Membrana celular

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03/04/2013
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Membrana celular e 
suas estruturas
Nathália Teodoro
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
DEPARTAMENTO DE FISIOLOGIA E BIOFÍSICA
• É uma característica comum a todos os sistemas biológicos
– Procariontes ou eucariontes, unicelulares ou pluricelulares
– Define os limites do que é a célula: a separa do meio em que 
ela se encontra
Membrana celular ou membrana plasmática
• Define os limites da célula
menor sistema biológico capaz de se replicar
Composição constante: à custa de consumo de energia química
Membrana celular ou membrana plasmática
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• Fronteira da célula → “barreira” para a passagem de
substâncias entre o interior e o exterior da célula
• Permeabilidade seletiva → permite o intercâmbio
seletivo de substâncias entre o interior e o exterior
da célula.
A principal função da membrana é a de:
barreira seletiva para o transporte de substâncias
entre o citoplasma e o meio extracelular.
Membrana celular ou membrana plasmática
• Organismos pluricelulares:
A membrana também é uma região de troca de
informações entre células
• Certas substâncias secretadas por células
(mediadores químicos)
podem se ligar aos seus receptores: proteínas
específicas para cada mediador localizados em
outras células (geralmente na membrana plasmática)
Membrana celular ou membrana plasmática
• Ligação dos mediadores químicos aos seus receptores:
promove modificações na célula:
Base da ação conjunta dos diversos tecidos para manutenção
da homeostase.
Membrana celular ou membrana plasmática
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• Delimitação do volume celular
– Define os limites da célula
– Separa a célula do meio externo
• “Barreira”: Trocas entre a célula e o meio
– Permeabilidade seletiva
*Dependem da composição química da membrana
Funções da membrana plasmática
Estruturas da membrana plasmática
• Bicamada lipídica
• Fosfolipídeos → Moléculas grandes e alongadas
Estruturas da membrana plasmática
• Região apolar: hidrocarbonetos
• Região polar: grupo fosfato
SUBSTÂNCIA ANFÍLICA*
*Anfi = ambos, fílico = gostar de
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• Fosfolipídeos → glicerofosfolipídeos
Estruturas da membrana plasmática
Principais lipídeos de membrana
• Lipídeos esteróides → colesterol
• Esteróide exclusivo dos animais
• Estrutura alongada: grande porção apolar 
e pequena extremidade polar (grupo OH)
Lipídeos de membrana são “anfílicos”: Qual importância disso?
Estruturas da membrana plasmática
rigidez
• Água
• Molécula polar (dipolo)
Estruturas da membrana plasmática
Ligação/ponte de hidrogênio
(6% da energia da ligação covalente)
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Estruturas da membrana plasmática
• Substâncias solúveis em água
• Moléculas polares
• Moléculas apolares pequenas
(como O2 e CO2)
• Íons
HIDROFÍLICAS
Estruturas da membrana plasmática
• Fosfolipídeos colocados em meio aquoso...
Região hidrofóbica
“barreira”
Estruturas da membrana plasmática
• Fosfolipídeos de membrana → diversidade funcional
• Ligações duplas (insaturadas) entre átomos de carbono:
• gera dobras (“quinas”) nas cadeias
• maior permeabilidade à água
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Estruturas da membrana plasmática
• Lipídeos de membrana → insaturados
Estruturas da membrana plasmática
Lipídeos com cadeias insaturadas Lipídeos com cadeias saturadas
• Lipídeos de membrana → insaturados
Membranas mais “fluidas” Membranas mais “rígidas”
Estruturas da membrana plasmática
• Proteínas: polímero de aminoácidos
• Ligações peptídicas
Ligação entre o grupo carboxila (COO-) e o grupo amino
(NH3
+) de outro, formando uma amida (CONH)
Proteínas são POLARES ou APOLARES?
α
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Estruturas da membrana plasmática
• Proteínas:
• Os aminoácidos influenciam na estrutura tridimensional
• aa apolares preenchem o interior da proteína
• aa polares distribuem-se na superfície aquosa
Estruturas da membrana plasmática
• Proteínas:
• Aminoácidos apolares
No interior da bicamada lipídica
• Aminoácidos polares
Voltados para o meio aquoso
Estruturas da membrana plasmática
• Proteínas integrais e periféricas:
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Estruturas da membrana plasmática
• Proteínas integrais:
• Mediar o transporte de água e compostos hidrofílicos
Ex: canais, transportadores (depende de como medeiam o
transporte)
Estruturas da membrana plasmática
• Membranas → “mosaico fluido”
• Fina lâmina de fluido hidrofóbico com proteínas dissolvidas
Estruturas da membrana plasmática
• Membranas → “mosaico fluido”
• Fina lâmina de fluido hidrofóbico com proteínas dissolvidas
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Estruturas da membrana plasmática
• Membranas → “mosaico fluido”
Estruturas da membrana plasmática
• Proteínas de transporte:
• Seletivas: substâncias específicas
Estruturas da membrana plasmática
• Proteínas → Receptores de membrana
• Interagem com hormônios, neurotransmissores e outros
mediadores químicos (muitos são hidrossolúveis)
• Permite a comunicação entre células
• Base da ação coordenada dos diversos tecidos do organismo
para a manutenção da homeostase
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Estruturas da membrana plasmática
• Proteínas → Receptores de membrana
• A ligação do mediador ao receptor causa certo efeito na célula
• Qual é o mediador? Receptor? De que célula se trata?
• Efeitos sobre a atividade de enzimas intracelulares
• Efeitos sobre a permeabilidade iônica da membrana
Estruturas da membrana plasmática
• Proteínas → Receptores de membrana
• Ex: Receptor nicotínico
Estruturas da membrana plasmática
• Funções das proteínas de membrana
• Função de transporte (canais e transportadores)
• Função de comunicação (receptores)
• Função estrutural: variedade de formas das membranas
Relação entre proteínas de membrana e do citoesqueleto
* Algumas proteínas ficam “ancoradas” no citoesqueleto
* A membrana é um “mosaico fluido” de proteínas, mas nem
todas as proteínas podem movimentar-se livremente na
membrana.
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Estruturas da membrana plasmática
• Proteínas → citoesqueleto
• Define a posição de algumas proteínas integrais
• Define o contorno da membrana
Estruturas da membrana plasmática
• Ex: Anemia falciforme
• Mutação no cromossomo 11
• Substituição de GLU (polar) por VAL (apolar) na posição 6 da
extremidade N-terminal na cadeia β da globina (146 aa)
Estruturas da membrana plasmática
• Proteínas → citoesqueleto
• Células polarizadas: apresentam regiões da membrana com
funções diferentes. Ex: células do epitélio renal e intestinal.
• M membrana apical/ luminal
• (voltada para o meio externo)
• proteínas transportadoras
membrana baso-lateral
(voltada para o meio interno)