Membrana Plasmática - Biologia Celular (slide)

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29/03/2014
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MEMBRANA PLASMÁTICA:
ESTRUTURA E FUNÇÃO
1. Membrana plasmática - Funções
2. Estrutura e organização dos constituintes químicos 
da membrana 
3. Glicocálice
4. Especializações da membrana
CONTEÚDO
Por quê é importante estudar membrana 
celular?
Célula = unidade básica da vida. A 
membrana protege a célula. 
Para que um fármaco, por exemplo, entre 
no organismo, ele vai ser recebido primeiro 
na membrana, através de proteínas que 
existem na membrana
Nutrientes que 
entram na célula
Membranas funcionam como BARREIRA SELETIVA
Membrana externa – delimita a célula – estabelece fronteira 
entre o MIC e o MEC
Membranas internas - encapsulam organelas
Função da membrana: evita que 
moléculas de um compartimento se 
misturem com moléculas de outro 
compartimento
Outras funções da membrana...
Célula recebe informação do meio extracelular através de 
proteínas específicas de membrana = RECEPÇÃO E 
TRANSMISSÃO DE INFORMAÇÕES
PERMEABILIDADE SELETIVA – seleciona substâncias 
que penetram na célula e elimina substâncias 
indesejáveis.
Flexibilidade e capacidade de 
expansão – crescimento e 
movimento
Outras funções da membrana...
� Delimita o ambiente celular
� Manutenção da coesão entre células de 
determinados tecidos – ADESÃO CELULAR;
� Síntese de ATP (membranas das mitocôndrias)
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Células eucarióticas têm membranas internas
Constituídas com os mesmos princípios que a membrana plasmática
Mantêm as diferenças características entre o conteúdo de cada 
organela e o citosol.
As membranas biológicas são formadas por uma bicamada de 
lipídios, na qual estão inseridas diversas proteínas.
Por isso dizemos que a membrana é LIPOPROTÉICA
Modelo Mosaico Fluido
LIPO: diz respeito aos lipídeos presentes nas membranas
PROTÉICA: diz respeito às proteínas presentes nas membranas
Modelo Mosaico Fluido
São os principais responsáveis pela estrutura das membranas
São os principais responsáveis pelas funções das membranas
LIPOPROTÉICA
LIPÍDEOS, PROTEÍNAS E 
CARBOIDRATOS LIGADOS AOS 
LIPÍDEOS E PROTEÍNAS
Composição Química
A proporção de cada 
componente varia conforme o 
tipo de membrana e de célula.
Proteínas
Integrais
Periféricas
Lipídeos
Fosfolipídeo
Glicolipídeos
Colesterol
Lipídeo/Proteína
Proporção variável
Composição Química
Glicoproteínas
Fosfoglicerídeos
Esfingolípidos
Lipídeos de membrana
���� Hidrofílica (cabeça)
���� Hidrofóbica (caudas))
Moléculas Anfipáticas1) FOSFOLIPÍDEOS
R
� Glicerol está ligado:
• duas cadeias de ácidos graxos
(hidrofóbicas)
• a um grupo fosfato (hidrofílico) – que está 
ligado a um composto hidrofílico pequeno 
(radical) que pode variar.
FOSFOGLICERÍDEOS
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De acordo com o radical ligado ao fosfato 
pode ser:
Fosfatidilcolina
Fosfatidiletanolamina
Fosfatidilserina
Fosfatidilinositol
• Colina
• Etanolamina
• Serina
• Inositol
FOSFOLIPÍDEO
As membranas são formadas por 5 tipos 
principais de fosfolipídios:
4 tipos - FOSFOGLICERÍDEOS
A esfingomielina é o único fosfolipídeo (esfingolipídeo) não-glicerol das 
membranas das células
(Esfingolipídeo)
Esfingosina
Lipídeos de membrana
���� Hidrofílica (cabeça)
���� Hidrofóbica (caudas))
Moléculas Anfipáticas2) GLICOLIPÍDEOS
� Glicerol está ligado:
• duas cadeias de ácidos graxos
(hidrofóbicas)
• a um carboidrato/glicídio – grande 
variedade de cadeias glicídicas, com 
diferentes tamanhos.
Ác
id
o 
gr
ax
o
Carboidrato
Glicerol
Esfingosina
Os 
glicolipídios
não contêm 
grupo 
fosfato!
����Lipídios que 
contém açúcar
����Presentes na 
metade não-
citoplasmática da 
membrana
����Papel na 
proteção e nas 
interações 
celulares
2) GLICOLIPÍDEOS
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Lipídeos de membrana
Moléculas Anfipáticas3) COLESTEROL
• Esteroide - Não apresenta ácidos graxos na sua estrutura;
• Quatro anéis hidrocarbonados ao invés de cadeias lineares hidrocarbonadas 
Cabeça hidrofílica Cabeça hidrofílica
Região 
enrijecida pelo 
colesterol
Colesterol na 
bicamada 
lipídica
Diminui a 
permeabilidade 
da bicamada a 
pequenas 
moléculas
Torna a 
bicamada mais 
rígida
Região 
mais 
fluida
Cabeça 
polar
3) COLESTEROL
Lipídeos de membrana
colesterolglicolipídio
fosfolipídio
fosfatidilcolina esfingomielina glicolipídeos colesterol
fosfatidiletanolaminafosfatidilserina fosfatidilinositol
Constituição da membrana plasmática
Bicamada lipídica
Como é o comportamento de moléculas lipídicas 
em ambiente aquoso?
- Natureza anfipática das moléculas de fosfolipídeos faz com que 
eles formem bicamadas espontaneamente em ambientes aquosos.
- Combinam-se, cauda com cauda, formando a bicamada lipídica.
Organização dos lipídeos na membrana Organização dos lipídeos na membrana
• Cadeias hidrofóbicas voltadas para o interior da membrana;
• Cabeças hidrofílicas voltadas para o meio extracelular ou para o 
citoplasma (que são meios aquosos).
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Parte hidrofílica
Parte hidrofóbica
Organização dos lipídeos na membrana
Organização dos lipídeos na membrana
Bicamada de Lipídeos
Existe água dentro e fora da célula:
As caudas dos lipídeos se escondem da água, 
dentro da bicamada.
As cabeças - em contato com a água -
voltadas para os meios intra e extra celular.
� Ao microscópio eletrônico
� Aparece como estrutura trilaminar
Membrana celular
Membrana celular
Espaço 
intercelular
Organização dos lipídeos na membrana Proteínas da membrana
� São as principais responsáveis pelas funções da membrana.
� Quando carboidrato estão ligadas às proteínas = glicoproteínas 
(lado externo)
Integrais e periféricas
Proteínas periféricas: liberadas da membrana por métodos de extração 
suaves, que mantém intacta a bicamada lipídica.
Proteínas integrais: Ligadas à membrana; para serem liberadas da 
membrana exigem destruição da bicamada.
Proteínas transmembrana
Associada à membrana
Ligadas por meio de 
lipideos
Ligadas por meio de 
proteínas
Proteínas da membrana
Unipasso
Multipasso Colesterol
Glicolipídio
Glicoproteína
Carboidrato
Fluido 
Extracelular
Citoplasma
Proteína 
Integral
Proteína 
Periférica
Filamentos do 
citoesqueleto
Lipídios e Proteínas da Membrana
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A fluidez da membrana
Componentes não ocupam posições definidas e podem se deslocar
Maior Fluidez Menor Fluidez
� Importante 
para 
processos 
biológicos que 
ocorrem na 
membrana 
� Transporte e 
atividades 
enzimáticas
� A fluidez 
depende da 
composição e 
temperatura
A fluidez da membrana
> temp > fluidez
Cadeias de 
hidrocarbonetos 
com dupla ligação
Mais difícil 
de congelar > fluidez
Não é estática
Não é dura
É muito maleável e 
flexível!!
Movimentação das proteínas na membrana
� Flip-flop raro
� Difusão 
rotacional
� Difusão 
lateral Junção oclusiva
Epitélios absorção
Células podem imobilizar proteínas em regiões 
específicas da membrana
Células podem imobilizar proteínas em regiões 
específicas da membrana
� Proteínas presas à grupos de moléculas dentro ou fora da 
célula
A membrana plasmática é assimétrica
� As duas faces da membrana não possuem a mesma composição 
lipídica, proteica e de carboidratos.
� Carboidratos sempre na face externa.
LIPÍDIOS
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A membrana celular é assimétrica na sua composição 
fosfatidiletanolaminafosfatidilserina
fosfatidilcolina esfingomielina glicolipídeos
fosfatidilinositol
A membrana plasmática é assimétrica
Externa:
• Glicoproteínas
Interna:
• Nunca tem proteínas com 
extremidades contendo açúcares;
• Se concentram as proteínas 
periféricas,ligadas aos filamentos 
do citoesqueleto.
PROTEÍNAS
Glicocálice
Carboidratos podem estar 
ligados a lipídios ou proteínas na 
lâmina externa da membrana 
plasmática formando o 
GLICOCÁLICE 
(Glicocalix)
Glicocálice
� Camada de carboidratos ligados a proteínas ou a lipídios, 
na superfície externa da membrana.
Glicocálice
� Constituído por:
• Fração glicídica dos glicolipídios 
• Fração glicídica das glicoproteínas
Glicocálice
• Proteção e lubrificação da superfície celular.
• Reconhecimento célula-célula e adesão celular.
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Ex.: Resposta inflamatória
Lectinas (proteínas transmembrana das céls endoteliais, 
produzidas no local da infecção) reconhecem açúcar das células de 
defesa. Permite migração da célula de defesa do sangue para local 
de infecção.
Glicocálice - Funções
Outro exemplo: Interação espermatozoide-óvulo
� Formam os antígenos celulares – Ex.: especificidade do sistema
sanguíneo ABO.
Glicocálice - Funções
Os grupos ABO dependem de pequenas variações na estrutura dos 
carboidratos presentes nos glicolipídios e glicoproteínas da membrana dos 
eritrócitos.
Glicocálice – Superfície da Membrana Glicocálice
Lipídeos
-estrutura da membrana
-fluidez
-composição variável
-distribuição desigual
-glicolipídeos
Proteínas
-funções importantes
-composição variável
-distribuição desigual
-glicoproteínas
Resumo: composição da membrana plasmática Especializações da Membrana 
Plasmática
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Especializações da Membrana Plasmática
São modificações que ocorrem na 
membrana plasmática das células 
possibilitando desempenhar melhor 
uma determinada função.
Especializações de Membrana Plasmática
Superfície 
Celular
Microvilosidades
Estereocílios
Microvilosidades
� São expansões do citoplasma
envolvidas por membrana que se
projetam da superfície apical da
célula;
� Filamentos de actina – mantêm a
forma dos microvilos;
� São imóveis;
� Aumentam a superfície de
absorção das células.
Trama terminal
Eixo de 
filamentos de 
actina
Intestino delgado
Na ML – borda em escova
� São encontradas em maior número nas células que revestem o
intestino delgado e nas células dos túbulos renais.
Microvilosidades (microvilos) Microvilosidades
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Estereocílios
� São prolongamentos que aumentam a superfície apical de
algumas células - epidídimo
� Função: Aumentar a superfície celular, participar maturação
dos espermatozóides.
� Não tem a capacidade de movimento dos cílios verdadeiros.
Células do epidídimo
Estereocílios
� Microvilosidades: eixo de actina
� São mais longos que os microvilos e podem se ramificar;
Células do epidídimo
Cílios
� São projeções mais longas e de maior
calibre que os microvilos;
� Capacidade de movimento - Batimento
ciliar - único sentido
Epitélio de revestimento da traqueia –
varredores de impurezas
Trato respiratório 
Tuba uterina
Cílios
� São preenchidos e sustentados por um complexo arranjo de
microtúbulos e várias proteínas associadas, formando o
axonema do cílio.
Estrutura dos cílios
� Axonema:
• 9 pares de microtúbulos formando um cilindro periférico, 
aderido a membrana plasmática que reveste o cílio;
• 2 microtúbulos no centro deste cilindro. 
Formam pontes entre os pares 
de microtúbulos
A interação e deslizamento entre os pares de MT do cilindro externo e o 
par central (ATP), causa torção e flexão do axonema - produzindo o 
batimento ciliar.