02) Aula MembranaPlasm&Endocitose [Modo de Compatibilidade]

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MembranaMembrana PlasmáticaPlasmática e e EndocitoseEndocitose
Profa. Sandra Moura
Membrana Plasmática ou Plasmalema
� Espessura: 7,5-10 nm
� ME: estrutura trilaminar conhecida como unidade de membrana
� Composição: 2 camadas de 
fosfolipídeos
grupamento não-polar (hidrofóbico): centro
� Aspecto trilaminar=> deposição de ósmio sobre grupamentos hidrofílicos
� Contém também lipídios: glicolipídeos (cadeias com projeção para fora) e colesterol
grupamento polar (hidrofílico): 2 superfícies
� Membrana plasmática é assimétrica: composição lipídica de cada metade é diferente
Membrana Plasmática ou Plasmalema
ME de transmissão: unidade de membrana (aspecto trilaminar) separados por espaço intercelular. 
Material pouco denso é o glicocálice. 100.000x
Membrana Plasmática ou Plasmalema
ME de transmissão: 2 unidades de membrana (aspecto trilaminar) separados por espaço intercelular
� Inserção parcial ou total de moléculas protéicas na MP
� Função: poros (íons), receptores (hormônios)
Membrana Plasmática ou Plasmalema
� Manutenção do equilíbrio hidroeletrolítico
Proteínas de membranaProteínas de membrana
Membrana Plasmática ou Plasmalema
� Divididos em 2 grupos
Proteínas integrais: incorporadas na estrutura da 
membrana (extraídas após destruição da membrana)
Proteínas periféricas: fracamente associadas a 
membrana (podem ser facilmente retiradas)
� Proteínas transmembranas (integrais)=> atravessam toda MP
� Pode atravessar a MP diversas vezes (divididas em proteínas de passagem única
ou múltipla)
Membrana Plasmática ou Plasmalema
TransmembranasTransmembranas Ligadas à LipídiosLigadas à Lipídios Ligadas à ProteínasLigadas à Proteínas
Como estão arranjadas as proteínas de 
membrana?
Modelo Mosaico Fluido
Membrana Plasmática ou Plasmalema
� Região hidrofóbica: alongada
� Região hidrofílica: globosa
� Proteínas citoplasmáticas=> 
associada a prot. membrana
Esquema da bicamada fosfolipídica com moléculas protéicas
� Criofratura: quebra da MP
� Proteínas ligada a MP (1) ou não (2)
� Maior parte das proteínas fica ligada a 
face P (protoplasmática da MP)
� Tecido congelado=> ligações hidrofílicas mais rígidas=> lig. hidrofóbicas mais fluída=> 
clivagem nesta região
Membrana Plasmática ou Plasmalema
� Face P (protoplasmática) com maior
número de partículas intramembranosas do que
a face E (externa)
ME: CRIO-FRATURA (freeze-fracture) mostrando interior da membrana plasmática
Membrana Plasmática ou Plasmalema
� Síntese das proteínas da 
membrana no RER
� Transporte em vesícula ao 
Aparelho de Golgi
� Modificação (aumento da porção 
glicídica)=> transporte para MP
Esquema da síntese de glicoproteína da MP
Membrana Plasmática ou Plasmalema
� Superfície externa da MP=> recoberta por camada mal delimitada, rica em hidratos de 
carbono (glicocálix)=> visível ao ME
� Constituição: cadeia glicídica das glicoproteínas e glicolipídios de membrana, 
glicoproteínas e proteoglicanos
� Função: reconhecimento e união intercelular, 
união com moléculas extracelulares, protegem 
e lubrifica a superfície (adsorve água)
GLICOCÁLIX
e lubrifica a superfície (adsorve água)
ME: GLICOCÁLIX (surface coat) em célula absortiva intestinal.
Mitocôndrias próximas às microvilosidades fornecendo energia para a
absorção de substâncias
Membrana Plasmática ou Plasmalema
� Função da MP: barreira que controla a passagem de moléculas
Que tipo de substâncias podem passar pela MP?
A Bicamada lipídica é impermeável a solutos e íons
1) Moléculas apolares pequenas: O2 (32 dáltons); CO2
(44 da)
2) Moléculas polares não carregadas: Água (18 da); 
etanol (46 da)
� Glicose praticamente não se difunde (180 da)
� MP: impermeável a íons e moléculas 
carregadas independente do seu tamanho
Membrana Plasmática ou Plasmalema
� Proteínas de transporte de membranas realizam esta tarefa� há 2 classes principais
Como o transporte pela MP é controlado?
Proteínas CarreadorasProteínas Carreadoras ProteínasProteínas--CanalCanal
Transporte com 
base no tamanho e 
carga elétrica
Ligação específica
do soluto ao sítio 
da proteína 
carreadora
Apresentam partes móveis e deslocam o 
soluto de um lado para o outro mudando 
a conformação da proteína carreadora
Poros hidrofílicos imóveis para a difusão de 
íons inorgânicos (canal iônico)
Membrana Plasmática ou Plasmalema
Comparação entre o Comparação entre o transporte passivotransporte passivo ao longo de um ao longo de um 
gradiente eletroquímico e o gradiente eletroquímico e o transporte ativotransporte ativo contra um contra um 
gradiente eletroquímicogradiente eletroquímico
Transporte Passivo: a favor do 
gradiente de concentração
Transporte Ativo: contra o gradiente 
de concentração� gasto energético
Estratégias utilizadas para o Transporte AtivoTransporte Ativo
por Proteínas CarreadorasProteínas Carreadoras
Transportador 
Acoplado
Bomba Impulsionada 
por ATP
Bomba Impulsionada 
por Luz
� Transportes: ativo ou passivo
Membrana Plasmática ou Plasmalema
Bombas Movidas por ATP ajudam o Transporte de Na+ para 
fora da Célula 
2) Induz mudança conformacional da 
bomba� 3) libera Na+ no lado externo
2) A fosforilação do ATP possibilita
a transferência de grupo fosfato de
alta energia para a bomba
1) Ligação do Na+
induz a fosforilação
do ATP
4) Ligação do K+ na 
superfície extracelular
induz ... 
6) Transferência do K+ para o citosol 5) desfosforilação (remoção do grupo 
fosfato) da bomba� altera a conformação
Membrana Plasmática ou Plasmalema
Células Animais Contam com o Importante Auxílio de 
Proteínas Carreadoras do Tipo SimporteTipo Simporte
� Utilizam o transporte de Na+ a favor de seu gradiente eletroquímico para impulsionar a 
importação de outro solutos
� Acopla entrada de Na+ à absorção de glicose� simporte Glicose-Na+ (capta glicose 
ativamente)
� Ligação de Na+/glicose� induz mudança conformacional da proteína: ↑ afinidade à 
glicose/Na+
� Funcionamento ocorre apenas se Na+e glicose estiverem presentes
Endocitose
Entrada de macromoléculas e partículas maiores em bloco=> 
modificações visíveis na MP
� Exocitose: processo semelhante=> dentro para fora da célula
� Ambas dependem da participação de proteínas
�� Variedades de Variedades de EndocitoseEndocitose
Pinocitose de fase fluida (ou não seletiva)
Endocitose mediada por receptores (ou seletiva)
Fagocitose
PinocitosePinocitose de fase fluida (ou não seletiva)de fase fluida (ou não seletiva)
� Formação de pequenas invaginações na MP=> engloba fluido extracelular + 
substâncias=> puxado pelo citoesqueleto=> entra no citoplasma
� Vesículas se destacam da MP=> puxadas para profundidade do citoplasma
auxiliado pelo citoesqueleto=> pode fundir-se aos lisossomos
� Medem cerca de 80-200 nm de diâmetro
Endocitose
� Pinocitose=> função de movimentar moléculas do sangue=> meio extracelular tecidual
Pinocitose de fase fluidaPinocitose de fase fluida
ME capilar - N:núcleo, cabeça de seta: junções entre as células vizinhas, setas longas:
dobras do citoplasma, setas curtas: numerosas vesículas de pinocitose
EndocitosePinocitose de fase fluidaPinocitose de fase fluida
� Vesículas de micropinocitose em 
célula endotelial de capilar sanguíneo 
(setas)
Endocitose Mediada por Receptores
� Ligantes (hormônios) associam-se a
receptores da superfície celular
� Internalização: vesículas de pinocitose
com recobertas com clatrina e outras
proteínas
� Separação das moléculas (vesícula)
� Fusão da vesícula com endossomo
Esquema da via endocítica e reciclagem 
de membrana
� Baixo pH endossomo: separação ligante-
receptor
� Receptores retornam a superfície celular
(reutilizadosassim como a clatrina)
Ligantes: digestão lisossômica
Endocitose Mediada por Receptores
� Internalização do LDL=> fundamental para manter [LDL] meio extracelular
� LDL (rica em colesterol)=> grande afinidade pelos receptores de membrana celular
� Ligação LDL-receptor=> ativa formação de vesículas de pinocitose a partir das fossetas
cobertas
� Vesículas perdem a cobertura=> retornam para face interna da membrana celular
� Fusão das vesículas com endossomos
LDL=> transferido para lisossomos: digestão
Esquema de internalização de lipoproteínas de baixa densidade (LDL)
Endocitose Mediada por Receptores
ME: Vesículas recobertas (clatrina) ou
“coated vesicles”
Fagocitose
Englobamento e eliminação de bactérias, fungos, protozoários, células 
danificadas e moléculas do meio extracelular=> realizado por leucócitos 
(macrófagos e neutrófilos)
� Depende da ligação da partícula com ligantes da superfície celular
� Ligante quando aderido ao receptor promove modificações na camada citoplasmática
abaixo da membrana=> camada cortical
� Contém muitos filamentos de actina (consistência de gel)
� Complexo ligante-receptor=> ativação da proteína gelsolina (mediada por Ca2+)=>
transforma gel em sol=> permite a emissão de pseudópodes para fagocitose
� Ex: Macrófago interagindo com bactéria invadindo o organismo:
Prende-se à membrana do macrófago
Macrófago emite prolongamentos=> pseudópodos
Englobam a bactéria em um vacúolo intracelular=> fagossomo
transforma gel em sol=> permite a emissão de pseudópodes para fagocitose
� Bordas dos pseudópodes se fundem formando fagossomo
Fagocitose
Fagocitose de eritrócitos por macrófago (baço)
Fagocitose
Leucócito emitindo pseudópodes para englobar corpo estranho (PSEUDÓPODES)
Fagocitose
Exocitose: fusão de vesículas citoplasmáticas com MP e expulsão do 
conteúdo de vesículas para fora da célula=> sem ruptura da superfície 
celular
� Ocorre por exemplo na expulsão de moléculas armazenadas em vesículas de
células secretoras (gl. salivar e pâncreas)
� Mediada por interações moleculares=> determinam o processo de fusão (interação
de proteínas fusogênicas)
� Depende do aumento da [Ca2+] do citossol
� Exocitose=> há fusão da membrana da vesícula citoplasmática com a MP
� Superfície da célula ganha membrana
� Endocitose=> ocorre formação de vesícula utilizando porções da MP
� Superfície célula perde membrana
� Porções de membrana retiradas durante a endocitose retornam a MP
pela exocitose=> fluxo de membrana
Fagocitose
Exocitose em célula beta pancreática: grânulos de insulina
Fagocitose
Esquema ilustrando Exocitose e Endocitose: ganho e
perda de MP=> fluxo de membrana
MITOCÔNDRIAS
Mitocôndrias
� Organelas esféricas ou alongadas, com 0,5-1 µm de largura e até 10 µm de comprimento
� Localizam-se preferencialmente nas regiões do citoplasma onde o gasto de energia é
maior (Ex.: pólo apical de células ciliadas)
ME célula ciliada. Acúmulo de mitocôndrias abaixo
dos cílios. Aumento de 10.000X
As mitocôndrias originaram das 
bactérias?
Evolução: bactéria penetra na célula eucarionte primordial 
(fagocitose)�
Escapa do mecanismo de destruição intracelular�
Estabelece endossimbiose� vantagens:Estabelece endossimbiose� vantagens:
�- Para a célula: ganha eficiente sistema de
aproveitamento de energia (fosforilação oxidativa)
�- Para a bactéria: ganha nutrientes e proteção
O que sugere que as mitocôndrias 
originaram das bactérias:
• Presença de DNA e RNA
• Ribossomos pequenos iguais aos das bactérias
• Constituição da membrana
• Mecanismo de auto-reprodução por fissão
*Cloranfenicol: antibiótico que inibe a síntese protéica 
mitocondrial mas não das proteínas do citosol
Mitocôndrias
� Localização das mitocôndrias: peça intermediária dos espermatozóides
Mitocôndrias
� Transformam energia química em energia utilizável pela célula
� Cerca de 50% da energia é armazenada na forma de ATP (adenosina trifosfato)
� 50% restante são dissipados na forma de calor=> mantém a
temperatura corporal
� Enzima ATPase=> libera energia armazenada no ATP
EstruturaEstrutura
� Formadas por 2 membranas:
� Membrana interna=> emite projeções para o interior
(cristas mitocôndrias: aspecto achatado na maioria das células)
� Entre as 2 membranas=> espaço intermembranoso
� Matriz mitocondrial=> limitado pela membrana interna
� Cristas mitocôndrias=> aumentam a superfície da membrana
interna: contém enzimas e componentes da fosforilação oxidativa
e do sistema transportador de elétrons
Mitocôndrias
� Matriz mitocondrial=> apresenta grânulos esféricos ricos em Ca2+=>
regulação de enzimas na matriz ou reserva de Ca2+ (transporta este íon
quando está em [] elevada no citossol)
� Contém enzimas do ciclo do ácido cítrico (Krebs) e da β-oxidação dos ácidos
graxos
Mitocôndria ao MET: dupla membrana, cristas com grânulos elétron-densos
Mitocôndrias
Mitocôndria ao MET: MITOCÔNDRIAS arredondadas com cristas finas e alongadas
em adipócito
Mitocôndrias
MITOCÔNDRIAS fraturadas e observadas ao ME de varredura
Mitocôndrias
MITOCÔNDRIAS com cristas tubulares cortadas transversalmente, características
de células secretoras de esteróides
MitocôndriasProduçãoProdução dede energiaenergia
� Degradação de moléculas de glicídios, lipídios e
proteínas=> citossol=> produto final=> acetil-coenzima A
(acetil CoA)
Mitocôndrias
� Partículas elementares=> ± 9 nm de diâmetro
� Prendem-se por pedúnculo a face interna da membrana mitocondrial interna
� Contém as enzimas da fosforilação de ADP em ATP=> utiliza fosfato
inorgânico e energia
Mitocôndrias
Produção de ATP ocorre pelo processo 
Quimiosmótico: fluxo de prótons pela 
membrana mitocondrial���� ATP
Mitocôndrias
CRISTAS MITOCONDRIAIS vistas através do método de coloração negativa ao MET,
com partículas elementares internas (setas) onde ocorre a síntese de ATP