02600 (2)

Prévia do material em texto

Células, sua composição química e
membranas celulares
Os tipos celulares e a composição química da célula. A ultraestrutura, as funções e especializações da
membrana plasmática, bem como o transporte transmembrana e a sinalização celular.
Prof. Daniel Motta da Silva
1. Itens iniciais
Propósito
Conhecer os tipos celulares procarionte e eucarionte e os componentes inorgânicos e orgânicos da célula,
assim como a ultraestrutura e as funções da membrana plasmática, suas especializações e os mecanismos
que possibilitam o transporte de substâncias e a sinalização celular.
Objetivos
Diferenciar células procariontes e eucariontes e suas principais estruturas.
Distinguir os principais componentes inorgânicos e orgânicos da célula.
Descrever a estrutura, as funções e as especializações da membrana plasmática.
Reconhecer os mecanismos de transporte transmembrana e sinalização celular.
Introdução
A célula é a unidade básica de qualquer ser vivo do planeta. Entender sua estrutura, seus componentes, suas
especializações e as diversas funções que ela desempenha no organismo vivo é fundamental para o
profissional da área de saúde.
Neste conteúdo, vamos conhecer os diferentes tipos celulares (procarionte e eucarionte) e a composição
química da célula, que inclui os componentes inorgânicos (como a água e os minerais) e orgânicos (como os
ácidos nucleicos, carboidratos, lipídeos e proteínas). A partir dessa abordagem geral, focaremos as
membranas celulares, especialmente a membrana plasmática – barreira de permeabilidade seletiva que
delimita cada célula de um ser vivo. 
Estudaremos, desse modo, a ultraestrutura, as funções (como o transporte de substâncias, o reconhecimento
celular e a adesão celular) e as especializações (como microvilosidades, cílios, flagelos, desmossomos e
outros) da membrana plasmática. Compreenderemos ainda a importância dela como barreira limitante e de
comunicação entre o meio externo e o intracelular, permitindo o transporte e a sinalização transmembrana por
meio de uma diversidade de mecanismos necessários para que a vida na Terra seja sustentada.
• 
• 
• 
• 
1. Células procariontes e eucariontes
Tipos celulares e células procariontes
Os tipos celulares
Todos os seres vivos são constituídos por células. Elas são o centro dos processos fundamentais à vida,
entendendo-se aqui a expressão e transmissão de características hereditárias e as reações químicas
metabólicas. Todas as células são formadas a partir de outra preexistente.
Esses três pressupostos são a base da Teoria Celular, proposta por Mathias Schleiden (1804-1881) e Theodor
Schwann (1810-1882).
Matthias Jakob Schleiden (1804-1881).
Theodor Schwann (1810-1882).
As células carregam as informações genéticas, o DNA, que vão determinar como elas serão individualmente e
como componentes de uma espécie. Tais informações genéticas são passadas entre as gerações por meio
dos processos de divisão celular e reprodução, os quais são realizados por todos os seres vivos.
O DNA faz parte da estrutura da célula e está organizado em cromossomos no
interior do núcleo.
As células podem apresentar estruturas, formas e tamanhos muito diversos entre todos os organismos vivos.
Tal diversidade das características das células está relacionada às moléculas que as compõem. 
Archaea - Halobacterium sp. , estirpe
NRC-1. Cada célula tem 5μm de
comprimento.
Estrutura do envoltório da bactéria
Escherichia coli.
Entretanto, é preciso considerar que as diferentes formas encontradas nas células dos organismos
pluricelulares tendem a ser estáveis ou fixas em condições normais, podendo variar conforme fatores
adversos.
Exemplo
Os eritrócitos humanos (células do sangue) variam de forma em indivíduos portadores de anemia
falciforme. O tamanho das células pode variar de poucos micrômetros de diâmetro ou comprimento,
como ocorre na maioria dos organismos, a alguns centímetros, como na alga Acetabularia, ou chegar a
um metro de comprimento, como se verifica em algumas fibras nervosas humanas. 
Apesar de toda essa diversidade, encontramos dois tipos básicos de células em todos os organismos vivos
que conhecemos: as células procariontes e as células eucariontes. Essa classificação tem relação com a
estrutura celular, que é mais complexa nas eucariontes do que nas procariontes.
Células procariontes
O termo “procarionte” vem dos termos gregos pro (primeiro) e karyon
(núcleo). 
 
Os seres vivos com células procariontes recebem a denominação de
procariotos ou procariontes, são unicelulares e pertencem aos
domínios Bacteria e Archaea (Arquea).
Vamos estudar as características da célula procarionte.
Envoltório
Podemos encontrar em algumas células procariontes uma camada mais externa denominada cápsula. Ela é
formada de polissacarídeos (polímeros de açúcar), que as protegem contra a dessecação e permitem aos
procariontes se ligarem entre si e aderirem a superfícies. Em procariontes patogênicos, a cápsula protege o
patógeno do sistema de defesa do organismo infectado.
A parede celular é um envoltório presente em todos os procariontes.
Ela é bastante rígida. Responsável pela forma das células e pela
proteção mecânica, essa parede impede que a célula se rompa caso
absorva muita água. Nas bactérias, ela é constituída de peptidoglicano,
enquanto nas arqueas sua composição inclui principalmente
pseudopeptidoglicano ou proteínas.
Abaixo da parede celular de todos os procariontes, existe uma 
membrana plasmática constituída por uma bicamada fosfolipídica. Essa
membrana é uma barreira permeável e tem função no transporte de moléculas para dentro e para fora da
célula.
A membrana plasmática pode apresentar invaginações no citoplasma, denominadas mesossoma, ou algumas
membranas paralelas associadas à clorofila ou aos outros pigmentos responsáveis por captação de luz nas
células que realizam fotossíntese.
Estrutura bacteriana.
Saiba mais
As arqueas possuem uma característica na membrana plasmática que as difere das bactérias e dos
eucariontes: em espécies que colonizam fontes de águas ferventes, as caudas de fosfolipídios opostos
na bicamada se unem, formando uma só camada. Essa estrutura em monocamada fosfolipídica
proporciona estabilidade à membrana em altas temperaturas. 
As células procarióticas também podem apresentar apêndices no seu envoltório, cujas funções são aderir as
células às superfícies, permitir movimentos das células ou auxiliar na transferência de DNA entre as células.
Os apêndices são dos seguintes tipos:
Fímbrias 
São aqueles que permitem a adesão das células às superfícies.
Pili
São mais longos que as fímbrias e podem ter função na transferência de
DNA entre células durante a conjugação ou auxiliar na locomoção das
bactérias no ambiente.
Flagelos
São encontrados em menor quantidade na célula e têm a função de
produzir movimentos rotatórios em ambiente aquoso.
Citoplasma
As células procarióticas possuem o material genético imerso no conteúdo celular, que chamamos de
citoplasma. Essa é a principal característica que as distingue das células eucarióticas.
O material genético é constituído por um só cromossomo circular,
localizado em uma região chamada de nucleoide. Muitos procariontes
têm, além desse cromossomo, pequenos anéis de DNA chamados de
plasmídeos. Os plasmídeos podem ser copiados dentro da própria
célula de forma independente do cromossomo circular e transferidos
para outras células procariontes.
Componentes de células eucarióticas.
Membrana plasmática.
Outra característica das células procariontes é a carência de compartimentos membranosos individualizados
no citoplasma, onde são encontrados ribossomos dispersos que estão ligados a moléculas de RNA
mensageiro. 
Células eucariontes
Conceito
O nome “eucarionte”, em grego, significa verdadeiro (eu) e núcleo
(karyon). Isso quer dizer que as células eucariontes possuem um núcleo
verdadeiro, onde os cromossomos estão separados do citoplasma por
um envoltório nuclear. Essa é a principal diferença entre procariontes e
eucariontes.
Vamos estudaras características da célula eucarionte.
Membrana plasmática e parede celular
A membrana plasmática é a parte mais externa das células de muitos
organismos eucariontes, como é o caso de todos os animais, exceto
fungos e plantas. É o envoltório que delimita a célula e separa o
citoplasma do meio extracelular, servindo para manter constante a sua
individualidade.
A membrana plasmática pode ser observada em eletromicrografia
como duas linhas escuras separadas por uma linha clara. Sua estrutura
organizacional é comum à das demais membranas encontradas em organelas dentro da célula eucariótica. Ela
está morfologicamente estruturada como uma bicamada fosfolipídica, apresentando outros componentes
diversos que estudaremos adiante em detalhes.
Já a parede celular está presente nas células vegetais e fúngicas, envolve a membrana plasmática e confere
resistência mecânica às células.
Atenção
Nos vegetais, o principal componente da parede celular é a celulose; nos fungos, é a quitina. 
Citoplasma e núcleo
As células eucarióticas são compartimentalizadas, apresentando duas regiões morfológicas distintas: o
citoplasma e o núcleo. O núcleo está separado do citoplasma pelo envoltório nuclear, também chamado de
carioteca, por meio do qual há um fluxo constante de moléculas diversas entre as duas regiões nos dois
sentidos.
No citoplasma dos eucariotos, encontram-se organelas membranosas,
como retículo endoplasmático, mitocôndrias, lisossomos, peroxissomos
e aparelho de Golgi, além de substâncias diversas, como grânulos de
glicogênio e gotas lipídicas. O espaço entre essas estruturas é
preenchido pela matriz citoplasmática, que também é conhecida como 
citosol.
A matriz citoplasmática é composta por água, diferentes íons, aminoácidos, precursores dos ácidos nucleicos,
enzimas e outras moléculas importantes para o metabolismo celular. Ela ainda possui microfibrilas e
microtúbulos responsáveis pela movimentação citoplasmática.
Um ponto de destaque no que diz respeito à diferença entre procariontes e eucariontes é a ausência
do citoesqueleto nos procariontes. Em eucariontes, ele tem como função os movimentos e a forma
celular, a qual, muitas vezes, é altamente complexa. A morfologia simples apresentada pelos
procariontes (normalmente esférica ou em bastonete) é mantida unicamente pela parede celular,
que é sintetizada no citoplasma e agregada à face externa da membrana celular. 
A diferença mais marcante entre os dois tipos celulares é a pobreza de membranas observada nos
procariotos. Já o citoplasma dos eucariotos é subdividido em compartimentos membranosos e microrregiões
com diferentes proteínas que executam funções especializadas.
Atenção
Enquanto os procariotos são sempre organismos unicelulares, os eucariotos podem ter uma organização
pluricelular, formando, assim, seres ainda mais complexos. Na organização pluricelular, as células não
trabalham mais individualmente, e sim em conjunto. Cada uma, portanto, adota funções específicas para
garantir o bom funcionamento do organismo. 
As células eucariontes em organismos pluricelulares tendem a se especializar de tal forma que passam a
depender do funcionamento das demais, já que o papel de cada uma é altamente específico. A própria
morfologia celular está relacionada ao tipo de função que a célula vai executar: 
Organismos unicelulares
A forma da célula tende a favorecer uma
dinâmica compatível com o seu tipo de
deslocamento no meio e de nutrição.
Organismos pluricelulares
A forma depende da função a ser executada e
da pressão exercida pelas células vizinhas.
Notamos que não há uma forma padrão de célula: tudo depende do modo como ela interage com o meio e as
células vizinhas, assim como de sua função e de seu grau de especialização.
Atenção
Entre os componentes citoplasmáticos, merecem destaque os cloroplastos e o vacúolo, duas organelas
exclusivas das células vegetais. Já o centríolo é uma estrutura presente nas células animais e ausente
nas vegetais. 
O núcleo dos eucariotos abriga o material genético das células, sendo representado por um número de
cromossomos que varia de acordo com a espécie. Diferentemente dos procariontes, os cromossomos dos
eucariontes têm formato de bastão e ocorrem aos pares na maioria das células. 
Ainda estão presentes no núcleo o nucléolo, cuja função é produzir ribossomos, e uma matriz nuclear com
composição primordialmente proteica, que está associada principalmente ao DNA.
Células eucariontes.
Como vimos, podemos, de forma ampla, classificar as células dos seres vivos em procariontes e eucariontes.
A principal diferença entre ambas é a presença ou a ausência de membrana delimitando um núcleo.
Entre as células eucarióticas, observamos ainda que é possível diferenciar as células animais das vegetais e
fúngicas pela presença ou não de uma parede celular e pela constituição dessa parede.
Saiba mais
Os vírus não são capazes de se multiplicar sozinhos: eles só executam esse processo enquanto
parasitam uma célula. Para isso, usam a estrutura da célula parasitada a fim de produzir as moléculas
que formarão novos vírus, pois não possuem todas as estruturas e enzimas necessárias para a formação
de novos vírus. Desse modo, são considerados parasitas intracelulares obrigatórios que induzem a célula
parasitada a sintetizar as moléculas virais no lugar das moléculas da própria célula. Com isso, seguindo a
Teoria Celular, os vírus não são considerados seres vivos. 
Evolução dos microscópios e sua importância para o estudo das células
Neste vídeo, abordaremos os principais aspectos relativos à evolução dos microscópios e à sua importância
para o estudo das células. 
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Vem que eu te explico!
Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar.
Células procariontes
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Células eucariontes
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Verificando o aprendizado
Questão 1
A parede celular é uma estrutura presente em todas as células procariontes e em todos os vegetais e fungos,
que são eucariontes. Embora a estrutura da parede seja rígida, conferindo proteção mecânica e mantendo a
forma das células, especialmente quando há entrada de água, a sua constituição química difere entre os
grupos de organismos. Marque a opção que descreve corretamente a diferença entre a parede celular de
bactérias e a de fungos.
A As bactérias possuem parede celular constituída de peptidoglicano; os fungos, de celulose.
B A parede celular das bactérias é constituída de celulose; a dos fungos, de peptidoglicano.
C As bactérias possuem parede celular constituída de peptidoglicano; os fungos, de quitina.
D A parede celular das bactérias é constituída de celulose; a dos fungos, de quitina.
E As bactérias possuem parede celular constituída de quitina; os fungos, de celulose.
A alternativa C está correta.
A parede celular é um envoltório presente em bactérias, Arqueas e eucariontes. Nas bactérias, ela é
constituída de peptidoglicano. Já nos fungos, que são eucariontes, ela é constituída de quitina.
Questão 2
Com base nos pressupostos da Teoria Celular, identifique os organismos que não são considerados seres
vivos.
A Vírus
B Bactérias
C Fungos
D Algas
E Animais
A alternativa A está correta.
Os vírus não podem ser considerados seres vivos, pois não possuem células. A Teoria Celular admite que
todos os seres vivos são formados por elas. Contudo, alguns pesquisadores os consideram seres vivos
mesmo na ausência de células por eles serem capazes de se reproduzir e por apresentarem variabilidade
genética.
2. Componentes inorgânicos e orgânicos da célula
Componentes inorgânicos da célula
Conceituação
A célula é composta basicamente por quatro elementos: carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, que se
combinam para formar uma série de moléculas organizadas de forma muito específica. Conhecer tais
moléculas é indispensávelpara entender a biologia das células, uma vez que elas são os elementos
primordiais para a formação celular, assim como as células são para os tecidos e os organismos.
As moléculas que participam da composição química da célula podem ser divididas em dois grupos:
Moléculas inorgânicas
Água e minerais.
Moléculas orgânicas
Ácidos nucleicos, carboidratos, lipídeos e
proteínas.
Entre os componentes químicos da célula, de 75% a 85% corresponde à água, 2% a 3% são os sais inorgânicos
ou sais minerais e o restante diz respeito aos elementos orgânicos. Vamos entender isso melhor.
Água
A água é o elemento mais abundante da célula, havendo algumas exceções, que incluem as células altamente
especializadas de dentes, ossos, caules e sementes. No entanto, é preciso considerar que a quantidade de
água no organismo é variável em relação ao nível de atividade metabólica celular e à própria idade do
indivíduo.
A água tem o papel de solvente natural para os íons e serve como meio para dispersão da maioria das
macromoléculas. Ela é indispensável para o funcionamento metabólico, já que todos os processos fisiológicos
ocorrem em meio aquoso.
Molécula de água.
A molécula da água é morfológica e eletricamente assimétrica. O
ângulo formado pelos dois átomos de hidrogênio em relação ao de
oxigênio é estimado a 104,9°, fazendo com que a estrutura molecular
representada pela fórmula H-O-H não seja linear. A conformação
estrutural da molécula da água faz com que as cargas positivas e
negativas fiquem organizadas de maneira irregular, com uma
extremidade concentrando as cargas positivas e a outra, as negativas.
As moléculas de água funcionam como ímãs umas das outras (as
ligações de hidrogênio mantêm a coesão das moléculas de água entre
si), e seu polo negativo é atraído pelo polo positivo de outras
moléculas. A molécula de água é um dipolo, e sua conformação é
fundamental para a vida e lhe confere propriedades exclusivas.
Vamos conhecer as propriedades fundamentais da água:
Capacidade de dissolver substâncias
A natureza bipolar é o que faz da água um dos melhores solventes conhecidos. Considerada um
solvente universal, ela é capaz de dissolver muitas substâncias cristalinas em outros íons por sua
tendência de combinar a íons positivos ou negativos. Substâncias que possuem características
polares parecidas com as da água são dissolvidas com facilidade, como, por exemplo, o sal e o
açúcar.
Alto calor específico
Para que a temperatura da água se eleve, é necessária uma quantidade muito alta de energia na
forma de calor; por isso, dizemos que a água possui alto calor específico. Para os seres vivos, isso é
extremamente importante, pois mantém a sua estabilidade térmica. Pense, por exemplo, num dia de
calor muito forte na praia. Enquanto a areia está escaldante, a água do mar está fria, refrescante,
porque a energia emanada do Sol foi suficiente para aumentar rapidamente a temperatura da areia,
mas não para elevar a temperatura da água da mesma forma.
Alto calor latente de vaporização
Está relacionado à energia necessária para promover a mudança de estado líquido em estado de
vapor. Por exemplo, quando suamos, as moléculas da água do suor se desprendem da superfície do
nosso corpo na forma de vapor, causando o resfriamento dessa superfície.
Coesão
É uma propriedade ligada à atração que uma molécula de água exerce sobre as outras em
consequência das ligações de hidrogênio, mantendo a água fluida e estável.
Cristal de sal (NaCl).
Difusão
Propriedade observada em meio aquoso, a difusão é o movimento espontâneo de substâncias
(soluto) de uma região de alta concentração para outra região de baixa concentração até que as
concentrações das duas regiões fiquem iguais, sem que haja gasto de energia. Esse é o tipo de
transporte dominante em nível celular. É importante perceber que, quanto mais curta for a distância a
ser percorrida pelas moléculas, mais rápida será a difusão.
A difusão pode ser: simples, quando as moléculas de soluto fluem livremente através da membrana; 
facilitada, quando, para as moléculas de soluto fluírem através da membrana, é necessário haver
proteínas transmembranas que promovam a passagem.
Osmose
Envolve o fluxo da água (solvente) através de uma barreira seletiva, como
uma membrana celular, por exemplo. Nesse processo, a água é quem se
desloca da região de menor concentração para uma de maior
concentração de soluto.
Resumindo
Como vimos, a água está relacionada a diversas funções nos seres vivos, que vão desde o transporte de
substâncias, meio para reações químicas, até o controle de temperatura. 
Minerais
Os minerais desempenham funções importantes nas células e no
organismo vivo de forma geral. Podem estar dissolvidos em água caso
se dissociem em íons. Os íons são espécies químicas (átomos ou
grupos de átomos) com carga elétrica pelo fato de o número de
prótons (carga positiva) ser diferente do número de elétrons (carga
negativa).
Os minerais são divididos em dois grupos, os microminerais e os 
macrominerais, de acordo com as proporções encontradas dentro do organismo e suas necessidades. Os
microminerais são encontrados em proporções menores nos organismos, enquanto os macrominerais
possuem proporções maiores. Para se ter uma ideia, os microminerais representam menos de 1% do total de
minerais em um animal.
Os principais elementos químicos minerais para os organismos vivos são: cálcio (Ca), fósforo (P), sódio (Na),
cloro (Cl), potássio (K), magnésio (Mg), ferro (Fe) e iodo (I). Cada um realiza um papel de extrema importância
no metabolismo celular. Vamos estudar um pouco mais sobre eles.
Ca
O cálcio está associado à estrutura de dentes e ossos dos animais,
participa do processo de contração muscular e está envolvido no
funcionamento de nervos e na coagulação sanguínea. Ele é encontrado
em alimentos vegetais, como brócolis, espinafre, soja, linhaça e outros,
assim como em derivados do leite e nas sardinhas.
P
O fósforo também participa da formação de dentes e ossos, além de ser
fundamental para a estruturação dos ácidos nucleicos. Diversos
alimentos são fonte de fósforo: carnes (bovina, aves, peixes), ovos,
derivados do leite, feijões, ervilhas e outros.
Na
O sódio tem participação na regulação da homeostase celular, na
transmissão de impulsos nervosos e na estrutura das membranas
celulares. É adquiro naturalmente nos alimentos que possuem sal, como o
sal marinho utilizado na preparação de refeições.
Cl
O cloro é um ânion do fluido extracelular e tem participação na regulação
osmótica da célula junto com o sódio. As concentrações de cloro são
influenciadas pelas concentrações de sódio e potássio. É possível
verificar sua presença facilmente no ácido clorídrico do estômago,
participando do processo de digestão nos animais. O cloro pode ser
adquirido pela ingestão do sal comum combinado com o sódio.
K
O potássio, assim como o sódio e o cloro, participa do equilíbrio osmótico
da célula e do funcionamento das membranas. É encontrado em frutas,
verduras, feijão, leite e cereais.
Mg
O magnésio participa de processos químicos com enzimas e vitaminas,
sendo fundamental na formação da clorofila, pigmento fotossintetizante
presente nos cloroplastos dos vegetais. Também tem participação na
formação dos ossos nos animais e no funcionamento dos nervos e
músculos. Ele é encontrado em alimentos, como hortaliças de folhas
verdes, cereais, peixes, carnes, ovos, banana, feijão e soja.
Fe
O ferro é um mineral essencial para a homeostase celular, participando
da síntese de DNA e do metabolismo energético. Sua capacidade de
receber e doar elétrons o torna fundamental para diversos processos
metabólicos. Nas mitocôndrias, ele é importante para as enzimas da
cadeia respiratória, além de participar da fixação do nitrogênio. Em
alguns animais, o ferro é parte da estrutura da hemoglobina que
transporta gases nos eritrócitos, na mioglobina e no citocromo. Ele é
facilmente adquirido por meio da ingestão de carnes, ovos, legumes e
hortaliças de folhas verdes.
I
O iodo atua nos processos deoxidação celular e pode interferir no
metabolismo da água, proteínas, lipídeos e outros minerais. É um
elemento relativamente raro, embora seja encontrado em todos os
tecidos animais em diferentes concentrações. Peixes e frutos do mar são
fontes de iodo. Por questões legislativas, o sal de cozinha é iodado
devido à importância desse mineral para o funcionamento do corpo
humano.
Componentes orgânicos da célula
Definição
Os componentes orgânicos são substâncias formadas a partir de cadeias carbônicas e apresentam diferentes
funções nas células e no corpo dos organismos vivos. Incluem-se nesse grupo as vitaminas, os carboidratos,
os lipídios, as proteínas, as enzimas e os ácidos nucleicos. Vamos estudá-los em mais detalhes?
Vitaminas
Vitaminas são substâncias orgânicas necessárias em pequenas quantidades para as atividades metabólicas
de um organismo. Trata-se de substâncias que o organismo não sintetiza, com exceção da vitamina D.
As vitaminas são divididas em duas classes:
Hidrossolúveis
São aquelas solúveis em água.
Lipossolúveis
São aquelas solúveis em lipídeos.
Veja no esquema a seguir as vitaminas, suas ações no organismo e as principais fontes alimentares:
A (retinol)
Evita a cegueira noturna e a xeroftalmia. Importante para o crescimento
normal das crianças. Essencial para os tecidos epiteliais do corpo.
B1 (tiamina)
Necessária para as funções específicas do coração e sistema nervoso.
Evita o beribéri.
B2 (riboflavina)
Necessária para a saúde da pele. Corrige a extrema sensibilidade dos
olhos à luz. Essencial para o crescimento e a proteção dos tecidos do
corpo.
B3 (niacinamida)
Necessária para converter os alimentos em energia. Colabora no sistema
nervoso. Combate a falta de apetite. Evita a pelagra.
B5 (ácido pantotênico)
Essencial para a fisiologia das suprarrenais, a saúde do sistema nervoso
e a produção de anticorpos.
B6
Importante para a saúde de dentes e gengivas, vasos sanguíneos,
glóbulos vermelhos e sistema nervoso.
B8 (biotina)
Necessária para a conservação da pele e das membranas mucosas.
Importante para o crescimento de pelos, cabelo e unhas.
B9 (ácido fólico)
Necessário para a produção de glóbulos vermelhos, para o sistema
nervoso e para o peristaltismo.
B12 (cobalamina)
Importante para a formação dos glóbulos vermelhos, a preservação da
saúde do sistema nervoso e a ativação do crescimento das crianças.
C (ácido ascórbico)
Essencial para o funcionamento do sistema imunológico, para a absorção
do ferro e para a saúde de dentes, gengivas e ossos. Fortalece as células
dos tecidos e os vasos sanguíneos.
D
Necessária para fortalecer os dentes e os ossos. Evita o raquitismo. Ativa
a absorção do cálcio e do fósforo.
E (tocoferóis)
Importante para a formação e o funcionamento de glóbulos vermelhos,
músculos e outros tecidos.
K
Essencial para a coagulação normal do sangue.
Atenção
Não ingerir a quantidade necessária para o organismo pode causar doenças. A falta de vitaminas é
conhecida como avitaminose e o seu excesso, por hipervitaminose. 
Carboidratos
Os carboidratos são os açúcares, também conhecidos como glicídios. Eles são divididos em três grupos:
Monossacarídeos
São os açúcares mais simples. Possuem como fórmula geral (CH2O)n. Os
principais monossacarídeos são as pentoses (açúcares com 5 carbonos) e as
hexoses (açúcares com 6 carbonos). As pentoses mais importantes são as
que compõem os ácidos nucleicos: a ribose (RNA) e a desoxirribose (DNA). A
hexose mais conhecida é a glicose.
Dissacarídeos
São formados pela união de dois monossacarídeos. Na reação desses dois,
há a liberação de uma molécula de água e a síntese por desidratação. Por
outro lado, na quebra de um dissacarídeo, ocorre a entrada de uma molécula
de água na hidrólise. Exemplos de dissacarídeos incluem a sacarose (glicose
+ frutose), a maltose (duas moléculas de glicose) e a lactose (glicose +
galactose).
Polissacarídeos
São formados por várias moléculas de monossacarídeos, principalmente a
glicose. São insolúveis em água e podem ser quebrados em açúcares simples
por hidrólise. Tal insolubilidade é vantajosa para os seres vivos, pois permite
que eles participem como componentes estruturais da célula ou que
funcionem como armazenadores de energia.
Veja nas guias a seguir os principais polissacarídeos encontrados nos seres vivos, seja como reserva
energética, seja como componente estrutural das células.
Esferas lipídicas.
Amido
Importância biológica: Armazenado no amiloplasto de raízes tuberosas (mandioca, batata-doce, cará),
caules do tipo tubérculo (batatinha), frutos e sementes. Principal reserva energética dos vegetais.
Monossacarídeo constituinte: Glicose.
Glicogênio
Importância biológica: Armazenado no fígado e nos músculos. Principal reserva energética de animais
e fungos.
Monossacarídeo constituinte: Glicose.
Celulose
Importância biológica: Função estrutural na composição da parede celular da célula vegetal.
Monossacarídeo constituinte: Glicose.
Quitina
Importância biológica: Constitui o exoesqueleto dos artrópodes e é o componente principal da parede
celular dos fungos.
Monossacarídeo constituinte: Acetilglicosamina.
Lipídeos
Os lipídeos são as gorduras, abrangendo uma classe de compostos
variada que exerce funções biológicas diferentes. Eles são essenciais
para a manutenção da vida celular e destacam-se como um
componente fundamental da formação das membranas das células.
 
Os lipídeos são insolúveis em água, mas solúveis em solventes
orgânicos, como o éter, o benzeno, o álcool e o clorofórmio.
Proteínas
Estrutura tridimensional da mioglobina.
As proteínas são constituídas essencialmente por carbono (C)oxigênio
(O)nitrogênio (N) e hidrogênio (H). Participam da composição de
diversas estruturas do corpo dos seres vivos e possuem função
plástica e energética. 
As proteínas são formadas pela união de aminoácidos. A ligação que os
une é conhecida como ligação peptídica. Ligações peptídicas podem
ser quebradas por hidrólise, com os aminoácidos retornando à
condição inicial.
Dois aminoácidos unidos por uma ligação peptídica formam uma
molécula de dipeptídeo, enquanto vários aminoácidos unidos formam
uma macromolécula denominada polipeptídeo. A hemoglobina, por
exemplo, é formada por quatro cadeias polipeptídicas. Observe a
ligação dos aminoácidos a seguir.
Ligação peptídica.
Enzimas, anticorpos e hormônios são exemplos de proteínas que exercem funções importantes para os seres
vivos. Veja:
Enzimas
Aumentam a velocidade das reações químicas,
sendo conhecidas como catalisadores
biológicos.
Anticorpos
Participam dos mecanismos de defesa do
organismo.
Hormônios
Podem atuar diretamente no metabolismo de
açúcares, como a insulina e o glucagon.
Ácidos nucleicos
Existem duas classes de ácidos nucleicos encontrados nas células: ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido
ribonucleico (RNA). Ambos são macromoléculas de grande importância biológica, sendo responsáveis por
carregar as informações genéticas necessárias para o funcionamento da célula.
Os ácidos nucleicos são formados por nucleotídeos, os quais, por sua vez, são formados por açúcar
do tipo pentose, base nitrogenada e ácido fosfórico. A molécula de ácido nucleico é uma estrutura
linear de nucleotídeos unidos por ligações fosfodiéster. Essas ligações unem o carbono 3’ da
pentose ao carbono 5’ da pentose seguinte. 
Dois tipos de pentose podem ser utilizadas na formação do nucleotídeo: as riboses, que formam o RNA; e as 
desoxirriboses , que formam o DNA. As pentoses são açúcares cíclicos com cinco carbonos em sua estrutura,
formando a parte central do nucleotídeo. 
A diferença entre as duas pentoses consiste no fato de a desoxirribose ter um átomo de oxigênio a menos no
carbono 2. Ao todo, existem cinco tipos diferentes de nucleotídeos. Em uma extremidade, fica o ácido
fosfórico; na outra, uma das cinco bases nitrogenadas.
Pentoses.
Observe agora estrutura do DNA.
As bases nitrogenadas dos ácidos nucleicos são de dois tipos: as purinas e as pirimidinas. As purinas são
formadaspor dois anéis cíclicos fusionados, enquanto as pirimidinas apresentam apenas um anel
heterocíclico. 
No DNA, encontram-se as pirimidinas timina (T) e citosina (C) e as purinas adenina (A) e guanina (G). No RNA,
a uracila (U) está no lugar da timina (T).
Bases nitrogenadas.
De forma resumida, há três diferenças fundamentais entre as moléculas de DNA e RNA:
O DNA possui açúcar desoxirribose e timina.
O RNA tem açúcar ribose e uracila.
O DNA apresenta fita dupla, ou seja, duas cadeias polinucleotídicas unidas por ligações de hidrogênio,
enquanto o RNA possui somente uma fita simples.
As duas cadeias do DNA estão unidas por ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas formando
pares. Esses pares mantêm uma distância fixa e ocorrem entre certas bases. Os pares possíveis são entre:
adenina (A) e timina (T), guanina (G) e citosina (C).
Bases nitrogenadas.
As moléculas de RNA estão divididas em três classes principais: RNA mensageiro (RNAm); RNA ribossômico
(RNAr) e RNA transportador (RNAt). As três participam da síntese de proteínas.
• 
• 
• 
O RNAm carrega a informação copiada do DNA que dita a sequência de aminoácidos, o RNAr forma os
ribossomos e o RNAt identifica e leva os aminoácidos até os ribossomos.
Atenção
Todos os seres vivos têm os dois tipos de ácidos nucleicos. Já os vírus apresentam somente um deles:
RNA ou DNA. 
Os ácidos nucleicos
Neste vídeo, abordaremos como o conhecimento acerca dos ácidos nucleicos permitiu o desenvolvimento das
tecnologias moleculares atuais.
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Vem que eu te explico!
Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar.
Componentes inorgânicos da célula
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Componentes orgânicos da célula
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Verificando o aprendizado
Questão 1
A água é a molécula mais importante para vida, exercendo muitos papéis moleculares. Sobre as funções da
água como componente celular, analise as assertivas a seguir: I - Capaz de dissolver variadas substâncias. II -
Responsável pelo transporte de diversas substâncias. III - Impede a ocorrência de reações químicas. IV -
Importante fator de regulação térmica dos organismos. Estão corretas:
A I, somente.
B I e II, somente.
C III e IV, somente.
D I, II e IV.
E I, III e IV.
A alternativa D está correta.
A água é considerada solvente universal, tem como funções importantes o transporte de substâncias para
dentro e para fora das células e a regulação da temperatura corporal dos organismos. Ainda, atua como
meio ideal para a realização de diversas reações químicas nos seres vivos.
Questão 2
Amido e celulose são dois carboidratos sintetizados pelas plantas a partir da fotossíntese. Enquanto o amido
tem a função de reserva de energia, a celulose tem função estrutural, compondo a parede celular. Sobre
amido e celulose, podemos afirmar que são:
A Monossacarídeos
B Dissacarídeos
C Trissacarídeos
D Oligossacarídeos
E Polissacarídeos
A alternativa E está correta.
Os polissacarídeos são moléculas formadas por muitos monossacarídeos. São exemplos de polissacarídeos
o amido, o glicogênio e a celulose.
Ilustração 3d da membrana celular.
3. Características, funções e especializações da membrana plasmática
Características da membrana plasmática 
A membrana plasmática é uma estrutura delgada que envolve a célula.
Medindo entre 7,5 e 10nm de espessura, ela é visível apenas em
microscopia eletrônica. Além de ser composta por lipídios, proteínas e
hidratos de carbono, sua estrutura básica é semelhante à encontrada
nas demais membranas celulares, nos sistemas de endomembranas,
nas organelas e no envoltório nuclear.
Ultraestrutura da membrana
As membranas celulares, incluindo a membrana plasmática, possuem a mesma estrutura básica e são
formadas pelos componentes apresentados a seguir. 
Fosfolipídios
Os lipídios são substâncias insolúveis em água, mas solúveis em solventes orgânicos. Os fosfolipídios, a
categoria mais abundante de lipídios da membrana, são constituídos de dois ácidos graxos ligados por fosfato
de glicerol a um grupo polar. Essa estrutura forma uma cabeça polar ou hidrofílica e duas caudas de
hidrocarbonetos apolares ou hidrofóbicas.
Existem diferentes tipos de fosfolipídios encontrados nas membranas. As cadeias de hidrocarbonetos dos
fosfolipídios podem ser saturadas ou não.
Essa conformação dos fosfolipídios, com uma região hidrofílica e outra hidrofóbica, os caracteriza como 
moléculas anfipáticas.
Em meio aquoso, os fosfolipídios tendem naturalmente a formar bicamada, com as caudas apolares voltadas
para a região hidrofóbica e as cabeças hidrofílicas em contato com a água na área citoplasmática ou não
citoplasmática. A bicamada lipídica proporciona fluidez à membrana e forma uma barreira de permeabilidade
seletiva.
Estrutura da bicamada lipídica das membranas.
Cadeias saturadas 
O fosfolipídio adota uma configuração
plana, criando, assim, conjuntos bem
compactos.
Cadeias não saturadas 
Nas cadeias não saturadas, são
formadas angulações que separam os
fosfolipídios e dão à bicamada uma
configuração menos compacta.
Esfingolipídios
São componentes de membrana encontrados em menor quantidade. Os esfingolipídios possuem a mesma
estrutura dos fosfolipídios, embora haja diferenças químicas na formação da cabeça hidrofílica e das caudas
hidrofóbicas. 
Esfingomielina, componente da membrana importante nas células nervosas.
Colesterol
Trata-se de um esterol. Presente nas células animais, o colesterol está relacionado à fluidez da membrana
pela sua localização entre as caudas hidrofóbicas, alterando a compactação dos ácidos graxos. Ele reforça a
bicamada lipídica, tornando-a mais rígida e menos permeável.
Os lipídios correspondem aproximadamente a 40% da composição das membranas celulares, mas esse teor
pode variar em outros tipos de membranas. Quanto mais moléculas de colesterol na membrana, mais rígida ela
é, enquanto menos moléculas fazem com que ela fique mais fluida.
Colesterol em membrana plasmática.
Proteínas
São as moléculas responsáveis pela maioria das funções específicas das membranas, como transporte de íons
e moléculas polares, transdução de sinais, interação com hormônios, neurotransmissores e fatores de
crescimento, entre outros indutores químicos.
As proteínas de membrana se associam aos lipídios de duas formas, como: proteínas intrínsecas ou integrais e
proteínas extrínsecas ou periféricas. Veja detalhadamente a seguir! 
Proteínas intrínsecas ou integrais
Atravessam a membrana, ficando com uma porção voltada para o citoplasma, uma parte mergulhada
na bicamada lipídica e outra voltada para a região não citoplasmática; por isso são conhecidas como
transmembrana. Canais iônicos, proteínas transportadoras e receptoras são exemplos de funções
dessas proteínas. Tal disposição das proteínas está relacionada à hidrofilia e à hidrofobia de seus
aminoácidos.
Proteínas extrínsecas ou periféricas
Não interagem diretamente com a região hidrofóbica da bicamada lipídica, ficando voltadas para a
região citoplasmática ou a não citoplasmática. A assimetria apresentada pelas proteínas é bem maior
do que a encontrada nos lipídios. Proteínas periféricas podem ser encontradas nas duas faces da
membrana plasmática aderidas aos fosfolipídios ou às proteínas integrais por meio de ligações
covalentes.
A proporção de proteínas nas membranas pode variar de acordo com a atividade funcional da membrana. As
membranas plasmáticas são compostas de 50% de proteínas. Na bainha de mielina das células nervosas, as
proteínas correspondem a 25% do peso total, enquanto nas membranas internas de mitocôndrias e
cloroplastos elas chegam a 75%. 
Proteínas de membrana.
Carboidratos
São encontrados na região não citoplasmática das membranas. Na membrana plasmática, portanto, os
carboidratos estão voltados para o meio extracelular, enquanto nas organelas citoplasmáticaseles se voltam
para o lúmen .
Os glicolipídios servem de proteção para a membrana contra ácidos e enzimas, além de participar dos
processos de reconhecimento celular. A combinação dos diferentes glicolipídios na superfície celular forma o
glicocálix, com uma espessura de cerca de 10 a 20nm, que é o principal responsável pela carga negativa da
superfície celular e confere proteção à célula.
Glicolipídios
Moléculas de lipídios ligadas a um resíduo de açúcar. 
Exemplo
Para que uma bactéria entre numa célula, é necessário que essa célula apresente determinado tipo de
glicolipídio na sua superfície. 
A principal função dos carboidratos ligados às membranas é o reconhecimento molecular, permitindo a
comunicação intercelular. 
Carboidratos voltados para a região não citoplasmática.
Modelo do mosaico fluido
Considerando sua fluidez, o modelo estrutural da membrana plasmática foi proposto por Singer e Nicolson em
1972. Conhecido como modelo do mosaico fluido, ele foi o resultado de anos de pesquisas e experimentos
considerando estudos físicos, químicos e biológicos.
Modelo do mosaico fluido.
Como vimos, a natureza anfipática do fosfolipídio é responsável pela organização da membrana plasmática em
duas camadas. Nas faces externas das células e na parte voltada para o citoplasma, existe água, que faz com
que as cabeças dos fosfolipídios fiquem direcionadas a esses ambientes. Entre as camadas, onde não há
água, são encontradas apenas as caudas de cadeias de hidrocarbonetos.
As duas faces da membrana plasmática não são exatamente idênticas em suas composições. Por isso,
dizemos que a membrana plasmática é assimétrica. A distribuição dos fosfolipídios na face externa da
membrana difere da distribuição da face interna. Também há pequenas diferenças ao se comparar a
membrana plasmática às endomembranas da célula, assim como existem discrepâncias na comparação entre
membranas de diferentes tipos celulares.
Endomembranas
Membranas que delimitam as organelas citoplasmáticas.
Fluidez da membrana
A membrana plasmática apresenta fluidez em temperaturas fisiológicas porque os fosfolipídios não estão
estáticos: eles podem se movimentar livremente pela bicamada. 
Essa fluidez relaciona-se à capacidade de seus componentes se movimentarem livremente pela superfície da
membrana, podendo se movimentar lateralmente, rodar no próprio eixo e ainda trocar de camada, embora
esse último movimento seja menos frequente. 
Atenção
A fluidez da membrana varia conforme o comprimento e o número de duplas ligações das cadeias de
ácidos graxos dos lipídios. Quanto maior for o número de fosfolipídios insaturados (com duplas ligações),
mais fluida a membrana será. No entanto, quanto mais longas as cadeias carbônicas, maior será a
rigidez. Cadeias longas possuem maior interação, limitando a movimentação de cada uma. 
Alguns organismos mais simples podem modular a síntese dos fosfolipídios com mais duplas ligações em
situações de temperatura mais baixa, garantindo, assim, a manutenção da fluidez da membrana. 
Estrutura da membrana
Em temperatura alta 
Com temperaturas mais altas, os fosfolipídios
se movimentam mais, fazendo com que a
membrana fique mais fluida.
Em temperatura baixa 
Em temperaturas mais baixas, eles
tendem a formar grupos mais
compactos, deixando, assim, a
membrana mais rígida.
Membrana plasmática.
Células intestinais com modificações da
membrana que aumentam sua
capacidade de absorção de substâncias
externas.
Neste vídeo, a professora explica como está organizada a membrana plasmática e descreve suas
características, as quais lhe conferem as propriedades de fluidez e seletividade. 
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Funções e especializações da membrana plasmática
Funções da membrana plasmática
As membranas celulares não representam somente barreiras de compartimentalização da célula, mas também
são estruturas de atividades complexas. 
Trata-se de barreiras reais com permeabilidade seletiva que controlam
a entrada e a saída de íons e pequenas moléculas, o que impede a
troca indiscriminada de elementos das organelas entre si e dos
componentes internos da célula com o meio extracelular. Além disso,
dão suporte físico para toda atividade organizada das enzimas dentro
da célula.
Essas membranas podem formar pequenas vesículas de transporte,
permitindo o deslocamento de substâncias através do citoplasma. Elas participam do processo de
incorporação de substâncias presentes no meio extracelular, chamado de endocitose, e do processo de
secreção de substâncias para o meio extracelular, denominado exocitose.
Outra função da membrana plasmática é a sua intervenção nos mecanismos de reconhecimento
celular por meio de receptores específicos, o que garante à célula a manutenção de suas condições
ideais ao longo de sua vida, garantindo a homeostase celular.
A membrana plasmática também é responsável pelos processos de adesão celular, que são essenciais para a
estruturação de organismos multicelulares.
Especializações da membrana plasmática
Algumas células possuem modificações ou especializações de certos
trechos da membrana plasmática, cuja principal função é aumentar a
adesão celular. 
 
Além de unir células, determinadas especializações impedem ou
facilitam o trânsito de substâncias de uma célula para outra ou para o
meio externo, auxiliando até mesmo no movimento de algumas células.
Eis alguns exemplos de especializações na estrutura da membrana
plasmática das células:
Microvilosidades
Projeções citoplasmáticas delgadas, imóveis. Localizadas na região apical
da célula, elas aumentam a superfície de contato e de troca da célula
com o meio, permitindo maior eficiência na absorção; logo, estão
presentes nas faces que não encostam em outras células vizinhas.
Podem ser encontradas nas células absortivas do epitélio intestinal e nos
túbulos proximais dos rins.
Cílios
Numerosas projeções cilíndricas curtas com movimentos rítmicos que
deslocam muco e outras substâncias na superfície do epitélio, como os
cílios encontrados no epitélio das tubas uterinas.
Flagelos
Projeções cilíndricas longas, móveis, os flagelos dão movimento à célula,
como o que existe nos espermatozoides. As células geralmente possuem
um ou pouquíssimos flagelos.
Interdigitações
São saliências e reentrâncias da membrana celular que estabelecem a
união e a comunicação com as células vizinhas e aumentam a extensão
da superfície celular, facilitando as trocas entre as células. São
encontradas, por exemplo, em células epiteliais.
Desmossomos
Encontrados nas células epiteliais, os desmossomos são especializações
em forma de placa arredondada que aumentam a adesão entre células
vizinhas, constituindo-se pelas membranas de duas células vizinhas.
Trata-se de locais onde o citoesqueleto se prende à membrana celular e,
ao mesmo tempo, as células aderem umas às outras. Esse tipo de adesão
é dependente de íons de cálcio. A face das duas células epiteliais em
contato com a lâmina basal apresenta estruturas parecidas com a dos
desmossomos, chamados de hemidesmossomos, pelo fato de elas não
possuírem a metade correspondente à outra célula epitelial.
Zonas de adesão
Também chamadas de junções aderentes, elas são responsáveis pela
adesão entre as células. Trata-se de estruturas semelhantes às dos
desmossomos, que formam um cinto contínuo em volta da célula. Tais
zonas são formadas por filamentos de actina e miosina e encontradas em
células epiteliais.
Zonas oclusivas
Também denominadas junções de oclusão, elas são responsáveis pela
vedação entre as células. Formam um cinturão ao redor das células
epiteliais por meio da união entre as células vizinhas para impedir a
passagem e o armazenamento de substâncias nos espaços
intercelulares, vedando a comunicação entre os meios.
Junções comunicantes
Têm como função a sinalização celular por meio de íons e moléculas
sinalizadoras que atravessam do citoplasma de uma célula diretamente
para o da célula seguinte sem a necessidade de passar pelo meio
extracelular.A passagem do sinalizador se dá pelo interior de um poro
formado pelas extremidades de duas proteínas, cada uma proveniente de
uma célula em junção. Esse transporte é muito rápido, tornando essa
especialização juncional a mais eficiente forma de comunicação entre
células animais. O tamanho e a forma da junção comunicante são
variáveis e mudam de acordo com o momento funcional da célula. Trata-
se do tipo de junção mais frequente entre as células, sendo encontrado
em praticamente todas as células dos vertebrados, exceto em células
sanguíneas, espermatozoides e músculo esquelético.
Vem que eu te explico!
Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar.
Características gerais da membrana plasmática
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Funções da membrana plasmática
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Especializações da membrana plasmática
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Verificando o aprendizado
Questão 1
A membrana plasmática é o envoltório celular que tem fluidez e permeabilidade seletiva. Marque, entre as
opções a seguir, aquela que descreve corretamente a composição bioquímica da membrana plasmática.
A A membrana plasmática é composta por uma camada lipídica e outra camada proteica, com
carboidratos inseridos em ambas as faces.
B A membrana plasmática é composta por uma bicamada fosfolipídica, contendo proteínas integrais e
periféricas, além de carboidratos apenas na área não citoplasmática.
C O colesterol é um lipídio que fica preso à cabeça hidrofílica da bicamada fosfolipídica e às proteínas
periféricas, enquanto os carboidratos ficam voltados para a área citoplasmática.
D A bicamada lipídica da membrana plasmática é composta por uma camada de fosfolipídios e outra de
colesterol, contendo proteínas e carboidratos periféricos.
E A membrana plasmática é formada por uma bicamada de colesterol, onde fosfolipídios estão ancorados
junto com proteínas e carboidratos.
A alternativa B está correta.
A membrana plasmática é formada por uma bicamada de fosfolipídios com colesterol preso à cauda
hidrofóbica. Ela possui também proteínas integrais e periféricas, além de carboidratos voltados para a
região não citoplasmática.
Questão 2
A doença da inclusão das microvilosidades é um distúrbio congênito das células epiteliais do intestino que se
manifesta essencialmente por diarreia aquosa persistente desde o primeiro dia de vida, caracterizando uma
doença grave. Os alimentos não são absorvidos devido à superfície lisa e desorganizada das células do
epitélio intestinal. (Adaptado de: OLIVEIRA et al., 2007). 
Marque a opção que descreve corretamente as microvilosidades.
A São especializações da membrana que possuem movimento e auxiliam no deslocamento de muco e
outras substâncias.
B São especializações da membrana que formam um cinturão, ligando células adjacentes por meio de
canais de passagem.
C São especializações da membrana que aumentam a superfície de contato absortiva e de troca entre a
célula e o meio.
D São especializações cilíndricas e longas da membrana que possuem movimento e dão mobilidade às
células.
E São especializações da membrana que reforçam a adesão entre células vizinhas na forma de
ancoragem.
A alternativa C está correta.
As microvilosidades são especializações da membrana plasmática caracterizadas por serem projeções
citoplasmáticas presentes nas faces livres das células que aumentam a superfície de contato e de troca
entre a célula e o meio, tendo papel fundamental na absorção de células epiteliais do intestino.
4. Transporte transmembrana e sinalização celular
Permeabilidade e mecanismos de transporte
transmembrana
Permeabilidade da membrana
A membrana plasmática limita a célula, separando o conteúdo
citoplasmático do meio extracelular. No entanto, as células passam sua
vida interagindo com o ambiente externo, seja pelas trocas gasosas por
conta da respiração celular, seja pela obtenção de íons e outras
moléculas necessárias para a sua manutenção metabólica.
 
Dizemos que a membrana possui permeabilidade seletiva, isto é, a
capacidade de controlar quais moléculas atravessam seus domínios,
devido à sua natureza lipídica.
Independentemente do tipo de célula e da função que executa, para
que os elementos possam atravessar a membrana, é necessário corresponder a alguns critérios que envolvem
tamanho, polaridade e carga. Veja:
 
Moléculas menores têm mais facilidade de atravessar a bicamada da membrana.
Moléculas apolares atravessam a bicamada da membrana com mais facilidade do que moléculas
polares. Isso ocorre pelo fato de a membrana ser apolar.
Moléculas com carga, mesmo as muito pequenas, não conseguem atravessar a bicamada lipídica.
 
Esses critérios atuam em conjunto, de modo que as moléculas pequenas, apolares e sem carga atravessam
com mais facilidade a bicamada lipídica.
Atenção
Outro ponto a se considerar é a concentração: algumas moléculas atravessarão a membrana somente
quando houver diferença de concentração entre o meio intracelular e o extracelular. O oxigênio, por
exemplo, entra na célula quando sua concentração no meio extracelular é maior do que no intercelular.
Isso também vale para a saída de moléculas da célula. 
Mecanismos de transporte transmembrana
Como dissemos, a permeabilidade seletiva está relacionada à natureza da molécula, seja ela física ou química,
e não tem relação com a função dela. Basicamente, dividimos os transportes transmembrana em dois tipos:
• 
• 
• 
Esquema de transportes passivo e ativo através da membrana plasmática.
É importante saber que as substâncias se movem naturalmente, segundo um gradiente de concentração, da
região de alta concentração para a de mais baixa concentração ou do meio hipertônico para o meio
hipotônico: 
Meio isotônico
É aquele em que a concentração de soluto está
em equilíbrio entre as duas regiões.
Meio hipertônico
É aquele no qual a concentração de soluto é
maior em uma região (hipertônica) do que na
outra.
Meio hipotônico
É aquele em que a concentração de soluto é
menor em uma região (hipotônica) do que na
outra.
Tipos de transporte passivo
Existem dois tipos de transporte passivo: difusão e osmose. Vamos saber mais sobre eles a seguir.
Difusão
É o movimento de substâncias do meio hipertônico para o hipotônico até que haja equilíbrio entre os meios,
conforme se pode observar na imagem a seguir.
Difusão transmembrana simples e facilitada.
Nesse movimento, há dois tipos de difusão:
Difusão simples
As substâncias fluem do meio hipertônico para o hipotônico, respeitando os critérios de tamanho,
polaridade e carga. A entrada e a saída de moléculas por difusão simples ocorrem de modo que as
concentrações de soluto e solvente sejam equivalentes entre o meio intracelular e o extracelular. Da
mesma forma, dentro da própria célula, as substâncias podem se difundir dentro do citoplasma.
Difusão facilitada
Funciona de maneira semelhante à difusão simples, embora ocorra com o auxílio de proteínas que
regulam o transporte. Os íons e as moléculas sem carga precisam de auxílio para atravessar a
bicamada através de proteínas transmembranares. Inúmeras moléculas podem atravessar a
membrana sem gasto de energia seguindo o gradiente de concentração, mas a difusão facilitada se
realiza em velocidade maior que a simples. Isso ocorre por causa dos componentes proteicos (canais
iônicos e permeases), que facilitam e regulam o transporte de soluto entre os lados da membrana.
As proteínas transportadoras atravessam a bicamada lipídica de um lado ao outro. Por atravessarem a
membrana mais de uma vez, essas proteínas são do tipo multipasso. Elas podem ser formadas por duas ou
mais cadeias de proteínas diferentes e são altamente específicas, transportando somente um tipo de
molécula. 
Como funcionam as proteínas transportadoras? 
Existem dois grandes grupos de proteínas transportadoras de acordo com o tipo de transporte: 
Proteínascarreadoras
Ligam-se à molécula em um dos lados da membrana e a liberam do outro
lado.
Canais proteicos
Funcionam para formar um canal que permite a passagem de um grande
número de moléculas ao mesmo tempo. A maioria dos canais proteicos
transporta íons; por isso, eles são chamados de canais iônicos. Esses
canais são altamente específicos e reconhecem apenas um tipo de íon;
assim, as células apresentam muitos canais iônicos distintos.
Existe uma proteína transportadora específica para a passagem de moléculas de água: trata-se das 
aquaporinas. Elas estão presentes em muitos tipos celulares, como nos eritrócitos, mas estão ausentes em
ovócitos de anfíbios e peixes.
Osmose
É semelhante à difusão simples, mas, nesse caso, as moléculas de água que se movimentam do meio menos
concentrado em soluto (hipotônico) para o meio mais concentrado em soluto (hipertônico).
Representação da osmose.
Vimos que o transporte passivo por difusão ocorre do meio hipertônico para o hipotônico até que as
concentrações extra e intracelular se igualem. Mas há casos em que é necessário manter a desigualdade
entre os meios intra e extracelular, ocorrendo o movimento de moléculas contra o gradiente de concentração.
Isso ocorre por meio do transporte ativo.
Transporte ativo
É o movimento de substâncias ou moléculas contra o gradiente de concentração, cujo gasto energético
geralmente ocorre na forma de ATP. Esse tipo de transporte se dá somente por meio de proteínas
carreadoras.
Transporte ativo e passivo
Neste vídeo, a professora demonstra as diferenças entre os transportes ativo e passivo. 
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
O transporte ativo mais conhecido é a bomba de sódio e potássio. Nele, o sódio (Na+) é bombeado para fora
da célula, enquanto o potássio (K+) é bombeado para dentro. Ele é chamado de transporte ativo por ocorrer
contra o gradiente de concentração e haver gasto de energia a partir da quebra de uma molécula de ATP em
ADP + Pi.
Isso se dá porque normalmente há mais Na+ no espaço extracelular do que K+, enquanto no espaço
intracelular existe mais K+ do que Na+. Em resumo, o sódio entra na célula passivamente e é bombeado para
fora ativamente, enquanto que, no caso do potássio, ocorre o inverso.
Funcionamento da bomba de sódio e potássio.
As proteínas carreadoras podem ser classificadas em três grupos: 
Antiporte
Transportam dois tipos de moléculas de cada
vez, mas em sentidos opostos.
Uniporte
Transportam apenas um tipo de molécula de
cada vez.
Simporte
Transportam dois tipos de moléculas de cada
vez no mesmo sentido.
Transporte de macromoléculas
Os tipos de transporte até agora discutidos servem apenas para que pequenas moléculas e íons atravessem a
membrana celular, entrando ou saindo da célula. No entanto, as células são capazes de transferir para o seu
interior macromoléculas, como as proteínas e até mesmo outros organismos.
Nesse caso, torna-se necessária a alteração na morfologia da membrana celular, formando dobras que
englobam o material a ser transportado para o interior da célula. Esse tipo de transporte é chamado de 
endocitose e pode ocorrer por dois processos: a fagocitose e a pinocitose.
Comunicação entre células.
Fagocitose 
A célula forma projeções denominadas pseudópodes que englobam partículas sólidas. Pela natureza
das partículas a serem transportadas e por suas dimensões, esse tipo de processo pode ser
facilmente observado em microscopia óptica. A fagocitose é um processo de alimentação de muitas
células. Para os animais, ela representa o mecanismo de defesa no qual suas células do sistema
imune englobam e destroem partículas estranhas ao organismo, recebendo o nome de células
fagocitárias. 
Pinocitose
Inicialmente descrita como englobamento de partículas líquidas, ela é observada em praticamente
todas as células e ocorre a partir da invaginação da membrana plasmática, o que leva à formação de
pequenas vesículas de tamanho uniforme (200nm) que são puxadas para o interior da célula pelo
citoesqueleto. De maneira geral, a pinocitose é seletiva, ocorrendo somente quando a substância
adere a receptores de membrana. Ela, porém, pode ser não seletiva quando as vesículas englobam
todo tipo de fluido presente no meio extracelular. 
Atenção
No caso de o transporte ser no sentido do citoplasma para o meio extracelular, esse processo recebe o
nome de exocitose. 
Representação da exocitose e da endocitose (pinocitose e fagocitose).
Mecanismo de sinalização celular
Em organismos multicelulares, a comunicação entre células é
fundamental, permitindo que cada região do organismo execute
determinada função. Essa comunicação ocorre por meio de sinais
químicos, o que torna necessária a presença de estruturas receptoras
na membrana das células.
Na membrana plasmática, estão presentes moléculas receptoras
capazes de se ligar como moléculas sinalizadoras ou simplesmente
ligantes. As receptoras são específicas para determinado tipo de ligante e desencadeiam uma resposta na
célula correspondente ao estímulo do ligante. 
Atenção
Nem sempre o ligante vai ser encontrado no meio: ele também pode fazer parte da membrana das
células sinalizadoras. Para isso, a membrana precisa estar perto da célula-alvo a fim de que tenha
contato com o receptor. 
Há alguns tipos de sinalização de acordo com o tipo de molécula sinalizadora e com as células que possuem
receptores para esse fim. Vamos conhecê-las a seguir. 
Sinalização autócrina
As moléculas têm vida curta e atuam na própria
célula.
Sinalização parácrina
As moléculas atuam nas células vizinhas e
possuem vida curta, sendo inativadas logo após
executar as suas funções.
Sinalização endócrina
A molécula sinalizadora, como os hormônios,
possui vida longa. Os hormônios são liberados
no espaço intercelular e carregados pela
circulação sanguínea.
Na sinalização dependente de contato, o sinalizador não é liberado. Ele fica disposto na membrana da célula
sinalizadora, sendo necessário o contato com o receptor da célula-alvo para que ocorra a ligação. 
Ao ser liberado no meio celular, o ligante pode se conectar a um vasto número de células, porém um número
restrito delas possui o receptor para ele. A resposta ao ligante vai variar de acordo com as características do
receptor. 
A maioria das células possui um conjunto específico de receptores para diferentes sinais químicos que podem
ativar ou inibir suas atividades. O tipo de resposta emitido por cada célula depende da estrutura molecular de
seu receptor.
Exemplo
Um bom exemplo dessa variação é o efeito que a acetilcolina tem em músculos esqueléticos e no
músculo cardíaco. No primeiro, ela estimula a contração; no segundo, diminui o ritmo e a força das
contrações. 
A comunicação por meio de hormônios tende a ser lenta, pois leva um tempo para eles se distribuírem pela
corrente sanguínea. Somente após deixarem os vasos por difusão, os hormônios podem ser captados pelas
células com receptores.
A especificidade do hormônio depende da sua natureza química e do tipo de característica da célula-alvo. Os
hormônios ficam bastante diluídos na corrente sanguínea, e o líquido extracelular é fundamental para que os
receptores se liguem a eles.
Os receptores podem ser intracelulares no caso de a molécula sinalizadora ser pequena ou hidrofóbica
suficiente para deixar a membrana plasmática. No caso das moléculas sinalizadoras que não podem
atravessar a membrana, eles são extracelulares, ficando expostos na superfície da membrana.
Vem que eu te explico!
Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar.
Permeabilidade e mecanismos de transporte transmembrana
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Transporte de macromoléculas na célula
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Mecanismos de sinalização celular
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Verificando o aprendizado
Questão 1
A membrana plasmática possuicomo uma de suas principais funções o controle da entrada e saída de
substâncias da célula. Por causa da sua permeabilidade seletiva, há moléculas que podem atravessá-la
livremente seguindo o gradiente de concentração, ou seja, movendo-se da região mais concentrada para a
menos concentrada sem que haja gasto de energia. O tipo de transporte em questão é:
A o transporte bilateral.
B o transporte unilateral.
C o transporte ativo.
D o transporte passivo.
E o transporte em bloco.
A alternativa D está correta.
As substâncias podem entrar e sair da célula por transporte passivo, como a difusão simples e a difusão
facilitada, sem que haja gasto de energia e seguindo o gradiente de concentração.
Questão 2
Além de íons e moléculas, as células são capazes de englobar e expulsar macromoléculas e até mesmo
organismos microscópicos através da sua membrana. Observe a imagem a seguir e identifique quais
processos estão ocorrendo nas células A e B.
A A: endocitose; B: fagocitose.
B A: fagocitose; B: endocitose.
C A: exocitose; B: pinocitose.
D A: pinocitose; B: exocitose.
E A: fagocitose; B: pinocitose.
A alternativa D está correta.
A pinocitose é um tipo de endocitose em que a célula engloba partículas e caracteriza-se pela formação de
uma invaginação. A exocitose é o processo de expulsão de partículas de dentro da célula para o meio
extracelular.
5. Conclusão
Considerações finais
Neste conteúdo, estudamos as diferenças entre as células procariontes, que incluem as bacterianas, e as
eucariontes, mais complexas e que incluem as células animais, vegetais e fúngicas. Ainda conhecemos a
composição química das células e a importância das moléculas orgânicas e inorgânicas tanto para seu
funcionamento quanto para o próprio funcionamento do organismo vivo como um todo.
Após um enfoque geral nas células, voltamos nossos estudos para as membranas celulares, principalmente
para a membrana plasmática. Essa membrana forma uma barreira que delimita a célula e fornece suporte
físico para as organelas celulares e as atividades intracelulares. 
A membrana plasmática possui permeabilidade seletiva, controlando a entrada e a saída de substâncias, e é
responsável por outros processos, como a sinalização e a comunicação com o meio externo e outras células,
por exemplo. Ela ainda pode apresentar especializações que propiciam maior eficiência na absorção de
substâncias (por exemplo, as microvilosidades de células absortivas do epitélio intestinal), maior
deslocamento de substâncias do meio externo (os cílios de células do epitélio das tubas uterinas que
deslocam muco) ou até mesmo o movimento das células (os flagelos dos espermazoides), entre outras. 
Conhecer os diferentes tipos celulares, sua composição e as funções desempenhadas pela membrana
plasmática é, portanto, primordial para o estudo da vida de forma geral.
Podcast
Ouça o podcast sobre as principais características das membranas celulares.
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para ouvir o áudio.
Explore +
Para aprofundar o seu conhecimento acerca das estruturas celulares, visite o interior de uma célula
animal assistindo ao vídeo Biologia: estrutura celular, disponível no canal Nucleus medical media, no
YouTube. 
Você também pode observar como o transporte através da membrana ocorre! Veja o vídeo Transporte
de membrana, disponível no canal BioMol I, também no YouTube.
Referências
ALBERTS, B. et al. Biologia molecular da célula. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2004.
 
AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Biologia: biologia das células. 4. ed. São Paulo: Moderna, 2015.
 
JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
 
JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO J. Histologia básica: texto e atlas. 12. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan,
2013.
 
• 
• 
MAHAN, L. K.; ESCOTT-STUMP, S.; RAYMOND, J. L. Krause: alimentos, nutrição e dietoterapia. 13.ed. Rio de
Janeiro: Elsevier, 2013.
 
OLIVEIRA, A. et al. Doença da inclusão das microvilosidades: a importância do trabalho de enfermagem na
doença crónica grave. Nascer e crescer. v. 16. n. 2. 2007. p. 81-83.
 
ROBERTIS, E. M. F. de. Bases da biologia celular e molecular. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
 
TACO. Tabela brasileira de composição de alimentos. 4.ed. Campinas: NEPA-UNICAMP, 2011.
	Células, sua composição química e membranas celulares
	1. Itens iniciais
	Propósito
	Objetivos
	Introdução
	1. Células procariontes e eucariontes
	Tipos celulares e células procariontes
	Os tipos celulares
	Exemplo
	Células procariontes
	Envoltório
	Saiba mais
	Fímbrias
	Pili
	Flagelos
	Citoplasma
	Células eucariontes
	Conceito
	Membrana plasmática e parede celular
	Atenção
	Citoplasma e núcleo
	Atenção
	Organismos unicelulares
	Organismos pluricelulares
	Atenção
	Saiba mais
	Evolução dos microscópios e sua importância para o estudo das células
	Conteúdo interativo
	Vem que eu te explico!
	Células procariontes
	Conteúdo interativo
	Células eucariontes
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	2. Componentes inorgânicos e orgânicos da célula
	Componentes inorgânicos da célula
	Conceituação
	Moléculas inorgânicas
	Moléculas orgânicas
	Água
	Capacidade de dissolver substâncias
	Alto calor específico
	Alto calor latente de vaporização
	Coesão
	Difusão
	Osmose
	Resumindo
	Minerais
	Ca
	P
	Na
	Cl
	K
	Mg
	Fe
	I
	Componentes orgânicos da célula
	Definição
	Vitaminas
	Hidrossolúveis
	Lipossolúveis
	A (retinol)
	B1 (tiamina)
	B2 (riboflavina)
	B3 (niacinamida)
	B5 (ácido pantotênico)
	B6
	B8 (biotina)
	B9 (ácido fólico)
	B12 (cobalamina)
	C (ácido ascórbico)
	D
	E (tocoferóis)
	K
	Atenção
	Carboidratos
	Monossacarídeos
	Dissacarídeos
	Polissacarídeos
	Amido
	Glicogênio
	Celulose
	Quitina
	Lipídeos
	Proteínas
	Enzimas
	Anticorpos
	Hormônios
	Ácidos nucleicos
	Atenção
	Os ácidos nucleicos
	Conteúdo interativo
	Vem que eu te explico!
	Componentes inorgânicos da célula
	Conteúdo interativo
	Componentes orgânicos da célula
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	3. Características, funções e especializações da membrana plasmática
	Características da membrana plasmática
	Ultraestrutura da membrana
	Fosfolipídios
	Esfingolipídios
	Colesterol
	Proteínas
	Proteínas intrínsecas ou integrais
	Proteínas extrínsecas ou periféricas
	Carboidratos
	Exemplo
	Modelo do mosaico fluido
	Fluidez da membrana
	Atenção
	Estrutura da membrana
	Conteúdo interativo
	Funções e especializações da membrana plasmática
	Funções da membrana plasmática
	Especializações da membrana plasmática
	Microvilosidades
	Cílios
	Flagelos
	Interdigitações
	Desmossomos
	Zonas de adesão
	Zonas oclusivas
	Junções comunicantes
	Vem que eu te explico!
	Características gerais da membrana plasmática
	Conteúdo interativo
	Funções da membrana plasmática
	Conteúdo interativo
	Especializações da membrana plasmática
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	4. Transporte transmembrana e sinalização celular
	Permeabilidade e mecanismos de transporte transmembrana
	Permeabilidade da membrana
	Atenção
	Mecanismos de transporte transmembrana
	Meio isotônico
	Meio hipertônico
	Meio hipotônico
	Tipos de transporte passivo
	Difusão
	Difusão simples
	Difusão facilitada
	Proteínas carreadoras
	Canais proteicos
	Osmose
	Transporte ativo
	Transporte ativo e passivo
	Conteúdo interativo
	Antiporte
	Uniporte
	Simporte
	Transporte de macromoléculas
	Fagocitose
	Pinocitose
	Atenção
	Mecanismo de sinalização celular
	Atenção
	Sinalização autócrina
	Sinalização parácrina
	Sinalização endócrina
	Exemplo
	Vem que eu te explico!
	Permeabilidade e mecanismos de transporte transmembrana
	Conteúdo interativo
	Transporte de macromoléculas na célula
	Conteúdo interativo
	Mecanismos de sinalização celular
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	Questão 2
	5. Conclusão
	Considerações finais
	Podcast
	Conteúdo interativo
	Explore +
	Referências