Membranas Biológicas

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Membranas Biológicas & Transporte 
Renan Pereira, 12/2017 
 
 Membrana Biológica é uma estrutura que separa a célula do meio, e funciona 
como envoltório da célula e de algumas organelas. Apesar das diferenças funcionais, a 
composição é muito parecida: A estrutura primordial das membranas é uma bicamada 
lipídica com proteínas inseridas e açúcares. 
Funções: 
- Definir limites, mantendo diferenças entre o meio externo e interno (A permeabilidade 
seletiva cria “ambientes diferentes”). 
- Captação e transmissão de informações. 
- Delimitar organelas para que suas funções sejam realizadas de forma independente e 
em sítios diferentes. 
Assimetria da Membrana Plasmática: 
 As camadas não são espelhadas e podem ser 
entendidas como monocamadas, já que como as 
camadas estão em contato com ambientes 
diferentes, funções diferentes se fazem necessárias. 
 
FOSFOLIPÍDIOS: 
 São compostos por cabeça e calda, 
e no caso de serem dissociados uns dos 
outros, se associam normalmente de 
forma que a cabeça (polar) esteja para o 
lado de fora e a calda (apolar) para o lado 
de dentro. 
 A cabeça é formada por um radical 
+ grupo fosfato + glicerol, sendo o radical a 
parte que define a função do fosfolipídio. 
Possui ainda duas caldas de 
hidrocarbonetos (uma saturada e outra 
insaturada). 
 
O movimento que os fosfolipídios fazem, conferem a permeabilidade da membrana: 
• Difusão lateral: movimento pela monocamada; 
• Rotação: caldas rodando; 
• Flexão: caldas dobrando ou desdobrando); 
• Flip-Flop: raramente ocorre sem um catalizador (flipase), e é energeticamente 
desfavorável. É o movimento de mudança de um fosfolipídio de uma 
monocamada para outra; 
 
 
A fluidez da membrana confere: 
• Difusão rápida de proteínas na membrana; 
• Maior interação entre as proteínas (Já que por a membrana ser fluida, as 
proteínas que dependam uma da outra possam “se encontrar” com mais 
facilidade); 
• Fusão de membranas diferentes, com consequente redistribuição dos lipídios e 
proteínas; 
• Sinalização química na membrana!!! 
 
Dentre os fatores que modulam a fluidez, podemos citar a temperatura, o colesterol, 
que estabiliza a fluidez, e a composição lipídica*: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
*O tamanho das caldas altera a 
fluidez, porque quando a calda é 
maior a probabilidade de interagir 
com outro fosfolipídio de outra 
monocamada é maior também, 
diminuindo a fluidez. Quando a calda 
é menor, a força de interação entre os 
fosfolipídios é diminuída pela 
distância, o que aumenta a fluidez. 
Além disso, o grau de saturação 
também influencia: Lipídios 
insaturados possuem conferem mais 
fluidez porque a dobra/quebra da 
calda também afasta os lipídios. 
Maior atração 
Menos fluidez 
Menor atração 
Mais fluidez 
Funções dos fosfolipídios: 
 Sendo o mais abundante elemento das membranas, se faz importante na 
seletividade da membrana e na sinalização química (!!!) já que sua carga ou produtos de 
sua quebra podem ser usadas na sinalização para outras células. 
 
COLESTEROL: 
 É uma estrutura muito parecida 
com um fosfolipídio (possui cabeça 
polar, uma calda apolar e um anel 
aromático muito apolar entre eles) e sua 
atuação também é importante para a 
fluidez da membrana. Por causa do anel, 
a mobilidade do colesterol é muito 
diminuída, reduzindo a fluidez, o que faz 
com que sua quantidade precise ser 
equilibrada: tanto demais quanto de 
menos é ruim. 
 O colesterol tem como principal função regular a transição de fase em função da 
temperatura: Em baixas temperaturas o colesterol funciona como uma barreira física 
entre os fosfolipídios, os mantendo mais afastados e diminuindo a interação entre eles 
(que teriam uma tendência a estarem muito juntos, devido à temperatura), 
aumentando a fluidez. Já em altas temperaturas, a rigidez do colesterol impede que a 
membrana se desmantele. 
 
Rafts de membrana (Ou balsas lipídicas): 
 São consideradas especializações de membrana, caracterizadas como uma 
região espessa, ricas em glicoesfingolipídios e colesterol, que compartimentalizam vias 
de sinalização. Também importantes para a sinalização química, já que sendo mais 
rígidas, podem segurar proteínas em um lugar. 
Cavéolas 
 São também consideradas 
especializações de membrana, 
compostas por proteínas (Caveolina) 
que se unem para formas “bolsas” 
importantes para a sinalização química. 
 
 
Proteínas de membrana: 
 Possuem uma série de funcionalidades para a membrana: 
• Transportação: Como atravessam a membrana, podem fazer transporte de íons 
e de pequenas moléculas. 
• Receptoras: Possuem a capacidade de identificar um sinal e alterar sua 
conformação em função dele (transfere informações sem transferir substâncias). 
• Podem possuir função enzimática 
• Proteínas de ancoramento: Proteínas com funções adesivas, que mantém a 
organização. 
• Estruturais, como as do citoesqueleto, mantém a estrutura da membrana. 
Arranjo na membrana: 
 As que atravessam totalmente a membrana são chamadas de integral ou 
transmembrana, enquanto as que não atravessam a bicamada mas estão associadas a 
elementos da membrana são chamadas de periféricas. As proteínas transmembrana 
interagem com os lipídios da membrana pois possui aminoácidos 
neutros (a estrutura quaternária “esconde” os carregados) e 
podem ainda ser classificadas em unipasso (1), que só 
atravessam a membrana uma única vez, ou multipasso (2), que 
atravessam a membrana mais de uma vez. 
 
Movimentação e assimetria das proteínas de membrana: 
 A movimentação dos lipídios também ocorre com as proteínas, no entanto 
embora se movimentem, elas respeitam uma compartimentalização. Por exemplo: 
Imaginando um epitélio que recobre alguma cavidade, as proteínas da parte voltada 
para a luz se movimentariam apenas nesse limite, assim como as que estão voltadas 
para as células epiteliais aos lados, e assim como as que estão voltadas para outro tecido 
abaixo. 
Açúcares (glicocálix) 
• Sempre ocorre na monocamada externa. 
• Associados a fosfolipídios (glicolipídios) ou proteínas (glicoproteínas). 
• Tem funcionalidade contra choques mecânicos e químicos. 
• Atua também na sinalização química e reconhecimento celular e na 
determinação do tipo sanguíneo. 
 
Transporte através das membranas: 
 Caso a membrana fosse constituída apenas por lipídios, as moléculas polares não 
passariam, assim como íons, pois cargas têm dificuldade de atravessar. Por isso as 
proteínas canais e carreadoras têm papel fundamental no transporte dessas 
substâncias. (*Apesar de polar, a água consegue atravessar a bicamada diretamente, 
por sua molécula ser muito pequena) 
Tipos de transporte: 
• Difusão simples: Do lado mais concentrado para o menos concentrado. A 
substância passa diretamente pela membrana (Substâncias apolares e água). 
• Difusão facilitada: Também respeita gradiente de concentração, mas é facilitada 
por uma proteína (Moléculas apolares grandes). 
• Transporte ativo: Contra o gradiente de concentração. Exercido por uma 
proteína, com gasto de ATP. 
 
▫ Transporte uniporte: 1 substância por vez sendo transportada. 
▫ Cotransporte: Mais de uma substância por vez (Simporte quando no mesmo 
sentido de direção, antiporte quando em sentidos diferentes).