Membrana Plasmática

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Membrana Plasmática 
 
 
Membrana plasmática: Funções 
• Separa o meio intracelular do extracelular 
• Responsável pela constância do meio 
intracelular 
• Sinalização celular (receptores de superfície) 
• Barreira seletiva 
• Canais de comunicação 
• Fixação ou movimentação da célula 
• Sistemas enzimáticos 
Membrana plasmática: Constituição 
• 1 - Lipídios 
• 2 - Proteínas 
• 3 - Carboidratos 
 
• Embora a organização molecular básica das 
membranas seja a mesma, há diferenças na 
composição química e nas propriedades 
biológicas das membranas de diferentes tipos 
celulares e organelas 
 
Lipídios 
Principais tipos: 
 Fosfolipídíos : 
 glicerol + grupo fosfato+ grupo polar (p. ex. colina) + 2 
ácidos graxos 
 
 Glicolipídios 
carboidratos (açúcares) + lipídios 
Componentes de muitos receptores 
 
 Colesterol 
 
Lipídios: Fosfolipídios 
• Moléculas anfipáticas: 
– Uma extremidade hidrofílica (polar) – cabeça 
– Outra hidrofóbica (apolar) – duas caudas de 
hidratos de carbonos 
• Fosfolípidios: (4 tipos principais) 
 
 
 
Lipídios: Fosfolipídios 
Tipos de Fosfolipídios 
• Fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, 
fosfatidilserina (-) e esfingomielina 
Lipídios: Glicolipídios 
• São encontrados na monocamada não 
citosólica 
• Interação da célula com o meio ambiente 
• 5% dos lipídios da camada externa 
• Ex: 
– Galactocerebrosídeo 
– Gangliosídeo GM1 
– Ácido siálico 
 
Lipídios: Colesterol 
• Presente em células animais 
 Célula vegetal não tem colesterol 
• Quanto mais colesterol menos fluída será a 
membrana 
• Barreira de permeabilidade 
Membrana plasmática: Estrutura 
• Duas camadas lipídicas, fluidas e contínuas onde se inserem 
moléculas protéicas = mosaico fluido 
• Duas camadas hidrofílicas e uma camada hidrofóbica 
• As duas camadas lipídicas permanecem unidas por meio de 
interações hidrofóbicas das cadeias apolares (ácidos graxos) de cada 
camada 
 
Membrana plasmática: Estrutura 
• A membrana plasmática é assimétrica, tanto 
na composição de lipídios, quanto de 
proteínas, carga elétrica (fosfatidilserina), 
distribuição de glicolipídios e glicoproteínas 
• Uma mesma membrana pode apresentar 
diferentes regiões funcionais (microvilos) 
 
Membrana plasmática: Estrutura 
trilaminar 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Micrografia – Microscópio Eletrônico 
Fluidez da membrana 
• Depende da: 
– Composição 
– Temperatura 
• Quanto maior a temperatura e a quantidade de colesterol é menos fluida 
• Lipídios se movem lateralmente dentro de sua monocamada com 
velocidade alta (difusão lateral). 
• As proteínas de membrana têm difusão rotacional e lateral. 
• As proteínas se movem facilmente entre os lipídios 
• Algumas ficam presas ao citoesqueleto e não se movimentam 
 
Flip -Flop 
• Entretanto fosfolipídio de uma molécula da 
monocamada interna raramente troca de lugar com 
um da camada externa e vice versa, esse movimento 
é chamado de Fli Flop. 
• Ocorre durante apoptose (morte celular fisiológica) 
 
Lipid rafts ou Bolsas Lipídicas 
• Formado por fosfolipídios de cadeias longas, 
colesterol e proteínas 
• Forças que mantêm unidas são fortes 
• acomodam melhor proteínas da membrana 
• Importância na sinalização 
• Transporte de vesículas 
Lipid rafts ou Bolsas Lipídicas 
• 1. Membrana sem bolsa lipídica 
2. Bolsa lipídica 
3. Proteina transmembrana associada à bolsa lipídica 
4. Proteina transmembrana não associada a bolsa lipídica 
5. Glicosalação da proteina 
6. Proteina ancorada a GPI 
7. Colesterol 
8. Glicolipídio 
extracelular 
intracelular 
Proteínas de membrana 
• Cada tipo de membrana tem suas proteínas características, principais 
responsáveis pela sua função e caracterização. 
 
• A orientação dessas proteínas na membrana é fixa devido ao seu modo de 
inserção e à função de seus domínios citoplasmáticos e não 
citoplasmáticos 
 
Proteínas de membrana 
• Funções: 
– Transportadores 
– Enzimas 
– Receptores 
– Proteínas de ligação 
Proteínas de Membrana 
• 2 Tipos Principais 
•  Integrais (intrínsecas) 
– Firmemente associadas aos lipídios, maioria 
anfipática 
– 70% maioria das enzimas 
• Transmembrana de passagem única: Atravessam 
inteiramente a camada lipídica uma única vez 
• Transmembrana de passagem múltipla: Atravessando a 
membrana em vários pontos 
•  Periféricas (extrínsecas) 
– Fracamente associadas aos lipídios 
– Prendem-se aos lipídios da face interna ou externa 
da membrana por diversos mecanismos 
Proteínas Integrais e Periféricas 
• Principais tipos de proteínas: 
Glicocálice 
• Região da membrana rica em carboidratos ligados a proteínas 
ou a lipídios. 
• Funcionalmente importante: proteção mecânica e química, 
previne interações proteína-proteína indesejáveis 
• Varia de um tipo celular pra outro e, na mesma célula, varia de 
acordo com a atividade funcional em determinado momento 
• Composição não é estática 
 
 
 
 
Glicocálice 
Porções glicídicas dos glicolipídios 
 + 
Glicoproteínas integrais ou secretadas e 
adsorvidas na membrana 
 + 
Proteoglicanas secretadas e adsorvidas na 
membrana 
Transporte Através da Membrana 
Plasmática 
Transporte Através da Membrana 
Plasmática 
• A bicamada lipídica funciona como uma barreira 
para a maioria das moléculas polares, devido a 
hidrofobia da camada interior da membrana 
 
• Para fazer uso desta barreira, as células tiveram 
que desenvolver um sistema de transferência de 
moléculas solúveis em água específicas 
 
• Esse sistema foi desenvolvido utilizando a 
capacidade de difusão das proteínas da 
membrana 
 
 
Transporte através da Membrana 
Plasmática 
• Cada proteína transporta uma classe diferente 
de moléculas e ,às vezes, uma molécula 
específica de uma classe. 
 
• A maioria das proteínas envolvidas nos 
sistemas de transporte são proteínas 
transmembranas de múltipla passagem 
Permeabilidade da membrana 
Moléculas hidrofóbicas 
Pequenas moléculas 
Polares sem carga 
Grandes moléculas 
Polares sem carga 
íons 
Gradiente eletroquímico 
TRANSPORTE PASSIVO 
 Difusão Passiva 
Gradiente de concentração 
Gradiente elétrico 
Potencial de membrana: diferença no potencial elétrico entre 
os 2 lados da membrana 
Gradiente eletroquímico: combinação dos 2 anteriores 
 
Difusão facilitada 
Mais rápido que a difusão passiva 
Ocorre por meio de proteínas transportadoras 
 
Transporte passivo 
• Canais de íons ou Canais iônicos 
– Transporte ocorre através de canais de íons, proteínas de 
canal 
– Tem seletividade iônica 
– Não estão continuamente abertos (estímulos específicos) 
– Canais controlados por 
Voltagem 
– Canais controlados por 
Ligante 
– Canais controlados 
mecanicamente 
 
Transporte ativo 
• Contra o gradiente eletroquímico da 
membrana 
• Ocorre através das proteínas carreadoras 
• É muito direcionado e específico 
• Sempre ligado a um processo gerador de 
energia 
 
Três formas de dirigir o transporte 
ativo 
• Transportador acoplado 
• Bomba impulsionada por ATP 
• Bomba impulsionada por luz 
Transporte passivo x Transporte ativo 
 
PROTEÍNAS DE TRANSPORTE 
2 TIPOS PRINCIPAIS: 
 
 1 - Proteínas carreadoras (permeases ou transportadoras) 
 Se ligam ao soluto desejado 
Mudam sua conformação estrutural várias vezes até transferi-lo através 
da membrana 
Maioria faz transporte ativo 
 
 2 - Proteínas formadoras de canal (Canais iônicos)Não necessitam se ligar ao soluto desejado 
 Formam poros hidrofílicos seletivos através da membrana 
 Sempre é transporte passivo e relacionado com moléculas inorgânica 
 
Proteína carreadora 
Proteína carreadora 
• O processo pelo qual as proteínas carreadoras 
transportam um soluto através de uma 
membrana baseia-se no mecanismo de 
enzima e substrato 
 
Proteínas carreadoras 
De acordo com o sentido de transporte essas proteínas 
classificam-se em: 
 Uniporte: transportam um determinado soluto de um 
lado para outro 
 
 Transporte acoplado: mais complexo, só transporta um 
soluto mediante ao transporte simultâneo de outro 
soluto, seja esse segundo transporte 
 na mesma direção (simporte) 
 ou não (antiporte) 
 
 
Transporte mediado por carreador 
 
Transportes 
 
Difusão 
facilitada 
Transporte de Glicose – transporte 
ativo 
• Glicose transportada por um gradiente de Na+ 
• Simporte 
Transporte trancelular de Glicose - 
Trancitose 
Bomba Na+-K+ATPase 
• Antiporte : consumo de ATP 
• Pode funcionar ao contrário e produzir ATP