerem proteínas 
✓ Lipases 
➢ pH ácido 
➢ Realizam a remoção de componentes celulares 
Função autofágica (Autofagia): 
Digerem partes desgastadas da própria célula (renovação de organelas) ou destruição celular (APOPTOSE) 
Função heterofágica: 
Digestão de materiais de fagocitose ou pinocitose (fagossomos e pinossomos) 
 
Peroxissomos 
Organelas esféricas e membranosas que contêm enzimas: 
➢ Oxidases – utilizam O2 e oxidam substâncias orgânicas = formam H2O2 (peróxido de hidrogênio – tóxico 
para as células) 
➢ Catalases – transformam H2O2 em H2O + O2 
Oxidam ácidos graxos para serem utilizados na respiração celular e na síntese de outros compostos 
❖ Abundantes nas células do fígado e rins – desintoxicação celular (oxidam substâncias tóxicas absorvidas do 
sangue, transformando-as em produtos inativos) 
No fígado: síntese de ácidos biliares e colesterol 
 
Mitocôndrias 
Organelas em forma esférica ou de bastonete, delimitadas por duas membranas lipoproteicas 
▪ Membrana externa: permeável e lisa = forma da mitocôndria; porina (ptn de transporte) 
▪ Membrana interna: pouco permeável; pregueada – forma projeções para o interior da organela = Cristas 
Mitocondriais 
▪ Espaço intermembranoso 
▪ Matriz mitocondrial: limitado pela membrana interna 
▪ Entre as cristas = Matriz amorfa = DNA e RNA; rica em proteínas 
▪ Capacidade de autoduplicação; tem origem materna – mitocôndrias dos gametas masculinos são 
degeneradas após a fecundação 
▪ Constituída por proteínas e lipídios 
▪ Locais do citoplasma em que o gasto de energia é mais intenso (pólo apical de células ciliadas, base dos sptz) 
▪ Produção de energia para a célula – respiração aeróbia (presença de O2) 
▪ Realizam fosforilação oxidativa e síntese de lipídeos. 
▪ Produção de energia (ATP) = catabolismo de nutrientes. Carboidratos, Aminoácidos e Ácidos Graxos 
▪ Glicose proveniente dos carboidratos = principal fonte de energia 
 
Núcleo celular 
Estrutura encontrada apenas em células eucariontes, geralmente arredondada ou alongada (depende do tipo 
celular) – centro de controle das atividades celulares. 
Envolto por um sistema de dupla camada fosfolipídica (semelhante à membrana plasmática) - CARIOTECA 
Na carioteca, ocorre o controle de entrada e saída de substâncias através de poros nessa membrana 
O nucléolo é uma formações arredondada, densas e formadas por RNA ribossômico e proteínas. Sua função 
principal é garantir a produção adequada de ribossomos, organelas relacionadas com a síntese de proteínas 
para a célula. 
Ainda dentro do nucleoplasma encontramos a cromatina, que é o material genético na forma de DNA 
condensado. A cromatina pode ser encontrada na forma de heterocromatina ou eucromatina.