Membrana Plasmática e Osmose

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MEMBRANA PLASMÁTICA 
(Modelos da Ultra-Estrutura) 
 
 
 
A membrana plasmática é uma estrutura altamente diferenciada, que 
delimita a célula e lhe permite manter a sua individualidade relativamente ao 
meio externo. Constitui uma barreira selectivamente permeável, com sistemas 
de transporte que regulam a composição iónica e molecular do meio 
intracelular, e ainda controla os fluxos de informação entre as células. 
Até ao aparecimento do M.E. não era possível fazer a observação da 
membrana plasmática. Porém, desde finais do séc. XIX que, com base no seu 
comportamento, vários modelos científicos têm vindo a ser propostos para 
explicar a sua estrutura e composição química. (Ver figura acima) 
O modelo mais aceite actualmente, por ser o que melhor explica o 
comportamento das membranas, é o modelo do mosaico fluido, proposto por 
Singer e Nicholson em 1972. Segundo este modelo, a membrana é uma 
estrutura dinâmica, fluida, basicamente constituída por uma bicamada de 
fosfolípidos e por dois tipos de proteínas específicas. As proteínas intrínsecas 
ou integradas, podem estar total ou parcialmente embebidas na bicamada 
lipídica; as proteínas extrínsecas ou periféricas encontram-se ligadas à 
superfície da membrana. 
Na face externa da membrana encontram-se ligados, quer à cabeça 
hidrolítica dos lípidos, quer às proteínas, hidratos de carbono (glicolípidos e 
glicoproteínas) que se pensa terem um papel importante no reconhecimento 
de substâncias. Estes constituintes da membrana situados na superfície 
externa conferem-lhe uma assimetria estrutural. 
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Verifica-se, no entanto, que todas as membranas biológicas têm uma 
assimetria não só estrutural mas também funcional. 
Os lípidos da membrana são principalmente fosfolípidos (lípidos 
complexos com um grupo fosfato), colesterol e glicolípidos (lípidos associados 
a glícidos). Tanto os fosfolípidos como os glicolípidos possuem uma 
extremidade polar, hidrofílica (com afinidade para a água), e uma 
extremidade apolar, hidrofóbica (sem afinidade para a água). 
 As proteínas membranares possuem também zonas hidrofóbicas e 
zonas hidrofílicas. São muito variadas e têm funções diversas: 
- proteínas estruturais; 
- proteínas transportadoras de substâncias específicas; 
- proteínas contrácteis. 
As membranas não são estáticas, isto é, não são formadas por 
conjuntos de moléculas rigidamente colocadas. Admite-se que individualmente 
as moléculas lipídicas têm mobilidade lateral, dotando a bicamada de grande 
fluidez e flexibilidade. Mais raramente, também podem existir movimentos de 
cambalhota de camada para camada (movimentos flip-flop). 
As proteínas apresentam também mobilidade, podendo, por exemplo, 
deslocar-se no plano da membrana. 
 
 
MOVIMENTO DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA MEMBRANA 
 
A membrana plasmática é uma estrutura dinâmica que separa o meio 
extracelular do meio intracelular. 
Uma das propriedades da membrana é ser selectivamente permeável, 
ou seja, permite e/ou facilita a passagem de certas substâncias, e dificulta ou 
impede a passagem de outras. 
À passagem de substâncias ou de partículas através das membranas 
plasmáticas dá-se o nome de movimentos transmembranares. 
 
 
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Movimentos Transmembranares 
 
 Difusão Facilitada (Da Glicose, ...) 
 
 
 Mediado 
 
 Transporte através de canais iónicos 
 - passagem de iões (Na+, K+, etc...) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Transporte Passivo 
 
 
 
 Difusão Simples 
 
 
 Não Mediado 
 
 
 Osmose 
 
 
(Ocorre a favor do
Gradiente de
Concentração, sem
dispêndio = gasto de
energia – só usa a energia
potencial da própria
molécula. 
(Com 
intervenção 
directa das
proteínas da
membrana, as
Permeases) 
(Sem 
intervenção 
activa das
proteínas da
membrana.) 
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 Primário – Através de bombas como por exemplo 
 as de Sódio (Na+) / potássio (K+) 
 
 
 
 
 
Transporte Activo 
 
Secundário – Por co-transporte (Transporte de 
 uma substância contra o gradiente 
 de concentração, acoplada a outra 
 que passa a favor do gradiente. É 
 usada energia que resulta do fluxo 
electroquímico dos iões que passam a 
favor do gradiente). 
 
 
 
 
A – Difusão Simples 
 
 
 
¾ Passagem de um soluto (como o sódio e o potássio) de um local de 
maior concentração – meio hipertónico – para um local de menor 
concentração – meio hipotónico –, até as concentrações se igualarem 
e os meios ficarem isotónicos. 
¾ Ocorre sem a intervenção activa dos constituintes da membrana. 
(Ocorre contra o Gradiente
de Concentração, com
dispêndio = gasto de
energia. Ocorre sempre
com intervenção directa
dos constituintes da
membrana). 
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B – Osmose 
 
¾ Consiste na passagem de água (solvente), através de uma membrana, 
de um meio hipotónico para um meio hipertónico. 
¾ Se o líquido extracelular está mais concentrado que o protoplasma, a 
célula desidrata-se, perde água – ocorre a Plasmólise. A célula fica 
Plasmolisada. 
¾ Se o líquido extracelular está menos concentrado que o protoplasma, a 
célula absorve água – ocorre a Turgescência. A célula fica Túrgida. 
Legenda: 
A – Solução hipotónica 
 (hipo = menor) 
 
B – Solução hipertónica 
 (hiper = maior) 
 
C – Solução isotónica 
 (iso = igual) 
 
Comportamento de Células Eucarióticas em meios de 
diferentes Concentrações 
 
Meio Isotónico
 
 
Meio Hipotónico 
 
Meio Hipertónico
Células animais Manutenção do volume celular 
Aumento do volume da 
Célula – Turgescência 
 
Pode ocorrer o 
rebentamento da célula – 
lise celular (hemólise, 
se a lise ocorrer nas 
hemácias). 
Diminuição do volume 
da Célula por 
retracção celular – 
Plasmólise 
 
 
Células Vegetais
Manutenção do 
volume celular e 
do tamanho dos 
vacúolos 
Aumento do tamanho dos 
vacúolos e do volume 
citoplasmático – 
Turgescência 
 
A parede celular impede 
a lise da célula 
Diminuição do 
tamanho dos 
vacúolos, sem 
alteração do volume 
da célula 
 
Retracção do 
Citoplasma que 
apenas se liga à 
parede celular pelos 
plasmodesmos – 
Plasmólise 
 
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C – Difusão Facilitada 
 
¾ Processo de passagem de um soluto (Ex: Glicose), a favor do gradiente 
de Concentração, de um lado para o outro da membrana plasmática, 
com intervenção activa dos Constituintes da membrana. 
 
D – Transporte Activo 
 
 
 
 
 Consumo 
 de energia 
 
¾ Processo de passagem de substâncias através da membrana 
plasmática, contra gradiente de concentração, mediante intervenção 
activa de constituintes da Membrana e gasto de Energia. 
 
E – Endocitose 
¾ A endocitose inclui a pinocitose, a fagocitose 
 e endocitose com receptores. 
Consiste na passagem de substâncias sólidas 
 ou líquidas do meio extra para o meio intracelular, 
 mediante a formação de uma pequena invaginação 
da Membrana Plasmática. 
 
F - Exocitose 
¾ A exocitose é um processo inverso da endocitose, que permite à célula 
libertar produtos de excreção e outros produtos por ela secretados. 
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EM SÍNTESE: 
 
O transporte de substâncias através da membrana plasmática pode 
ocorrer através da bicamada lipídica ou através das proteínas da membrana. 
A água, por ser o solvente em todas as células, difunde-se ao contrário 
das restantes moléculas ou iões, isto é, do meio com menor concentração de 
soluto (meio hipotónico) para o meio de maior concentraçãoem soluto 
(meio hipertónico). A esta difusão da água através de uma membrana 
chama-se osmose. Assim, quando uma célula é mergulhada num meio 
hipotónico a água desloca-se do meio extracelular para o meio intracelular, 
provocando um aumento de volume — a célula fica túrgida. À medida que a 
água entra, aumenta a pressão de turgescência e pode ocorrer a lise da célula, 
se se tratar de uma célula animal; nas células vegetais a parede celular opõe 
resistência à pressão de turgescência e a célula não é destruída. 
Se a célula estiver mergulhada num meio hipertónico a água desloca-
se para o meio extracelular, ficando a célula plasmolisada. 
Habitualmente, as células encontram-se num meio isotónico, pois a 
concentração do meio extracelular é idêntica à do meio intracelular, razão pela 
qual há equilíbrio entre os fluxos de entrada e saída de água. 
As Substâncias lipossolúveis, os gases e pequenas moléculas polares 
sem carga passam por difusão simples através da bicamada lipídica; grandes 
moléculas polares sem carga e iões atravessam a membrana através das 
proteínas intrínsecas que, para além de terem funções estruturais, podem 
funcionar como proteínas canal, como permeases ou como bombas iónicas 
(ATPases). 
Quando o transporte das substâncias ocorre a favor do gradiente de 
concentração, não implicando gasto energético, é um transporte passivo. 
O transporte activo ocorre sempre através de proteínas 
transportadoras, contra o gradiente de concentração e, portanto, com dispêndio 
de energia. Consoante a energia utilizada, distinguem-se dois tipos de 
transporte activo: transporte activo primário e transporte activo 
secundário. 
As bombas iónicas fazem transporte de iões utilizando energia que 
provém da hidrólise do ATP - transporte activo primário. Das bombas 
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conhecidas, a bomba Na+/K+ ATPase é das mais importantes; nas células 
animais esta é a principal responsável pela manutenção do gradiente 
electroquímico. Nas células vegetais o gradiente é mantido pela bomba de 
protões (H+). 
O transporte activo secundário não utiliza directamente a energia do 
ATP, mas sim a que resulta de um gradiente electroquímico. As moléculas que 
são transportadas contra o gradiente utilizam a energia produzida pelo fluxo de 
iões, que passa a favor do gradiente de concentração e de carga eléctrica 
através da mesma proteína membranar. Por se tratar de um transporte que 
está acoplado à passagem de iões, designa-se por co-transporte. É por co-
transporte que a glicose e os aminoácidos entram frequentemente nas células. 
Na célula, estas duas modalidades de transporte activo são 
complementares, pois não é possível o funcionamento do transporte activo 
secundário sem que haja o fluxo de iões, que resulta da diferença de 
concentrações entre o meio intra e extracelular, mantida pelas bombas iónicas. 
Enquanto os transportes passivos tendem naturalmente a equilibrar as 
concentrações entre o meio intra e extracelular, os transportes activos 
permitem manter as diferenças de concentrações iónicas entre os dois meios. 
Contrariamente ao transporte passivo, o transporte activo é unidireccional. 
Partículas e macromoléculas, devido ao seu tamanho, não conseguem 
atravessar a membrana plasmática; a sua inclusão, ou libertação da célula, 
só é possível por deformação da membrana plasmática ou formação de 
vesículas. 
A endocitose inclui a pinocitose, a fagocitose e endocitose com 
receptores. Na fagocitose, ocorre a emissão de pseudópodes e há inclusão 
de partículas de dimensões relativamente grandes (podem ser bactérias). Na 
endocitose com receptores e na pinocitose vão ser incluídas 
macromoléculas de menores dimensões por um processo em que apenas uma 
pequena zona da membrana plasmática se invagina até formar uma vesícula 
com cerca de 0,1 um de diâmetro (vesícula de endocitose), que ficará, 
incluída no citoplasma; posteriormente esta vesícula deslocar-se-á para o 
interior da célula. 
A endocitose com receptores é um processo específico, com 
reconhecimento prévio da molécula a incluir por receptores da membrana. 
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A pinocitose é um processo não específico, sem qualquer 
reconhecimento prévio da substância, a incluir. Na pinocitose pequenas gotas 
de fluido são captadas em invaginações da membrana plasmática. Essas 
invaginações acabam por formar pequenas vesículas endocíticas, cujo 
conteúdo é transferido lentamente para o hialoplasma, tornando-se as 
vesículas cada vez mais pequenas até desaparecerem ou então o conteúdo 
das vesículas será digerido. 
A exocitose é um processo inverso da endocitose, que permite à célula 
libertar produtos de excreção e outros produtos por ela secretados.