01-Estruturas da membrana plasmática - modelos funcionais_Alunos

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Moara Lemos
moara.lemos@biof.ufrj.br
Março 2026
Estruturas da Membrana Plasmática - 
Modelos Funcionais
Bibliografia
Entender a estrutura, função e importância da 
membrana da célula eucariótica
Objetivo da aula de hoje
Biologia Celular
Área da biologia que estuda a estrutura, o funcionamento e os processos 
das células, consideradas as unidades básicas da vida.
Unidades fundamentais da vida
Presentes em todos os seres vivos
Biologia Celular
Inclui tanto células procarióticas quanto eucarióticas
Qualquer organismo vivo possui membrana celular, citosol e material genético como o DNA
pro = antes
karyon = núcleo
Eu = verdadeiro
karyon = núcleo
Bactérias e Arquéias
Biologia Celular - Existem cerca de 100 milhões de espécies vivas na Terra! 
Escalas Invisíveis ao Olho Humano
Bactéria
Formiga
Pulga
A Microscopia Óptica
Robert Hooke
• Observou diversos tipos de amostras biológicas
• Cunhou o termo célula ao observar a parede celular da cortiça
• Termo em latim Cellulae que significa pequeno compartimento
Ernest Ruska
Max Knoll
• 1932 Desenvolveram o primeiro microscópio eletrônico
• Ruska recebeu o prêmio Nobel em 1986 em Física
A Microscopia Eletrônica
Poro nuclear 
Golgi
Núcleo
Lisossomos
Retículo endoplasmático
Nucléolo
Mitocôndrias
Fonte: todamateria.com.br/celula/
Microscopia Eletrônica e a Biologia Celular
Microscopia Eletrônica revolucionou a Biologia Celular
Descrição de organelas, interação celular
Célula Eucariótica e Procariótica
Todas as células vivas são envoltas por membrana, contém o citoplasma e material genético
 Célula Eucariótica: inclui organismos celulares e multicelulares incluindo as plantas e animais. Ela contém 
núcleo envolto por membrana e outros compartimentos celulares separados por membranas
Células Procarióticas: são células envoltas por membrana sem a presença de núcleo ou organelas celulares
Célula Eucariótica e suas Membranas
• Membranas mantém as diferenças entre o meio externo e o 
meio intracelular
• Organelas - compartimentos delimitado por membrana
• Membranas mantém as diferenças entre as organelas e o citosol
• Atuando como barreira seletiva - a entrada e saída de 
moléculas
Lipídeos de Membrana
• Lipídeos de membrana possuem natureza anfipática
• Se reorganizam em ambiente aquoso 
• Dependendo do formato das caudas lipídicas - micelas ou bicamada
• Por que uma bicamada lipídica não pode ser plana?
Cabeça polar
Cauda hidrofóbica
Lipídeos de Membrana
• Membranas tem a propriedade do autosselamento
• Reparo da membrana por injúrias
• Propriedade fundamental para a existência de células vivas
Tamanho Celular 
Há vantagens da célula ser pequena
• Apresentam maior área superficial para trocas com o meio extracelular
• Entrada mais rápida de nutrientes e saída mais eficiente de resíduos
• Respondem mais rapidamente à mudanças do meio externo
• Células menores tem razão S/V maior – maior área superficial
• Quando a célula cresce o volume aumenta em relação à superfície – 
aumento do metabolismo celular
Tamanho Celular 
● Facilidade para as trocas de nutrientes 
● Responde mais rapidamente à mudanças do 
ambiente
● Células pequenas se dividem mais rápido
Vantagens de tamanhos reduzidos em células
Limites para tamanho da célula
● Mínimo: todos os componentes necessários à sobrevivência e divisão devem estar presentes na célula
● Máximo: limitada pela taxa de troca de nutrientes com ambiente e pelo metabolismo celular
A Membrana Celular
Região hidrofílica
Região hidrofóbica
• A membrana é formada por fosfolipídeos
• Organizada em uma bicamada lipídica 
• As proteínas estão distribuídas de forma irregular pela 
membrana como um mosaico
• Possuem mobilidade pela membrana
Modelo do Mosaico Fluido (Singer & Nicolson, 1972)
A Membrana Celular
Região hidrofílica
Região hidrofóbica
• Constituição lipídeos e proteínas (50/50) de massa
• Assimetria entre os folhetos da membrana: diversidade 
proteica
• Barreira seletiva
• Transporte de nutrientes
• Manutenção da composição iônica e pressão osmótica
Lipídeos de Membrana
Cholesterol
Existem diferentes tipos de lipídeos de membrana
• Todos são anfipáticos
Fosfolipídeos de Membrana
Cabeça 
Polar
Cauda 
Hidrofóbica
Ligação 
saturada
Ligação 
insaturada
Fosfato
Glicerol
Álcoois polares dos fosfolipídeos: colina, etanolamina, serina e inositol
Fosfoglicerídeos
Esfingolipídeos
• Formados por esfingosina ligada ao ácido graxo
• Esfingosina a base estrutural dos esfingolipídeos
Fosfolipídeos de Membrana
Esfingomielina
• Um dos principais lipídios estruturais da bainha de mielina
• Isola eletricamente a membrana do axônio permitindo a propagação do impulso nervoso
• Formam lamelas ao redor do axônio
Fosfolipídeos de Membrana - Esfingolipídeos
Glicolipídeos
• Compostos por glicerolipídeos e esfingolipídeos
• Presentes no folheto externo da membrana
• Junto com glicoproteínas formam o glicocálice
Glicoglicerolipídeos Glicoesfingolipídeos
Colesterol
Estrutura do 
colesterol
Inserção do colesterol na 
membrana
● Colesterol: é um esterol polar – cabeça hidrofílica representada por uma OH
● Promove estabilização dos ácidos graxos da membrana – membrana menos sujeita à deformação
● Participa da formação de jangadas lipídicas (lipid rafts): região de concentração de proteínas envolvidas em 
diversos processos celulares
Colesterol – Jangadas Lipídicas
• Formadas por colesterol, esfingolipídeos e proteínas de membrana 
• São regiões mais espessas da membrana e menos fluida
• Participam da sinalização celular, trafego celular, endocitose, organização e ancoragem de receptores
Fluidez da Membrana
• Está associada a mobilidade lateral de lipídeos e proteínas pela membrana
• Relacionada a estrutura dos ácidos graxos e outros componentes (hopanóides em procariotos e esteróis em eucariotos)
• Saturação e insaturação
Fluidez da Membrana
Fatores que afetam a fluidez da membrana
• Tamanho da cadeia de ácidos graxos
• Presença de insaturações nos ácidos graxos
• Presença de colesterol 
• Temperatura
Assimetria dos Fosfolipídeos da Membrana
● Os fosfolipídeos não estão distribuídos de forma idêntica nos dois 
folhetos
● A flipase
● A flopase 
● Scramblase
Assimetria dos Fosfolipídeos da Membrana
Percentual de lipídeos nos folhetos da membrana dos eritrócitos
Diferentes lipídeos em diferentes organelas
● Colesterol: comum na membrana citoplasmática, mas praticamente 
ausente nas membranas das mitocôndrias
● Fosfatidilcolina, fosfatidilietanolamina são fosfolipídeos mais 
presentes nas diferentes membranas, apresentando-se em 
proporções variáveis
● Cardiolipina é bastante específica presente em maiores proporções 
na membrana da mitocôndria e também presente nos lisossomos 
● Esfingolipídeos mais presentes nas membranas dos lisossomos
Assimetria dos Fosfolipídeos da Membrana
Percentual de lipídeos nas diferentes organelas celulares
Proteínas de Membrana
• As membranas formam uma plataformas de ancoragem para proteínas
• Proporção de 1/50 proteína em relação aos lipídeos
• As proteínas desempenham a muitas funções específicas na membrana
• A proporção de proteínas varia com a função e o tipo da membrana (membrana plasmática x mitocondrial)
• Atuam como receptores de membrana, no reconhecimento celular, no transporte de moléculas e na sinalização celular
Proteínas de Membrana
Formas de Inserção na membrana
• Proteínas Integrais de membrana – estão inseridas na membrana
• Proteínas ancoradas por lipídeos – covalentemente ligada ao lipídeo de membrana - âncora
• Proteínas Periféricas de membrana – associadas à proteínas integrais ou a cabeças polares de lipídeos
Proteínas de Membrana
Proteínas Transmembrana
• Proteínas de passagem única
• Proteínas de passagem múltipla
• 30% das proteínas de membranas são transmembrana
● Proteínas ancoradas via ligações covalentes à lipídeos como glicosilfosfatidilinositol
● Proteínasperiféricas se ligam à proteínas de membrana
Proteínas de Membrana
Glicoproteínas
• A maioria das proteínas transmembrana das células eucarióticas é glicosilada
• Podem ser proteínas ligadas a oligossacarídeos ou proteoglicanos
• Promovem adesão celular, reconhecimento célula-célula e participam da matriz extracelular
Glicoproteína
Glicoproteínas
• As glicoproteínas estão voltadas para a face extracelular
• Glicosilação é feita no lúmen do retículo endoplasmático e no complexo 
de Golgi 
Estrutura de um Detergente
Estrutura e ação de detergentes
● Moléculas de anfipáticas de estrutura variável
● São mais solúveis em água que os lipídeos 
● Formam micelas irregulares
● Rompem ligações hidrofóbicas entre os lipídeos
Exemplos de detergente
● SDS, Triton e β-octilgliosídeo: detergentes comerciais
Mecanismo de Ação dos Detergentes
Mecanismo de ação
● São agentes tensoativos, que desestruturam os lipídeos de membrana celular
● Formam o complexo detergente-lipídeo-proteína que é solúvel em água
● Desestruturação de membrana e perda da viabilidade celular
Funções da Membrana Celular
• Transporte pela membrana
• Difusão
• Transporte ativo
• Identidade funcional das membranas • Atua como isolante elétrico permitindo a 
conservação do gradiente eletroquímico
Funções da Membrana Celular
• Mantém a integridade
• Impede o extravasamento passivo de substâncias
• Transporte de nutrientes
• Exclui estruturas grandes como macromoléculas e vírus
• Proteção de estruturas celulares
Funções da Membrana Celular
• Plataforma de inserção de proteínas de membrana, do 
citoesqueleto e da matriz extracelular
• Ligações covalentes ou hidrofóbicas com os lipídeos de 
membrana
• Realizam o transporte de alta especificidade de moléculas 
através da membrana
• Importante na quimiotaxia de organismos unicelulares
Funções da Membrana Celular
Funcionamento da ATP sintase F1F0
Transporte de moléculas
Manutenção do potencial de membrana
• O gradiente eletroquímico é gerado pelo transporte de 
moléculas
• Separação de cargas e solutos entre dois compartimentos 
criando um gradiente eletroquímico
• A força próton motora atua na geração de moléculas de ATP 
no interior celular
O Glicocálice
● É o revestimento de carboidratos no folheto externo da membrana citoplasmática
● Composto por glicoproteínas, glicolipídeos e proteoglicanas 
● Funções: compor a matriz; interação e reconhecimento de células; e proteção contra ataques ácidos
Eletromicrografia de Linfócito 
O Citoesqueleto e a Membrana Celular
• Citoesqueleto - rede de proteínas que forma uma malha flexível que cobre toda a superfície citosólica 
da membrana
• Rico em filamentos de actina
• Se ligam à proteínas de membrana 
• Suporte Mecânico e manutenção da forma
• Estabilidade estrutural
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	Slide 8: A Microscopia Óptica
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	Slide 10
	Slide 11
	Slide 12: Célula Eucariótica e suas Membranas
	Slide 13: Lipídeos de Membrana
	Slide 14: Lipídeos de Membrana
	Slide 15: Tamanho Celular 
	Slide 16: Tamanho Celular 
	Slide 17: A Membrana Celular
	Slide 18: A Membrana Celular
	Slide 19: Lipídeos de Membrana
	Slide 20: Fosfolipídeos de Membrana
	Slide 21
	Slide 22
	Slide 23: Glicolipídeos
	Slide 24: Colesterol
	Slide 25: Colesterol – Jangadas Lipídicas
	Slide 26: Fluidez da Membrana
	Slide 27
	Slide 28
	Slide 29
	Slide 30
	Slide 31: Proteínas de Membrana
	Slide 32
	Slide 33
	Slide 34
	Slide 35: Glicoproteínas
	Slide 36: Glicoproteínas
	Slide 37: Estrutura de um Detergente
	Slide 38: Mecanismo de Ação dos Detergentes
	Slide 39: Funções da Membrana Celular
	Slide 40: Funções da Membrana Celular
	Slide 41: Funções da Membrana Celular
	Slide 42: Funções da Membrana Celular
	Slide 43: O Glicocálice
	Slide 44: O Citoesqueleto e a Membrana Celular