Aula 2 - Membrana Plasmática

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Instituto de Ciências da Saúde 
Biologia, Histologia e Embriologia 
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Membrana Plasmática
A membrana plasmática, muitas vezes chamada de 
membrana celular, é uma estrutura presente em 
todas as células eucariontes e procariontes. 
Sua presença é obrigatória devido à sua função de 
separar o meio interno do meio externo, 
permitindo um maior controle da entrada e saída 
de substâncias da célula. 
 
Funções da membrana plasmática: 
- manutenção do equilíbrio entre o meio 
intracelular e extracelular; 
- transporte de substância entre os dois meios; 
- reconhecimento de diversas substâncias através 
de receptores específicos; 
- movimentação celular, incluindo os processos de 
secreção, proliferação mitótica, contração celular 
etc.; 
- adesão entre as células ou a um substrato; 
comunicação celular através de sinais elétricos 
(sinapses); 
- compartimentalização do meio intracelular 
(organelas e envoltório nuclear). 
 
O atual modelo de membrana plasmática foi 
proposto em 1972 pelos pesquisadores Singer e 
Nicolson. 
A membrana seria composta de duas bicamadas 
lipídicas de característica anfipática (uma 
extremidade polar – hidrofílica e uma 
extremidade apolar – hidrofóbica). 
Entre os lipídios estariam mergulhadas proteínas 
em diferentes profundidades; algumas 
posicionadas mais próximas à superfície e outras 
atravessariam toda a extensão da bicamada. 
Ligadas aos lipídios e às proteínas existiriam 
moléculas de carboidratos. 
 
Um dos elementos lipídicos que forma a membrana 
plasmática são os fosfolipídios (também chamados 
de glicerofosfolipídio). 
Os fosfolipídios são responsáveis pela delimitação 
do perímetro celular e são organizados em 
bicamada devido a sua natureza anfipática, ou 
seja, possuem uma extremidade hidrofílica, 
chamada de cabeça polar, ligada à uma cauda 
hidrofóbica, conhecida como cadeia acila, ou 
cauda de hidrocarbonetos. 
 
Quando a cadeia acila é formada apenas de 
ligações simples, dizemos que ela é saturada. 
A associação de vários fosfolipídios de cadeia 
saturada torna a membrana menos fluida. 
No entanto, entre os carbonos que formam a 
cadeia acila podem existir duplas ligações (cadeia 
insaturada). 
A presença de vários fosfolipídios insaturados em 
uma membrana torna‑a mais fluida. 
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Os principais tipos de fosfolipídios presentes na 
membrana plasmática são os fosfoglicerídeos 
(fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, 
fosfatidilserina e fosfatidiltreonina) e os 
esfingolipídios. 
 
Glicocálix ou glicocálice: 
Uma camada externa à membrana, presente 
formada por glicolipídios, esfingolipídios, 
glicoproteínas e proteoglicanos. 
- Proteção contra danos físicos e químicos; 
- Reconhecimento e adesão celular 
- O glicocálix participa do reconhecimento de uma 
célula por outra, distinguindo-a de outros tipos 
celulares, e promove a união entre elas. 
 
 
Outro elemento lipídico da membrana são os 
esteroides. No caso das células animais, temos o 
colesterol. 
A função dos esteroides é dar rigidez à 
membrana. Quanto maior a concentração de 
colesterol na membrana, menos fluida ela será. 
As células procariontes são desprovidas de 
colesterol. 
 
 
Proteínas: grandes responsáveis por manter o 
equilíbrio dinâmico das membranas. 
Assim como já ocorre com o conteúdo de 
fosfolipídios, o conteúdo de proteínas varia das 
células para a célula não apenas na proporção, mas 
também no tipo de proteínas existente na 
membrana. 
De acordo com seu grau de interação com a 
membrana, as proteínas podem ser classificadas 
em proteínas integrais e proteínas periféricas. 
 
Proteínas integrais: aquelas que atravessam 
totalmente a membrana e, portanto, possuem 
características anfipáticas e se ligam aos 
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fosfolipídios através de interações hidrofóbicas 
fortes. 
Desempenham um papel fundamental no fluxo de 
substância entre dois meios e no reconhecimento 
e sinalização celular. 
Proteínas periféricas: penetram parcialmente na 
bicamada lipídica. 
Quando essas proteínas periféricas ficam 
voltadas para a porção citoplasmática, 
normalmente elas participam da estabilização da 
estrutura da membrana ancorando com o 
citoesqueleto. 
Quando voltadas para o lado externo, essas 
proteínas periféricas atuam como marcadores de 
identidade celular e reconhecimento celular, 
estando em sua maioria associadas aos 
carboidratos formando as glicoproteínas. 
 
Sistema ABO e Rh: Na superfície dos eritrócitos, 
temos uma associação de glicoproteínas e 
glicolipídios, formando uma estrutura chamada 
glicocálice. Os sistemas de determinantes 
sanguíneo ABO e Rh são formados por diferentes 
esfingolipídios e glicoproteínas. 
 
 
Carboidratos: associadas aos lipídios e às 
proteínas e voltadas para o meio externo, ou seja, 
em contato com o líquido extracelular. 
Funções exercidas pelos carboidratos: 
proteção de superfície externa da membrana 
contra agressões físicas e químicas; 
atração de cátions, permitindo a transmissão dos 
impulsos nervosos; 
reconhecimento celular; 
adesão celular; 
identidade celular, permitindo o reconhecimento 
de célula pertencentes ou não ao organismo; 
ação enzimática. 
 
Transporte através da membrana 
Uma das principais características da membrana é 
a sua permeabilidade seletiva, ou seja, a 
identificação e a seleção de quais substâncias 
podem entrar ou sair da célula. 
Essa movimentação pode ocorrer de forma passiva 
ou ativa. 
Transporte passivo: sempre vai acontecer sem a 
necessidade de gasto energético, a favor do 
gradiente de concentração, ou seja, as moléculas 
fluem do lado mais concentrado em direção ao 
lado menos concentrado. 
Exemplos: difusão facilitada e a osmose. 
Transporte ativo: necessita de energia para 
ocorrer porque as substâncias irão fluir do lado 
menos concentrado para o lado mais concentrado. 
A energia utilizada nesse processo é o ATP. 
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Difusão simples: também chamada de difusão 
passiva, ocorre quando temos uma molécula 
pequena e sem carga, por exemplo, o oxigênio, o 
CO2, a água e o N2. 
A presença de uma carga positiva ou negativa 
impediria o fluxo da molécula porque os 
fosfolipídios, os esfingolipídos e os glicolipídios 
podem apresentar cargas que atrairiam ou 
repeliriam as moléculas a serem transportadas 
diretamente através da bicamada. 
Compostos lipossolúveis como o etanol, a ureia, os 
ácidos graxos, os esteroides e o glicerol também 
são capazes de atravessar a membrana por 
difusão simples. 
 
Difusão facilitada: transportadas passivamente 
por uma proteína integral que permite a 
comunicação entre os meios intra e extracelular. 
Na difusão facilitada, a molécula a ser 
transportada chega até o seu destino 
atravessando a proteína transportadora do tipo 
canal iônico. 
Canais iônicos: são responsáveis pelo transporte 
de íons, como o Na+, K+, Ca+2, PO4‑2 entre outros 
(moléculas carregadas, cujo transporte seria 
impossível pela bicamada lipídica). Os canais 
iônicos são abundantes nas células nervosas, onde 
atuam na condução dos impulsos nervosos. 
Anestésicos locais atuam através de canais 
iônicos. 
 
Osmose: moléculas do solvente, ou seja, da parte 
líquida, atravessam a membrana de forma passiva. 
Uma vez que no corpo humano a água é o solvente, 
a osmose é a passagem de água através da 
membrana. A pressão necessária para impedir a 
passagem de água pela membrana plasmática é 
chamada de pressão osmótica. 
Na osmose, a água sempre irá fluir de um meio 
mais concentrado, ou seja, onde a concentração 
do soluto é alta, para um meio menos concentrado. 
O equilíbrio é atingido quando os dois meios 
possuem a mesma concentração. 
 
Transporte ativo: Algumas substâncias precisam 
ser transportadas contra um gradiente de 
concentração e, para tanto, necessitam de energia 
para ocorrer. 
As estratégias de transporte recebem o nome de 
transporte ativo. 
Obrigatoriamente,serão mediadas por proteínas 
transportadoras e envolvem mudança de 
conformação da proteína. 
A energia utilizada para a realização desse tipo de 
transporte é a adenosina trifosfato (ATP) e 
permite que substâncias presentes em baixas 
concentrações do lado externo das células sejam 
transportadas para o meio interno. 
Embora o transporte do LEC para o LIC seja mais 
comum, o transporte ativo no sentido inverso 
também pode ocorrer. 
As proteínas que realizam o transporte ativo são 
permeases, comumente chamadas de “bombas”, 
específicas para cada tipo de soluto a ser 
transportado. 
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A bomba Na+ e K+ é um tipo de transporte ativo 
presente em todas as células humanas. 
A bomba de sódio e potássio tem como objetivo 
colocar, simultaneamente, Na+ para o meio 
externo (LEC) e K+ para o meio interno (LIC) para 
criar uma diferença de cargas entre a face 
interna e a face externa da membrana plasmática. 
Esse processo é essencial para que ocorra 
contração muscular e a transmissão do impulso 
nervoso (sinapse). 
Transporte vesicular: macromoléculas, como as 
proteínas e os polissacarídeos, são muito grandes 
e não conseguem atravessar a membrana nem 
mesmo através de proteínas. 
As macromoléculas são transportadas através do 
transporte vesicular, tanto para entrar como para 
sair da célula. 
O processo de transporte vesicular envolve 
modificações e movimentações na membrana 
plasmática de forma a criar uma vesícula. 
 
 
Endocitose: mecanismo de entrada de 
macromoléculas nas células, e a vesícula formada 
ao redor da partícula que penetra na célula recebe 
o nome de endossomo. Através da endocitose, a 
célula pode absorver substâncias grandes 
presentes no meio externo e agentes infecciosos. 
Endocitose de uma partícula em suspensão, 
chamamos o processo de pinocitose. 
Já a fagocitose é o processo de endocitose de 
partículas “sólidas” e maiores, como as bactérias. 
 
 
Exocitose: formação de uma vesícula que estará 
cheia da substância a ser lançada para o LEC. 
Essa vesícula é formada por fosfolipídios e migra 
em direção à periferia da célula. 
Devido a sua natureza similar à membrana 
plasmática, a vesícula se funde à membrana e 
lança seu conteúdo ao meio externo. 
A exocitose é responsável por permitir o retorno 
de receptores à membrana plasmática, liberar os 
produtos da digestão celular que não são úteis às 
células e secretar os elementos da matriz 
extracelular.