Membranas biologicas e transporte

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11/02/2017 
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Dra. Luciana de Paula Naves 
UNIVERSIDADE JOSÉ DO ROSÁRIO VELLANO 
Fevereiro/2017 
MEMBRANAS BIOLÓGICAS E 
TRANSPORTE 
1 CARACTERÍSTICAS DAS MEMBRANAS 
1) DEFINEM LIMITES 
Em procariotos, define o 
limite externo da célula 
Em eucariotos, definem o 
limite externo da célula, 
além de delimitarem o 
núcleo e as organelas 
2) APRESENTAM PERMEABILIDADE SELETIVA 
A permeabilidade seletiva implica na passagem/retenção seletiva 
de íons, moléculas e compostos 
Membrana 
Meio interno Meio externo 
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Permite que conjuntos de reações específicas 
aconteçam no “microambiente celular” adequado 
Definição de limite 
associada a 
permeabilidade seletiva 
COMPARTIMENTALIZAÇÃO 
CELULAR 
Exemplo: o macrófago consegue 
degradar bactérias, vírus e corpos 
estranhos sem degradar o seu 
conteúdo celular 
3) A MEMBRANA PLASMÁTICA PARTICIPA 
DA COMUNICAÇÃO CÉLULA-CÉLULA E 
CÉLULA-MEIO EXTERNO 
4) MEMBRANAS SÃO FLEXÍVEIS E POSSUEM CERTA CAPACIDADE 
DE SE ROMPER E SE UNIR NOVAMENTE 
Exemplo 1: Endocitose 
Endocitose significa “dentro da célula”. Pode ser dividida em 
fagocitose (normalmente partícula sólida) e pinocitose 
(normalmente partícula líquida) 
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Exemplo 2: Exocitose 
Exocitose significa “fora da célula”. É o processo pelo qual 
uma célula pode liberar substâncias para o meio extracelular 
Um exemplo clássico é a fusão de 
membranas durante a liberação de 
neurotransmissor nas sinapses 
Obs.: A fusão específica de membranas requer a 
participação de proteínas integrais de fusão 
2 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DAS MEMBRANAS 
Toda membrana biológica contêm 
lipídeos, proteínas e carboidratos 
(presentes como parte de glicolipídeos 
e/ou glicoproteínas) 
Variações quantitativas 
(proporção entre componentes) e 
qualitativas (tipo do componente) 
Porém, 
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Variação na composição lipídica entre 
diferentes membranas de uma 
mesma célula 
Relação muito forte entre a composição 
e as funções da membranas 
A estrutura das membranas biológicas é representada pelo modelo 
de MOSAICO FLUIDO 
PORQUE FLUIDO? 
Há interações não covalentes entre os 
componentes → permite certa 
mobilidade das moléculas proteicas e 
lipídicas na membrana 
PORQUE MOSAICO? 
Mosaico de ladrilhos de cerâmica 
ASSIMETRIA 
A) Considerações sobre os lipídeos das membranas 
FOSFOLIPÍDEO 
Cabeça polar 
(hidrofílica) 
Caudas 
apolares 
(hidrofóbica) 
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Arranjo tridimensional que: 
 
--- Maximiza as interações hidrofóbicas entre as caudas dos 
fosfolipídeos, isolando-as da água 
 
--- Permite que os grupos polares fiquem em contato com o 
ambiente aquoso, com o qual podem interagir 
BICAMADA LIPÍDICA 
COLESTEROL 
Quanto mais colesterol na membrana, menos 
fluida ela vai ser 
Portanto, o colesterol é essencial para 
animais e humanos. O que pode ser 
prejudicial para a saúde é o seu excesso!!! 
Lembrando que as membranas 
das células vegetais não 
contém colesterol 
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B) Considerações sobre as proteínas das membranas 
Podem ser classificadas segundo a maneira pela qual se associam 
à membrana em integral (ou transmembrana) e periférica 
AS PROTEÍNAS PRESENTES NA MEMBRANA PODEM 
DESEMPENHAR DIVERSAS FUNÇÕES BIOLÓGICAS: 
--- Função catalítica (enzimas) 
 
--- Proteínas transportadoras de compostos 
 
--- Proteínas que atuam como receptores de sinais 
(receptores de membrana). Ex: receptor de insulina, 
receptor da lipoproteína LDL (rica em colesterol) 
 
--- Proteínas com função de adesão de superfície, 
colaborando para manter células vizinhas próximas umas das 
outras. Ex.: família das integrinas, caderinas e selectinas 
presentes em membranas plasmáticas 
C) Considerações sobre os carboidratos presentes nas 
membranas biológicas 
Normalmente presentes na membrana plasmática e membrana do 
Complexo de Golgi 
Ligados covalentemente a 
lipídeos ou proteínas 
glicolipídeos e glicoproteínas 
Diversas funções como participantes da comunicação entre a 
célula e a matriz extracelular circundante. 
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Curiosidade: o sistema ABO é determinado pela presença 
de glicoproteínas na membrana plasmática das hemácias 
3 TRANSPORTE DE SOLUTOS ATRAVÉS DA 
MEMBRANA 
A entrada de íons e moléculas para a biossíntese de 
compostos e produção de energia, assim como a saída de 
produtos do metabolismo celular são indispensáveis para a 
manutenção da vida! 
TRANSPORTE DE SOLUTOS ATRAVÉS DA MEMBRANA 
A) Difusão 
(ou transporte passivo) B) Transporte ativo 
Não envolve o gasto de energia Há gasto energético 
Transporte ocorre a favor do 
gradiente 
Transporte ocorre contra o 
gradiente 
porque porque 
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A) DIFUSÃO (simples ou facilitada) 
Não necessita do 
auxílio de um 
transportador 
Há a participação de uma proteína 
de membrana (carreadora) que 
simplesmente facilita o transporte 
a favor do gradiente 
+ 
Solutos polares 
e/ou carregados 
Glicose plasmáticas (≈ 5mM) 
[Glicose] <<< 5mM 
(contantemente metabolizada) 
Movimento UNIPORTE do soluto 
 
transporte de um único soluto numa única direção 
Exemplo de transporte passivo do tipo difusão facilitada 
Quando o transporte passivo não é de um soluto e sim de água, 
recebe o nome especial de: 
OSMOSE: Água passa por uma membrana em direção ao meio com 
maior concentração de íons, moléculas ou compostos. 
Meio muito hipotônico → lise da célula 
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B) TRANSPORTE ATIVO (primário ou secundário) 
♦ Há a participação de uma proteína de 
membrana (carreadora). 
 
♦ A energia para promover o transporte do 
soluto é obtida pela hidrólise do ATP em ADP + Pi 
♦ Há a participação de uma proteína carreadora. 
 
♦ A energia para promover o transporte do soluto X é 
obtida da seguinte forma: o movimento de um soluto 
Y a favor de seu gradiente eletroquímico libera 
energia suficiente para conduzir o soluto X contra o 
seu gradiente 
Exemplo de transporte ativo primário 
→ Bomba de sódio e potássio 
Principal sistema responsável por manter 
diferentes concentrações intra e 
extracelulares de Na+ e K+, resultando num 
potencial de membrana nas células animais 
Exemplo de transporte ativo secundário 
→ Captação de lactose pela 
Escherichia coli (transportador 
lactose-permease) 
Como o movimento de prótons pra 
dentro da célula está acoplado a 
captação da lactose? 
Por afetar as cargas dos 
resíduos protonáveis 
Glu325 e Arg302 (em verde) 
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