Aula_3_Biol_Bioq_Humana pdf

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Membrana plasmática: 
estrutura, funções e 
transporte
Profª Ana Montemezzo
Mestre em Biociências e Fisiopatologia
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Visão 
Geral
A célula eucarionte 
tem compartimentos 
especializados que 
desempenham 
diferentes funções e 
trabalham de forma 
integrada.
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Membrana Plasmática
Estrutura que delimita o espaço 
interno das células e promove o 
intercâmbio de moléculas entre o 
citoplasma e o meio extracelular.
Formada por bicamada lipídica 
anfipática, com proteínas e cadeias 
de carboidratos associadas a lipídios 
e proteínas (mosaico fluido).
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Funções Gerais das Membranas Celulares
Compartimentalização
Delimita todos os tipos celulares 
e cria subcompartimentos com 
atividades especializadas.
Suporte Bioquímico
Contém moléculas que atuam no 
metabolismo, como enzimas da 
membrana mitocondrial, e 
proteínas transportadoras.
Transporte de Substâncias
Regula o volume celular, mantém 
o pH, concentra combustíveis 
metabólicos e elimina substâncias 
tóxicas.
Reconhecimento e Sinalização
Receptores reconhecem ligantes 
específicos e desencadeiam 
sinalização celular interna.
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Integrações 
Celulares e Junções
As células se conectam por junções 
celulares, que promovem adesão, 
troca de sinais e passagem de 
substâncias. Essas conexões 
mantêm a organização dos tecidos e 
permitem que as células atuem de 
forma integrada.
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• Junções de adesão: mantêm as células unidas 
e dão resistência aos tecidos. 
• Junções de oclusão: vedam o espaço entre as 
células, controlando a passagem de 
substâncias. 
• Junções comunicantes: formam pequenos 
canais que permitem a troca de íons e sinais 
entre células vizinhas.
Isso acontece por meio de proteínas presentes na membrana 
plasmática, que formam diferentes tipos de junções:
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Proteínas
Responsáveis pelas 
funções específicas: 
transporte, enzimas, 
receptores.
Lipídios
Componente 
estrutural principal; 
formam a bicamada 
anfipática.
Carboidratos
Presentes em menor 
proporção; formam 
glicolipídeos e 
glicoproteínas.
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Lipídios Anfipáticos 
e a Bicamada
Eles se arranjam em bicamada, com 
as cabeças hidrofílicas voltadas para 
a periferia e as caudas hidrofóbicas 
para o centro. Podem se organizar 
também em micelas (uma cauda) ou 
bicamadas planas (duas caudas).
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Principais Lipídios das Membranas Celulares
Fosfoglicerídeos 
(Fosfolipídios)
Principais lipídios de 
membrana. Regulam 
a fluidez, a sinalização 
e o reconhecimento 
do estado celular.
Esfingolipídios
Abundantes na face 
externa da membrana 
e participam da 
proteção, do 
reconhecimento e da 
comunicação celular.
Esteroides (Colesterol)
Encontra-se entre os 
fosfolipídios e ajuda a 
regular a fluidez e a 
permeabilidade. 
Também é precursor 
de hormônios 
esteroides, vitamina D 
e ácidos biliares.
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Proteínas na 
Membrana Plasmática
Apesar da bicamada lipídica 
fornecer a estrutura básica, são as 
proteínas de membrana que 
desempenham a maioria das 
funções específicas: transporte, 
atividade enzimática, recepção de 
sinais e ancoragem.
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Proteínas Periféricas
Associam-se à superfície da 
membrana ou a proteínas integrais 
por interações não covalentes. Não 
atravessam o interior hidrofóbico 
da bicamada e podem ser 
removidas sem destruí-la.
Ex.: Espectrina, proteína do 
citoesqueleto que forma uma rede 
de sustentação na face interna da 
membrana das hemácias.
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Proteínas 
Transmembranas
Mergulhadas na bicamada, 
estendem-se de um lado ao 
outro. Exemplos: carreadoras, 
canais iônicos e receptores. 
Podem ser de passagem única 
ou multipasso.
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Proteínas de passagem única:
atravessam apenas uma vez, 
ficando com uma parte voltada 
para o exterior e outra para o 
citoplasma. Muitas atuam como 
receptores ou proteínas de 
adesão. 
Proteínas multipasso: atravessam 
a membrana várias vezes, 
Frequentemente funcionam como 
canais, transportadores, bombas 
ou receptores.
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Açúcares de 
Membrana
São pequenas cadeias de açúcares 
ligadas a proteínas, formando 
glicoproteínas, ou a lipídios, 
formando glicolipídios. Eles ficam 
expostos somente na face externa 
da membrana e, em conjunto, 
formam o glicocálix.
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Suas principais funções são:
• Proteger e lubrificar a superfície celular; 
• Permitir o reconhecimento entre células; 
• Participar da adesão e da comunicação celular; 
• Atuar na resposta imunológica; 
• Diferenciar células e tecidos. 
Um exemplo é o sistema sanguíneo ABO, no qual os tipos A, B, AB e O 
são determinados por diferentes carboidratos presentes na superfície 
das hemácias.
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Organização do Glicocálix
O glicocálix é uma camada rica em carboidratos que recobre a face externa da 
membrana plasmática. Ele é formado por cadeias de açúcares ligadas:
• Às proteínas, formando glicoproteínas e proteoglicanos; 
• Aos lipídios, formando glicolipídios. 
Essas cadeias ficam projetadas para o meio extracelular, como uma espécie de 
“capa açucarada”. Sua composição varia entre os tipos celulares, funcionando 
como uma identidade molecular que permite proteção, adesão, comunicação e 
reconhecimento celular.
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Fonte: https://professor.ufrgs.br/tatianamontanari/files/livroatlasbiocel.pdf
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Fonte: https://professor.ufrgs.br/tatianamontanari/files/livroatlasbiocel.pdf
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Mosaico Fluido
O modelo do mosaico fluido descreve a organização da membrana plasmática.
• Fluido: os fosfolipídios e muitas proteínas conseguem se movimentar 
lateralmente, tornando a membrana flexível e dinâmica. 
• Mosaico: diferentes proteínas, lipídios e carboidratos ficam distribuídos pela 
membrana, formando um conjunto variado, como peças de um mosaico.
Fluido não significa que a membrana seja líquida ou desorganizada; seus 
componentes têm mobilidade, mas sua estrutura permanece estável.
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Fonte: https://br.pinterest.com/biodi_gital/
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Diapedese: Leucócitos do sangue para os tecidos
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Transporte Através 
de Membranas
A membrana possui permeabilidade 
seletiva, controlando a entrada e a 
saída de substâncias essenciais à 
manutenção do volume, do pH e da 
composição celular.
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Transporte Ativo vs. Passivo
Transporte Passivo
Ocorre espontaneamente a favor 
do gradiente de concentração ou, 
no caso dos íons, do gradiente 
eletroquímico. Não requer 
fornecimento direto de energia.
Transporte Ativo
Move substância contra seu 
gradiente. Pode utilizar ATP 
diretamente ou a energia de 
outro gradiente.
Se a substância tem carga elétrica, seu movimento é influenciado pelo 
gradiente eletroquímico, combinação do gradiente de concentração e do 
potencial de voltagem da membrana.
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Osmose
A osmose é o movimento 
passivo daágua, geralmente 
pelas aquaporinas, do meio 
menos concentrado em 
solutos para o mais 
concentrado, buscando o 
equilíbrio. 
Não há gasto de ATP.
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Aquaporinas: Canais de Água
São proteínas canal inseridas na 
bicamada lipídica que promovem a 
passagem seletiva e rápida de água 
pelas membranas celulares. 
A estrutura estreita e seletiva da 
aquaporina permite a passagem rápida 
de água em fila única, mas bloqueia 
íons e outras substâncias, sem 
consumir ATP.
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Difusão Passiva:
Via bicamada
Moléculas hidrofóbicas 
pequenas (benzeno), gases 
(CO₂, O₂, N₂) e moléculas 
polares sem carga (etanol, 
ureia) atravessam 
diretamente a bicamada 
lipídica.
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Difusão Facilitada:
Via proteínas
Moléculas que não atravessam 
facilmente a bicamada podem ser 
transportadas por proteínas 
específicas.
Canais: permitem a passagem de 
íons a favor do gradiente 
eletroquímico.
Carreadores: ligam-se à substância 
e mudam de conformação.
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Proteínas Carreadoras vs. Proteínas Canal
Permeases (Carreadoras)
• Transportam moléculas grandes, 
polares e/ou carregadas
• Mudam de conformação durante 
o transporte
• Transporta menos moléculas por 
segundo do que uma proteína 
canal.
Proteínas Canal
• Transportam água e íons 
rapidamente
• Seletivas para substâncias 
específicas
• Alternância aberto/fechado 
("gates") dependentes de 
voltagem ou ligante
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Transporte Ativo: Contra 
o Gradiente
Depende de proteínas carreadoras
Específicas para certas substâncias; o 
fluxo ocorre contra gradiente químico ou 
elétrico.
Requer energia
Sensível a distúrbios metabólicos; a 
energia é fornecida por ATP (primário) ou 
por gradientes iônicos (secundário).
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Transporte Ativo Primário: Bombas de ATP
É o transporte de substâncias através da 
membrana contra o gradiente de 
concentração ou eletroquímico, ou seja, 
de onde há menor tendência de 
movimento para onde há maior. 
Para realizar esse trabalho, a proteína 
utiliza diretamente a energia liberada pela 
quebra do ATP.
Slide 35
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Transporte Ativo Primário: Bombas de ATP
• Bomba de Na⁺/K⁺: presente nas células animais; expulsa 3 Na⁺ e introduz 2 K⁺. 
• Bombas de Ca²⁺: retiram Ca²⁺ do citoplasma ou o armazenam no retículo 
endoplasmático. 
• Bomba de H⁺/K⁺: encontrada no estômago; participa da produção do ácido 
gástrico. 
• Bombas de H⁺: acidificam lisossomos e outros compartimentos celulares. 
• Transportadores ABC: usam ATP para transportar lipídios, medicamentos e 
outras moléculas. 
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Transporte Ativo Secundário: Acoplado
Ocorre quando o movimento de uma substância a favor do seu gradiente fornece 
energia para transportar outra substância contra o gradiente.
A proteína transportadora não utiliza ATP diretamente. A energia vem 
principalmente do gradiente de Na⁺ ou H⁺, criado anteriormente por bombas que 
consomem ATP, como a bomba de Na⁺/K⁺.
Portanto, o transporte é considerado ativo porque uma das substâncias 
se move contra seu gradiente, mas é chamado de secundário porque o 
ATP não é utilizado diretamente pelo cotransportador.
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Simporte ou Cotransporte
As duas substâncias atravessam 
a membrana na mesma 
direção.
Exemplo: Na⁺/glicose (SGLT).
O Na⁺ entra na célula a favor do 
seu gradiente. Essa energia 
permite que a glicose entre 
contra seu gradiente. 
Ocorre principalmente no 
intestino e nos rins.
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Antiporte ou Contratransporte
As substâncias atravessam a 
membrana em direções 
opostas: uma entra, outra sai.
Exemplo: Na⁺/Ca²⁺.
O Na⁺ entra a favor do seu 
gradiente e essa energia 
promove a saída de Ca²⁺ contra 
seu gradiente. É importante 
para controlar a concentração 
de cálcio dentro das células.
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Bons estudos!
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	Slide 12: Proteínas na Membrana Plasmática
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	Slide 16: Açúcares de Membrana
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	Slide 18: Organização do Glicocálix
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	Slide 21: Mosaico Fluido
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	Slide 25: Diapedese: Leucócitos do sangue para os tecidos
	Slide 26: Transporte Através de Membranas
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	Slide 34: Transporte Ativo Primário: Bombas de ATP
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	Slide 36: Transporte Ativo Primário: Bombas de ATP
	Slide 37: Transporte Ativo Secundário: Acoplado
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