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BIOFÍSICA DE MEMBRANAS 
Profª Carla Mamede 
FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS - FUPAC 
 
FACULDADE PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS DE UBERLÂNDIA 
Célula 
“Todas as criaturas vivas são constituídas de células – pequenas unidades envolvidas 
por membranas e preenchidas por uma solução aquosa de agentes químicos, dotadas 
com uma extraordinária capacidade de reprodução.” (Bruce Alberts, 1999) 
Célula eucariótica 
Célula procariótica 
Célula procariótica 
Célula eucariótica 
Membranas celulares 
Todas as membranas celulares são compostas por lipídios e proteínas e têm a função 
primordial de servir como barreira entre o meio intra e extracelular. 
 Importação e 
exportação de 
substâncias específicas; 
 Eliminar produtos 
residuais para o 
exterior da célula; 
 Capacidade sensorial 
de responder a 
mudanças no meio 
celular; 
 Propriedades 
estruturais, mecânicas 
e plásticas. 
 
Membranas celulares : Bicamada lipídica 
A bicamada lipídica fornece a estrutura básica da membrana e serve como barreira de 
permeabilidade. 
 Os lipídios mais abundantes na membrana são os fosfolipídios , nos quais o grupo 
da cabeça hidrofílica é ligado às caudas hidrofóbicas de hidrocarbonetos por 
intermédio de um grupo fosfato. 
 
Membranas celulares : Proteínas de membrana 
A maior parte das 
funções da 
membrana são 
desempenhadas 
pelas proteínas de 
membrana. 
Membranas celulares : Glicocálice 
Nas células eucarióticas, muitos lipídios e proteínas apresentam açucares ligados a 
eles na face externa da membrana plasmática. 
 Protege a superfície celular de 
agressões mecânicas e 
química, ex. na mucosa 
intestinal; 
 Atrai cátions e facilita o 
transporte desses íons, ex. Na+ 
em células nervosas e 
musculares; 
 Reconhecimento e adesão 
celular; 
 Determina a especificidade 
dos grupos sanguíneos do 
sistema ABO: 
A- acetilgalactosamina; 
B- galactose. 
 
Exercícios: Estrutura de membrana 
 
1. “A compartimentalização é o estabelecimento de duas regiões no espaço, separada 
fisicamente por uma barreira, e funcionalmente por um trânsito seletivo (Heneine, 
2008).” Nos seres vivos que estrutura é responsável por essa compartimentalização? 
Qual a importância dessa estrutura para os seres vivos? 
 
2. Cinco estudantes em uma sala de aula sempre sentam-se juntos na primeira fila de 
carteiras. Isso pode ocorrer porque (A) eles realmente se gostam, ou (B) nenhum outro 
aluno quer se sentar junto a eles. Qual das duas explicações também se aplica à 
formação da bicamada lipídica? Explique. Suponha que a outra explicação também se 
aplique às moléculas lipídicas, quão diferentes seriam as suas propriedades? 
 
3. Por que a membrana das hemácias precisa de proteínas? 
 
4. Descreva e exemplifique a importância do glicocálice nas células animais? 
Membranas celulares: Permeabilidade 
As células vivem e crescem em função das trocas de moléculas com o seu ambiente, e a membrana 
plasmática age como uma barreira que controla o trânsito de moléculas para dentro e para fora da célula. 
 
Membranas celulares: Permeabilidade 
Membranas celulares: 
Transporte passivo 
Membranas celulares: 
Transporte passivo 
Pressão osmótica: pressão com a 
qual a água é forçada a atravessar 
a membrana. É determinada pelo 
número de partículas 
por unidade de volume, ou seja 
concentração molar da solução. 
Membranas celulares: 
Transporte passivo 
Membranas celulares: 
Transporte passivo 
 Mecanismos físicos para abertura 
e fechamento de proteínas-canal 
Membranas celulares: Proteínas carreadoras 
Membranas celulares: 
Transporte ativo 
 
No exato instante em que três moléculas de sódio se ligarem aos 
seus sítios dessa proteína carreadora na face interna da célula e 
duas moléculas de potássio ocuparem seus sítios na face interna 
da proteína, então a enzima ATPase cliva energia e produz 
alteração conformacional nesta proteína. O resultado será o 
deslocamento de 2 moléculas de potássio para o LIC e 3 
moléculas de sódio para o LEC. 
Com essa atividade alguns objetivos funcionais são garantidos, 
sendo eles: 
1º evitar o edema celular: ao deslocar o sódio do LIC para o LEC 
há menor atração de água para o meio intracelular, evitando o 
encharcamento (edema) desse meio. 
2º garantir a eletroneutralidade: com a entrada de apenas duas 
moléculas de potássio em relação à saída de três moléculas de 
sódio, há menor estoque de cargas positivas no LIC, garantindo a 
negatividade deste meio em relação ao LEC. 
3º garantir a diferença iônica/molecular: com o 
redirecionamento do sódio para o LEC e do potássio para o LIC, 
há manutenção da diferença molecular entre os meios. 
Membranas celulares: Transporte ativo 
 
Membranas celulares: Permeabilidade 
Membranas celulares: Importação e Exportação de partículas 
 Colesterol 
 Vitaminas 
 Ferro 
Exercícios: Transporte na membrana 
1. Os canais de cátions controlados por acetilcolina não discriminam entre os íons Na+, K+ e Ca2+, permitindo a passagem 
de todos através deles livremente. Neste caso, por que, quando a acetilcolina se liga a esse complexo proteico em 
células musculares, o canal se abre e há um influxo fundamentalmente de íons Na+? (Alberts, et al.; 2006) 
 
2. As bicamadas fosfolipídicas formam vesículas esféricas na água. Suponha que você tenha construído vesículas lipídicas 
que contenham bombas sódio/potássio como as únicas proteínas de membrana e que cada bomba transporta um sódio 
em uma direção e potássio na direção oposta em cada ciclo de bombeamento. Todas as bombas têm a porção da molécula 
que normalmente se volta para o citosol orientada para o exterior das vesículas. Determine o que aconteceria se: 
a) Suas vesículas fossem suspensas em uma solução contendo tanto íons sódio como íons potássio e tivessem uma 
solução da mesma composição no seu interior. 
b) Você adiciona ATP à suspensão descrita em (a). 
c) Você adiciona ATP, porém a solução – tanto no exterior como no interior das vesículas – contém apenas íons sódio. 
d) Você adiciona ATP, porém em adição a bombas sódio/potássio, a membrana de suas vesículas também contém 
canais de escoamento de potássio. 
e) Metade das moléculas-bomba embebidas na membrana de cada vesícula foi orientada ao contrário, de forma que a 
porção normalmente citosólica dessas moléculas se volta para o interior das vesículas. Você agora adiciona ATP à 
suspensão. 
(Alberts, et al.; 2006) 
3. (CESGRANRIO-RJ) No desenho abaixo, observamos três tubos de ensaio contendo 
soluções de diferentes concentrações de NaCl e as modificações sofridas pelas hemácias 
presentes em seu interior. Em relação a este desenho, assinale a alternativa correta: 
 
a) Em 1 a solução é isotônica em relação à 
hemácia; em 2 a solução é hipertônica em relação 
à hemácia e em 3 a solução é hipotônica à hemácia. 
 
b) As hemácias em 1 sofreram alteração de volume, 
porém em 2 ocorreu plasmólise e em 3 turgência. 
 
c) Considerando a concentração isotônica de 
NaCl = 0,9 %, a solução 2 certamente possui uma 
concentração de NaCl inferior a 0,9 % e a solução 3, 
uma concentração de NaCl superior a 0,9 %. 
 
d) As hemácias do tubo 2 sofreram perda de água para a solução, enquanto as do tubo 3 
aumentaram seu volume, depositando-se no fundo. 
 
e) A plasmólise sofrida pelas hemácias do tubo 2 ocorreu em razão da perda de NaCl para 
o meio. 
4. A fibrose cística é uma doença autossômica 
recessiva decorrente de mutações ao nível do 
cromossomo 7, que interfere na formação 
dos canais de cloreto. Isso compromete o 
funcionamento das glândulas exócrinas que 
produzem substâncias (muco, suorou 
enzimas pancreáticas) mais espessas e de 
difícil eliminação. Observando o esquema, 
explique a relação dos canais de cloreto com 
a fibrose cística. 
Membranas celulares: Bioeletricidade