Estrutura e Composição de Membranas Celulares

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Membranas celulares
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Divisão por compartimentos na célula eucariótica faz com que seus processos se tornem mais 
complexos.
Estrutura geral:
Composição específica é diferente, mas todas possuem moléculas lipídicas e proteicas 
mantidas unidas principalmente por ligações não covalentes
Bicamada lipídica com estrutura fluida bidimensional.
Proporção lipídeo X proteína - Representação estrutural
Mielina - célula que envolve os axônios, predominantemente lipídica. Função de 
isolamento elétrico, lipídeos são ótimos isolantes
Mitocondrial - predominantemente proteica
Monocamada ou folheto*** hidrocarbonetos cauda acil
Fosfolipídeos
Caráter anfipático + formato da molécula - responsável pela formação espontânea da 
bicamada lipídica.
Cauda de hidrocarbonetos/acil com insaturação = flexiona o bracinho
A formação da bicamada depende apenas das propriedades químicas dos lipídeos, não é 
necessário nenhuma enzima para a ativação. A formação é espontânea
Três tipos gerais - fosfolipídeos, glicolipídeos e colesterol
FOSFOLIPÍDEOS - fosfoglicerídeos e esfingolipídeos (subtipos, final é o grupamento 
cabeça)
FOSFOGLICERÍDEOS
1 grupamento polar cabeça, duas caudas de hidrocarboneto (1 saturada e outra 
insaturada), glicerol (fosfoglicerídeos).
Membranas celulares 1
https://www.notion.so/signed/attachment%3Af8e14afb-5a57-4c33-a0b0-17212fcd7248%3ASlides_membranas_celulares.pdf?table=block&id=1c39e60b-ae01-8015-93ac-d6378862593e&spaceId=0a5215f2-e9ab-4136-9317-a1240bf3532e&userId=d6d28364-6175-4796-a424-87269b524dae&cache=v2
Como as moléculas se organizam espontâneamente?
Exemplo molécula anfipática - provavelmente algo parecido com um ácido graxo — 
formação de micelas. Não existem moléculas de água na região Apolar - interações 
hidrofóbicas com repulsão da água. Micela como mecanismo para transporte de 
componentes hidrofóbicos
Em comparação ao exemplo anterior, devido ao espaço ocupado pelas duas caudas a região 
Apolar deixa de ser um “cone” para ser um “cilindro” - Área hidrofóbica maior torna 
IMPOSSÍVEL a formação de uma estrutura micelar, por isso a forma de organização que 
separa a parte Apolar do ambiente aquoso é a bicamada lipídica.
Não é energéticamente favorável expor a parte hidrofóbica a água. Para garantir que não 
exista a água, a camada plana deve se encontrar para se tornar uma esfera, cujo interior é um 
ambiente hidrofílico. Propriedade de auto-selamento.
Lipossomo - estrutura citada
Fluidez da membrana - não é sólida, mas sim líquida. SE ADAPTA A MUDANÇA (vídeo 
fluidez)
Foto slide 16 - fusão entre dois lipossomos, após a fusão as proteínas marcadas se encontram 
em toda a superfície estrutural. Fluidez de membrana tem a ver com a movimentação das 
moléculas, principalmente dos lipídeos. Moléculas estão livres para se mover lateralmente - 
VER MOVIMENTOS *****
Difusão lateral - trocam de lugar com seus vizinhos em uma mesma monocamada
Flexão das caudas hidrocarbonicas - movimento caudas
Movimento transverso (flipflop) - movimento mais lento, onde o fosfolipídeo muda de 
monocamada, Difícil de acontecer, pois não é energeticamente favorável devido a entrada da 
cabeça no campo Apolar
FLIPFLOP PERMITE A ENTRADA DE AGUA NO CAMPO HIDROFÓBICO???
Rotação****
Uma membrana pode ser mais ou menos fluidas de acordo com a composição dos lipídeos e a 
temperatura ambiente onde ela está inserida.
Duas características principais: Presença de insaturações e comprimento de cadeia.
01/04/2025
Bicamada Lipídica e sua Fluidez
Composição: presença ou ausência de insaturações e o comprimento das cadeias carbônicas
Membranas celulares 2
Fluidez - liberdade de movimento dos fosfolipídeos. Se movimentam quando estão menos 
presas umas as outras, quanto maior o grau de interações intermoleculares hidrofóbicas 
conseguem se movimentar menos
INSATURAÇÕES
Por isso, quando há a insaturação em cis o grau de fluidez é maior, pois difimui as forças 
intermoleculares devido à flexão nas cadeias carbônicas
Nenhuma camada é 100% saturada ou insaturada, há uma variação muito grande entre os 
fosfolipídeos que constituem as membranas
COMPRIMENTO DE CADEIA
Com a ocorrência de fosfolipídeos com cadeias mais longas, maior o grau de interações 
hidrofóbicas entre si. Por isso, quanto maior a cadeia, menor a fluidez
ESPESSURA
Variável conforme a composição de seus fosfolipídeos, não é constante
Temperatura de transição de fase
Transição de fase ocorre quando há a passagem da membrana do estado fluido para o estado 
rígido ou em gel. Emperatura é intrínseca a bicamada
Membrana de maior fluidez →gel: temperatura de transição precisa ser muito baixa
Membrana de menor fluidez →gel: como já é menos fluida, a temperatura não precisa abaixar 
tanto para que haja a transição de fase
INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA
Temperatura é mais relevante em organismos pecilotérmicos ou unicelulares
A medida que um corpo aquece, há maior agitação nas suas moléculas. Logo, com maior 
temperatura há maior fluidez da bicamada e com menor temperatura, menor fluidez.
As células de organismos pecilotérmicos/unicelulares controlam a fluidez de sua membrana: 
em ambiente mais frio há maior produção de fosfolipídeos insaturados, enquanto em 
ambientes quentes há a maior sintetização de fosfolipídeos saturados.
Tipos gerais de lipídeos
Slide 27 - tipos de variações entre fosfolipídeos
Hidroxila nos enfingolipídeos - gera polaridade adicional na cabeça destes compostos
Esfingolipídeos - cadeia totalmente saturada →menor fluidez
Membranas celulares 3
Colesterol
Não é proveniente de ácidos graxos
Possuem estruturas de anéis rígidas, o que faz com que as suas caudas não se movimentem - 
molécula rígida
Anfipático devido à presença de uma hidroxila polar “na pontinha”
Essencial para as membranas biológicas, pois cria uma barreira de permeabilidade, 
diminuindo a possibilidade de que moléculas polares (hidrossolúveis) passem a barreira 
lipídica.
Por ser uma molécula rígida, a presença de colesterol aumenta a rigidez da cama como um 
todo. Camadas com colesterol estão menos sujeitas a deformações. MOVIMENTAÇÃO 
NÃO É IGUAL RIGIDEZ
Não se sabe ao certo como a presença de colesterol altera a fluidez, mas auxilia a bicamada a 
manter uma fluidez saudável, como um regulador (Campbell)
Eucariontes apresentam altas taxas de colesterol
Comportamento membrana - ver slides
Assimetria
Membrana plasmática separa dois ambientes diferentes (citoplasma e meio extracelular), por 
isso não são iguais, mas sim adequadas aos seus ambientes. Assimetria é a composição 
desigual de lipídeos entre as monocamadas
(Estingomielina, esfingomielinase, corta esfingomielina, célula da resposta aumentando o 
cálcio no interior celular. Precisa estar no meio extracelular para que fique disponível para 
a ação da esfingomielinase)
Carga negativa da fosfatidilserina atrai proteínas que ficam próximas da membrana 
plasmática. Estas proteínas possuem atuação na membrana
Fosfatidilserina na apoptose:
Quando a célula começa a entrar em apoptose, há uma mudança na assimetria da 
membrana plasmática, onde as moléculas de fosfatidilserina em ambas as camadas 
(externa e interna) passa a ser igual. As bicamadas passam a ser simétricas, o que expõe a 
carga negativa da fosfatidilserina para o meio externo. Assim, há uma sinalização química 
para células que fazem fagocitose (macrófago) para que a célula em apoptose seja 
fagocitada
Membranas celulares 4
Flip Flop ocorre pouco, é mínimo para que haja manutenção da assimetria
Flipase se liga a fosfatidilserina para desfazer o Flip Flop aleatório
Na apoptose há a desativação da flipase da fosfatidilserina, há a ativação da scrumblase 
para que haja embaralhamento 
Membrana sai simétrica do retículo liso, as flipase realizam a assimetria
GLICOLIPÍDEOS 🚨⚠
Possui a assimetria mais extrema, os glicolipídeos estão sempre na camada externa da 
membrana. Não fazem Flip flop
Glicolipídeo vai sendo sintetizado no 
complexo de Golgi, sai uma vesícula de 
transportedo Golgi, que vai em direção a 
membrana. Vesícula se funde com a 
membrana e a parte de açúcar que estava na 
parte interna do Golgi e na parte interna da 
vesícula passa a estar voltado para fora na 
membrana plasmática
Glicolipídeos também são saturados, menor fluidez na membrana
Glicocálix: camada de açúcar, gera proteção da superfície celular contra ação de pH extremos 
e enzimas inespecíficas na superfície.
Glicolipídeos, a maioria tem carga residual negativa e acabam atraindo cargas positivas para a 
membrana plasmática (como íons Cálcio). Também participam da proteção e sinalização
Modelo do mosaico fluido atual
Balsa lipídica: nossos lipídeos se organizam em balsas (lipid rafts), regiões ricas em 
colesterol e esfingolipídeos. Pensar nesta região como uma região de líquido ordenado
Membranas celulares 5
Colesterol aumenta a espessura da 
bicamada, por isso as lipid rafts são regiões 
mais espessas. Região azulzinha na foto.
Regiões de balsas lipídicas são transientes, 
não definitivas
Características regiões de balsa lipídica
+ Hidrofóbica
+ Espessa
+ Colesterol
+ Fosfolipídeos saturados
+ Fosfolipídeos de cauda longa
Proteína trans membrana - região que passa pelo núcleo hidrofóbico da membrana precisa ser 
rica em aminoácidos apolares, já a região da proteína na parte externa da membrana tem a 
predominância de aminoácidos polares (proteína anfipática).
Existem proteínas grandes, que se encaixam melhor em regiões de balsas lipídicas, devido à 
maior espessura desta região. Não seria energeticamente favorável a presença destes tipo de 
proteína em regiões “mais fininhas”
02.04.2025
FUNCOES RAFT - ATRASADA
Proteínas de membrana
Membranas celulares 6
Podem estar associadas a bicamada de diferentes formas
Proteínas integrais 1 a 6 slide 
Trans membrana - caráter anfipático, alfa hélice (1 e 2) mais comum em eucariotos, 3 fitas 
beta
Anexadas à membrana - não atravessam a membrana
Ziguezague rosa pink - ácido graxo, faz ligação covalente com uma proteína
GPI - glicosil fosfatidil inositol, molécula mais complexa. Âncora GPI - proteína ancorada a 
bicamada
Proteínas periféricas
Se associam de forma não covalente com as partes da membrana
A maioria das proteínas de membrana é glicosiladas, açúcares sempres voltados para o meio 
extracelular da membrana. Glicoproteínas + glicolipídeos = glicocálice
Proteoglicano = proteína + açúcar, mas glicoproteína é diferente de proteoglicano
A forma de associação das proteínas é relacionada a sua função, as proteínas transmembranas 
atuam dos dois lados da membrana e atuam no transporte de moléculas/íons através da 
membrana (em todas elas)
Associadas ao lado cotosólico: sinalização intracelular
Integrais transmembrana: possuem orientação única, sintetizados e inseridas na membrana 
assimétrica mente. Não existe flipflop de proteína, a partir do momento em que são inseridas 
não conseguem mudar de lugar
Uma estrutura beta em um núcleo hidrofóbico se organisa na forma de um barril
Hidropatia - localiza possíveis segmentos de alfa hélice
FOTO amino terminal e carboziterminal
Parte verde claro - aminoácidos hidrofílicos polares
Parte verde escura - aminoácidos hidrofóbicos apolares
Ver sequencia e deduzir - pode mostrar se está trabalhando com uma proteína 
transmembranas
Gráficos de hiropatia provavelmente apenas quando é alfa hélice, pois a alfa hélice possui 
cerca de 30 aminoácidos, enquanto folha beta possui apenas 10 aminoácidos, o que é 
comum em outras partes
Membranas celulares 7
Maioria da proteínas transportadoras são alfa hélice
Funções glicocálice: proteção, reconhecimento celular, manter moléculas e outras células a 
distância (glicocálice tem uma carga residual negativa, assim exerce uma força de repulsão 
entre com outras células e impede a interação)
Domínios de membrana
Proteínas da superfície apical que não estão presentes na superfície lateral. Domínios são 
separados por Junções de oclusão - restringe o movimento, separam os domínios e os mantém 
bem separadinhos NAO ENTENDI
Espermatozóide - mesma membrana, mas existem proteínas que só estão presentes em 
determinadas partes, ou seja, apenas no espermatozóide existem 3 domínios de membrana 
diferentes 
Não ter equilíbrio - domínios diferentes
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