Modelos de membrana celular

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Prof(a).: Msc. Anacássia Fonseca de Lima 
cassialima3@hotmail.com 
As células eucariotas são comumente 
dividas em 3 regiões: 
Membrana; 
Citoplasma e; 
Núcleo. 
QUAL A FUNÇÃO DA MEMBRANA? 
Delimita a célula 
 Controla o fluxo de substâncias (barreira 
seletiva) 
SEPARAR 
INTEGRAR 
Determina a 
composição 
diferencial entre o 
citosol e o meio 
extracelular; 
Recepção de 
sinais (proteínas 
com função 
sensorial); 
Importação e 
exportação de 
substâncias; 
Mobilidade Celular. 
 Outras funções: 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
Composição 
química 
LIPÍDIOS, PROTEÍNAS E AÇÚCARES 
MODELOS DE MEMBRANA CELULAR 
 
 Gorter & Grendel (1925) 
Conteúdo lipídico das membranas 2X maior que 
a superfície da célula. 
Hipótese da bicamada lipídica. 
 Danielli & Davson (1935) 
Proteínas na membrana – 60%. 
 Robertson (1957) 
Proteínas distribuídas na superfície da 
membrana. 
 
 Modelos de Robertson 
 Coerente com a informação sobre a presença de proteínas 
nas membranas, bem como com a presença da bicamada 
lipídica 
 Falhava ao colocar proteínas globulares na superfície da 
membrana. 
 Uma camada de proteína na membrana formava uma 
blindagem na superfície da membrana, impedindo a 
comunicação entre os meios intra e extra-celular. 
MODELOS DE MEMBRANA CELULAR 
 
Proteína 
globular 
Bicamada 
lipídica 
 Modelo de Stein & Danielli. 
 Canal transmembrana composto por 
proteínas, o que permite comunicação 
entre os meios intra e extra celular, 
aumentando a permeabilidade da 
membrana celular. 
 Toda a membrana é revestida por 
proteínas. 
 Envolvimento de toda a membrana 
celular por proteínas. 
 Não há contato da porção polar da 
bicamada lípídica com o solvente do 
meio extracelular, ou com o citoplasma, 
a bicamada lipídica fica blindada pela 
proteína. 
 
MODELOS DE MEMBRANA CELULAR 
 
Fonte: Garcia, E. A. C. Biofísica. Editora Savier, 
2000 (pg. 5). 
 Modelo de Lucy & Glauert. 
 Lipídeos formam micelas globulares, que estão 
revestidas por proteínas. 
Apresenta o mesmo problema do modelo de 
Robertson, não há comunicação entre os meios 
extra e intra celular. 
 
MODELOS DE MEMBRANA CELULAR 
 
Fonte: Garcia, E. A. C. Biofísica. Editora Savier, 2000 (pg. 5). 
 Modelo de Benson. 
 A membrana é 
composta por uma 
matriz proteica com 
lipídios dispersos. 
 O principal problema 
dessa proposta está 
na inexistência de 
canais 
transmembranas. 
 
MODELOS DE MEMBRANA CELULAR 
 
Fonte: Garcia, E. A. C. Biofísica. Editora Savier, 
2000 (pg. 5). 
 Modelo de Lenard & 
Singer. 
 Mais realístico, prevê a 
presença de proteínas 
numa bicamada lipídica. 
 Há previsão de proteínas 
transmembranas que 
atravessam a bicamada 
lipídica. 
 
MODELOS DE MEMBRANA CELULAR 
 
Modelo de Lenard&Singer, indicando duas proteína 
inseridas na bicamada lipídica (elipsóides cinzas). 
A proteína da esquerda é uma proteína extrínseca e 
a da direita uma proteína intrínseca. Os fosfolipídios 
são indicados com a cabeça polar em preto e a 
cauda hidrofófica pelas linhas que saem da esfera 
preta. 
 Modelo de mosaico fluido – Singer e Nicolson 
(1972): 
 Propuseram um modelo de membrana constituído de 
uma bicamada lipídica, onde encontram-se inseridas 
proteínas. 
 Há dois tipos de proteínas: 
Proteína intrínseca 
Proteína extrínseca 
 Passagem seletiva de íons pelas proteínas 
intrínsecas, (canais ou bombas) 
 Liberdade de movimentação das proteína na 
bicamada. 
 Distribuição aleatória de componentes moleculares 
na membrana. 
 
 
MODELOS DE MEMBRANA CELULAR 
 
Proteína intrínseca, ou 
transmembrana 
Proteínas extrínsecas 
 
Modelos de Membrana Celular 
CHE 
Modelo Atual da Membrana Celular 
Um modelo para membrana celular mais realístico prevê além da clássica bicamada 
lipídica e as proteínas transmembranas e extrínsecas os seguintes aspectos: 
 
1) Distribuição não aleatória das proteína na membrana. O modelo original de mosaico 
fluido prevê uma distribuição aleatórias das proteína na bicamada lipídica. 
 
2) Contatos moleculares quase permanentes. 
 
3) Domínios de membrana: difusão limitada, reorganização dinâmica. 
 
4) Plataformas lipídicas. 
 
5) Proteínas são importantes elementos estruturais. 
 
6) Estruturação dinâmica. 
 
 
 CHE 
Proteína da 
classe 
Cadeia lateral de 
 oligossacarídeo 
Glicolipídio 
Fosfolipídeo 
Proteína 
globular 
Segmento 
hidrofóbico da 
proteína Colesterol 
Modelo Atual da Membrana Celular 
CHE 
Modelo de Singer e Nicolson 
(1972) 
Modelo do Mosaico Fluido 
Proteínas embebidas na bicamada lipídica; 
Estrutura molecular da membrana 
plasmática 
CHE 
Membrana Celular 
Constituição da Membrana Celular 
 
 Sinônimos: Membrana citoplasmática, Membrana plasmática e Plasmalema. 
 Presente em todos os tipos de células. 
 Visível somente ao microscópio eletrônico. 
 
 
Componentes: 
 
a) Fosfolipídios formando uma bicamada. 
b) Colesterol movimentando-se entre aos fosfolipídios e confere maleabilidade à 
membrana. 
c) Proteínas periféricas (que não atravessam a membrana). 
d) Proteínas integrais (que atravessam a membrana) e criam canais por onde 
ocorre a passagem de soluto. 
e) Glicoproteínas e Glicolipídios na superfície formando o glicocálix. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Proteínas 
 Integrais (transmembranas) 
 Periféricas 
Lipídeos 
Glicolipídeos 
Colesterol 
Fosfolipídeos 
Fosfatidilcolina 
Fosfatidiletanolamina 
Fosfatidilserina 
Esfingomielina 
Proteína / Lipídeo 
• Proporção variável 
Composição: LIPOPROTEICA. 
Fosfolipídios + colesterol: 30 a 75% 
Proteínas: 25 – 80% 
Carboidratos : até 10% 
Água 
Parte polar: 
grupo fosfato; 
atraída pela 
água 
Região apolar: ácidos graxos; 
repelida pela água 
  Hidrofílica (cabeça) 
  Hidrofóbica (caudas) 
 Moléculas Anfipáticas LIPÍDEOS DE MEMBRANAS 
CHE 
Fosfolipídeos 
Fosfatidilcolina 
Fosfatidiletanolamina 
Fosfatidilserina 
Esfingomielina 
CHE 
Flip Flop Rotação Difusão Lateral 
dependente da temperatura 
 1- Fluidez da membrana 
Fluido Bidimensional  movimentação dos fosfolipídeos dentro da bicamada 
Composição Fosfolipídica 
Natureza das caudas de hidrocarbonetos 
Caudas curtas (maior fluidez) que caudas longas 
Insaturação (maior fluidez) que saturação 
INSATURADOS 
- viscosa 
+ fluida 
SATURADOS 
+ viscosa 
- fluida 
 1- Fluidez da membrana 
CHE 
 1- Fluidez da membrana 
Colesterol Modula a fluidez das membranas em células animais 
Enrijece a bicamada 
lipídica, tornando-a 
menos fluida e menos 
permeável 
Diferenças na composição da bicamada entre as faces 
citosólica e extracelular 
 2- Assimetria da Bicamada Lipídica 
Barreira hidrofóbica impermeável a solutos e íons 
 tamanho da molécula 
 solubilidade da molécula (em óleo) 
 3- Permeabilidade da Bicamada Lipídica 
CHE 
 Integrais: encaixadas através da 
bicamada lipídica. 
 
Periféricas: ficam na superfície da 
bicamada lipídica. 
Proteínas integrais Proteínas 
periféricas 
Bicamada 
lipídica 
Proteínas de 
membrana 
K+ 
Na+ 
Proteínas Transmembrana 
 Moléculas anfipáticas ligadas covalentemente aos lipídeos 
 Proteínas -Hélice 
Proteínas Transmembrana 
 Proteínas receptoras: cruza a membrana uma única vez 
Proteínas TransmembranaPoro Hidrofílico: múltiplas -Hélices formam poros aquosos 
Proteínas Transmembrana 
Movimentação das proteínas na bicamada 
Propriedades das Proteínas de membrana 
 1- Mobilidade 
Restrição de movimento das proteínas, confinando-as em locais específicos 
 2- Domínios de membrana 
A membrana é fluída (líquida) – 
ácidos graxos insaturados. 
 
Os fosfolipídios e proteínas 
deslocam-se no plano da 
membrana, não ocupando 
portanto posição fixa. 
Encontrados na superfície externa 
da membrana. 
 
A camada glicídica da face 
externa da membrana constitui o 
glicocálice. 
Hidratos de carbono ligados covalentemente aos lipídeos e proteínas 
Glicoproteínas Glicolipídeos Proteoglicanas 
oligossacarídeos 
polissacarídeos 
glicosaminoglicanas 
GLICOCÁLICE 
OU 
GLICOCÁLIX 
Açucares de Membrana 
Membrana Celular 
Constituição da Membrana Celular 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Membrana Celular 
Propriedades da membrana celular 
 
a) Permeabilidade seletiva: Capacidade que a membrana possui de 
selecionar as substâncias que entram e que saem da célula. 
 
b) Baixa tensão superficial: Devido a grande maleabilidade da 
membrana 
 
c) Alta resistência elétrica: Devido a presença dos fosfolípides que são 
péssimos condutores de eletricidade. 
 
d) Alta resistência mecânica: Devido a sua grande plasticidade. 
 
e) Regeneração: Até certos limites a membrana consegue se 
reconstituir. 
 
f) Elasticidade: As moléculas de fosfolipídios e colesterol presentes na 
membrana tornam a estrutura maleável. 
 
BIBLIOGRAFIA