Biomembranas: Estrutura e Funções

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biomembranasbiomembranas
Prof. Dr. Adriano Prof. Dr. Adriano BiancalanaBiancalana
biomembranasbiomembranas
• Envolvem as células e as organelas
• Criam diferenças entre os diferentes 
compartimentos celulares
• Mantém as propriedades dos compartimentos
• Possuem permeabilidade seletiva
• Ancora complexos enzimáticos
• Transmitem impulsos elétricos
• Reconhecem sinais externos e os transmite 
para o interior
Membrana plasmática e as outras membranas biológicas
• Membrana Plasmática
• Envoltório Nuclear
• Mitocôndrias 
• Cloroplasto
• Complexo de Golgi
• Retículo Endoplasmático
- Dividem a célula em compartimentos
- Cada compartimento com uma função 
especializada
Elaborado sistema de 
biomembranas dos Eucariotos
Composição Química
Singer e Nicolson (1972)
Modelo do Mosaico Fluído
•• LipLipíídeos deos 
•• ProteProteíínasnas
Composição Química
50 moléculas de lipídio 
para cada molécula de proteína
Singer e Nicolson (1972)
Membrana – Bicamada Lipídica
Bicamada lipídica
Estrutura trilaminar
3,5 nm 7 – 10 nm
2 nm
Fosfolipídios
Grupo polar
Fosfato
Glicerol 
Cadeias carbônicas dos 
ácidos graxos (entre 16 
e 18 carbonos)
Os fosfolipídios
são moléculas anfipáticas
• São as moléculas mais abundantes nas 
membranas
Uma cabeça polar (hidrofílica)
Duas caudas apolares (hidrofóbicas)
Lipídeos presentes na membrana
Moléculas pequenas
Fosfolipídios 
Fosfoglicerídeos
•Fosfatidiletanolamina
•Fosfatidilserina
•Fosfatidilcolina
•Fosfatidilinositol
Lipídeos presentes na membrana
Fosfolipídios 
Esfingolipídeo
•Esfingomielina
Esfingosina
Moléculas pequenas
Principais fosfolipídios encontrados 
na membrana dos mamíferos
Fosfatidiletanolamina Fosfatidilserina Fosfatidilcolina Esfingomielina
Fosfoglicerídeos Esfingolipídio
Distribuição assimétrica dos 
fosfolipídios
Importância funcional das cargas negativas = Potencial de membrana
Fosfatidilcolina, Esfingomielina e Glicolipídeos
Fosfatidiletanolamina e Fosfatidilserina (-)
Meio extracelular
Meio intracelular
Lipídeos presentes na membrana
Colesterol 
Moléculas pequenas
Colesterol
Estrutura rígida
- esteróide
Cabeça polar
Cauda apolar
Colesterol e a bicamada
Cabeça Polar
Região 
Enrijecida
Região menos 
Rígida
Monocamada lipídica
Aumenta a rigidez das biomenbranas
Glicolipídios
Lipídeos presentes na membrana
Moléculas pequenas
•Galactocerebrosídeos
•Gangliosídeos
Os ácidos graxos podem ser saturados 
ou insaturados
• Insaturações influenciam a aproximação e movimentação dos fosfolipídios
• Mais insaturações maior fluidez de membrana
Saturados - apenas ligações simples entre carbonos
Insaturados - ligações duplas na cadeia de hidrocarboneto
Ligações duplas dificultam o 
agrupamento das cadeias
Mobilidade das moléculas de 
Fosfolipídios
Difusão lateral
Flexão Rotação
Difusão transversal ou 
flip-flop
(facilitada por flipases)
Mobilidade das moléculas de 
Fosfolipídios
Proteínas presentes nas membranas
Realizam as funções específicas das 
biomembranas
• Transporte de íons e moléculas polares
• Interação com hormônios
• Transdução de sinais
• Estabilização estrutural
Proteínas de membrana
Razão entre proteínas e lipídios varia com 
a atividade funcional da biomembrana
• Membrana Plasmáticas 50%
• Bainha de Mielina 25%
• Membrana interna das mitocôndrias 75%
As proteínas de membrana podem ser extrínsecas e intrínsecas
Proteínas intrínsecas
• Proteínas integrais ou intrínsecas 70%
- Enzimas
- Glicoproteínas
- Transportadoras
- Receptores
Proteínas extrínsecas
• Proteínas extrínsecas (periféricas)
- Se prendem às superfícies interna e 
externa
Domínios das Proteínas intrínsecas
Domínio Não-citoplasmático
Domínio Transmembrana
Domínio Citoplasmático
• Unipasso e Multipasso
Domínios das Proteínas intrínsecas
Exercem suas funções em ambos os 
lados da membrana
• Canais iônicos
• Proteínas transportadoras
• Receptores de membrana
Funções das proteínas intrínsecas
Localização dos Carboidratos
Encontrados principalmente na face não-
citoplasmática
• Meio extracelular da membrana plasmática
• Lúmen das organelas
Glicoproteínas
Proteoglicanos
Glicolipídios
Carboidratos de membrana
Cobertura celular ou Glicocálice
• Responsável pelo reconhecimento molecular
• Comunicação intercelular
• Especificação dos grupos sanguíneos do sistema 
ABO