03. Biomembranas e digestão intraceluar

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BIOMEMBRANAS E DIGESTÃO INTRACELULAR Profa. Dra. Bárbara Brasil
FLUIDEZ E ASSIMETRIA DAS BICAMADAS
LIPÍDICAS
Conseguir manter uma diferença crucial entre o meio intra e extracelular foi o
primeiro passo para o surgimento da vida
Surgiram classificações, como: composição química complexa, compartimentação,
metabolismo, crescimento, reprodução, hereditariedade, excitabilidade, adaptação,
mutação e (com exceção dos vírus) organização celular
Modelo do mosaico fluido, foi proposto por SINGER & NICOLSON e é aceito até
hoje
É assim chamado devido ao facto de admitir que a membrana não é uma estrutura
rígida, existindo movimentos das moléculas que a constituem, dotando-a, assim, de
grande fluidez
Modelo de representação da membrana plasmática proposto pelos pesquisadores Singer e Nicholson. As
estruturas indicadas correspondem a: 1. bicamada de fosfolipídios; 2. lado externo da membrana; 3.
lado interno da membrana; 4. proteína intrínseca da membrana; 5. proteína canal iônico da membrana;
6. glicoproteína; 7. moléculas de fosfolipídeos organizadas em bicamada; 8. moléculas de colesterol; 9.
cadeias de carboidratos; 10. glicolipídeos 11. região polar hidrofílica da molécula de fosfolipídeo; 12.
região hidrofóbica da molécula de fosfolipídeo.
PROPRIEDADES DE MEMBRANA
As membranas possuem um conjunto de propriedades físicas que determinam a sua
participação não só na estruturação física da célula, como no próprio funcionamento:
Assimetria
As duas faces da membrana não possuem a mesma composição lipídica, glucídica e
proteica. Em geral, os glúcidos encontram-se presentes na face externa.
Fluidez
A membrana é uma estrutura fluida, o que significa que os seus componentes não
ocupam posições definidas e são susceptíveis de deslocações: difusão lateral, flexão,
rotação e flip-flop
PROPRIEDADES DE MEMBRANA
Permeabilidade e transporte através da membrana
A membrana plasmática não isola totalmente a célula do meio que a envolve. Ela
precisa, para se manter viva, absorver substâncias e eliminar os resíduos de seu
metabolismo. A membrana possui, portanto, uma permeabilidade seletiva,
exercendo um controle sobre as substâncias que devem entrar ou sair dela.
Continuidade
Uma característica das membranas celulares reside no facto de elas nunca
apresentarem bordos livres ou descontinuidades; em todas as formações, desde a
membrana plasmática, que limita a célula, à mais pequena vesícula, não existem
descontinuidades, e os espaços por ela delimitados, são sempre fechados.
Ex: membrana que envolve o núcleo tem continuidade do RE
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA
MEMBRANA
Para as diferentes substâncias entrarem ou saírem da célula, é necessário que elas
atravessem a membrana celular;
O transporte de substâncias através da membrana permite:
a entrada de nutrientes na célula
a saída de metabólitos
Secreção de substâncias produzidas no interior da célula
Por isso, a membrana plasmática uma importante estrutura reguladora da
composição química da célula
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA
MEMBRANA
O transporte de substâncias
através da membrana pode ser
divido de acordo com o gasto
energético necessário para sua
realização:
Transporte ativo
Transporte passivo
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA
MEMBRANA – DIFUSÃO SIMPLES
•Por definição, difusão é um processo físico, onde as partículas movem-se do meio com maior
concentração para o meio com menor concentração, até que o sistema entre em equilíbrio e a
concentração da substância fique constante
•A difusão não requer gasto de energia e por isso é um tipo de transporte passivo
• Gradiente de concentração
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA 
MEMBRANA – DIFUSÃO SIMPLES
TRANSPORTE DE 
SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA 
MEMBRANA – OSMOSE
Osmose é um processo físico em que a
água se movimenta entre dois meios com
concentrações diferentes de soluto,
separados por uma membrana
semipermeável (permite somente a
passagem das moléculas de água).
Neste processo, a água passa de um
meio hipotônico (menor concentração de
soluto) para um hipertônico (maior
concentração de soluto)
Na osmose, o processo se finaliza quando
os dois meios ficam com a mesma
concentração de soluto (isotônico).
Transporte passivo
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA
MEMBRANA – OSMOSE
Em meio isotônico as hemácias ficam com a forma normal. Em meio hipotônico elas absorvem 
água, incham e podem arrebentar (sofrem hemólise). Em meio hipertônico a hemácia perde 
água e fica crenada.
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS 
ATRAVÉS DE MEMBRANA –
DIFUSÃO FACILITADA
Na difusão facilitada: também obedece
um gradiente de concentração;
Existem proteínas transportadoras na
membrana que "facilitam" a passagem
de substâncias
Permease: permitindo que a mesma
atrevesse a membrana plasmática sem
gasto de energia
Transporte passivo
Características da difusão facilitada:
• Não gasta energia
• Ocorre a favor de um gradiente de 
concentração
• Há participação de uma proteína 
transportadora (permease) 
• A velocidade de transporte é maior que na 
difusão simples
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DE MEMBRANA – TRANSPORTE
CONTRA GRADIENTE ELETROQUÍMICO
• O transporte ativo ocorre através de mecanismos chamados bombas iônicas, sendo
o mais famoso a bomba de sódio e potássio;
FUNCIONAMENTO DA BOMBA
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DE
MEMBRANA – ENDOCITOSE
•Endocitose, quando o transporte é feito para dentro de
célula:
• Fagocitose e pinocitose
• A endocitose consome energia, provinda do ATP.
ENDOSSOMOS E LISOSSOMOS
• Endossomos ou endossomas são compartimentos formados a partir do processo de
endocitose, por meio de fusão de vesículas provenientes de estruturas como a
membrana plasmática, o complexo de Golgi e os lisossomos
•Um endossoma é uma pequena estrutura esférica (vesículas) delimitado por uma
membrana lipídica localizado no citoplasma de células eucarióticas, perto da
membrana plasmática das células
• Uma das principais funções dos endossomos é a formação dos lisossomos, que
ocorre a partir de um endossomo inicial que sofre um processo de amadurecimento,
transformando-se em endossomo tardio e, posteriormente, irá formar o lisossomo
(ocorrerá digestão das partículas endocitadas)
• Tipos de endossomos: endossomos iniciais e tardios
LISOSSOMOS
Lisossomos ou lisossomas citoplasmáticas são organelas celulares que têm como
função a degradação de partículas vindas do meio extra-celular, assim como a
reciclagem de outras organelas e componentes celulares envelhecidos
Digestão intracelular: controlada de macromoléculas (como, por exemplo, proteínas,
ácidos nucléicos, polissacarídeos, e lipídios), catalisada por cerca de 50 enzimas
hidrolíticas, entre as quais se encontram proteases, nucleases, glicosidases, lipases,
fosfolipases, fosfatases, e sulfatases
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DE MEMBRANA
– FAGOCITOSE
• Fagocitose: é um tipo de endocitose no qual a célula engloba para o seu citoplasma
partículas sólidas de dimensões maiores e até mesmo outros microrganismos.
•Inicialmente, a partícula ou o microrganismo a ser fagocitado, choca-se com a célula e é
reconhecido pelos receptores de membrana (proteínas e glicocálice)
• Após essa etapa de adesão e reconhecimento: prolongamentos → Pseudópodos
•Formam uma vesícula → vacúolo digestivo ou fagossomo → se ligam aos lisossomos
(enzimas digestivas) e digerem o material fagocitado
•Ex: protozoários (alimentação) e as céluas de defesa
FAGOCITOSE
A célula engloba partículas sólidas através de pseudópodos. A membrana envolve o alimento,
forma uma vesícula (fagossomo) que penetra na célula e funde-se ao lisossomo. As partículas
ingeridas são digeridas pelas enzimas dos lisossomos.
PINOCITOSE
A célula ingere microgotículaspor invaginação da membrana. Essas substâncias 
também são digeridas pelas enzimas dos lisossomos.
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DE
MEMBRANA – EXOCITOSE
• A exocitose, também conhecida como
clasmocitose, é um tipo de transporte em
quantidade, que ao contrário da endocitose,
permite que a célula elimine substâncias para o
meio externo.
•Inicialmente, ocorre a formação de vesículas
dentro do citoplasma, as quais contém as
substâncias a serem expelidas pela célula
•Essas vesículas caminham em direção à
membrana plasmática, onde se fundem,
liberando seu conteúdo para o meio extracelular
EXOCITOSE
Quando a célula elimina alguma substância através de vesículas, as membranas se 
fundem e o interior da vesícula é eliminado para o exterior da célula.
EM RESUMO
JUNÇÕES CELULARES
São especializações da membrana plasmática que interconectam células vizinhas dentro de
um tecido
Uma junção celular (ou ponte intracelular) é um tipo de estrutura que existe dentro do tecido
de alguns organismos multicelulares, como os animais.
Consistem de complexos multiproteícos, que proporcionam o contacto entre as células vizinhas,
ou entre uma célula e a matriz extracelular
Matriz extracelular é o agrupamento de elementos intercelulares dos organismos
multicelulares. Assim, corresponde ao complexo de macromoléculas, dentre elas componentes
fibrosos, proteínas e polissacarídeos.
Funções: Preencher os espaços não ocupados pelas células; Força e resistência aos tecidos;
Meio por onde chegam os nutrientes e sejam eliminados os dejetos celulares; Ancoragem para
as células; Veiculo de migração das células; Meio para transporte de sinais intercelulares.
JUNÇÕES CELULARES
Neste sentido, os tecidos epiteliais e conjuntivo representam dois extremos.
Como no tecido conjuntivo há abundância de matriz extracelular e um número
reduzido de células, predomina-se as junções célula matriz.
Já no tecido epitelial as células estão firmemente unidas em camadas e a matriz
extracelular é escassa, há predominio das junções célula-célula.
JUNÇÕES CELULARES
Há três tipos de junções:
Junções bloqueadoras: selam as células adjancentes em uma camada epitelial,
impedindo a passagem de substâncias entre o epitélio. Ex.: Junções oclusivas.
Junções ancoradouras: conectam mecanicamente as células adjancentes e a matriz
extracelular por meio do citoesqueleto. Ex.: Junções de adesão, desmossomos e
hemidesmossomos.
Junções comunicantes: permitem a passagem de sinais elétricos ou químicos entre
as células adjacentes. Ex.: Junções tipo gap ou fenda.
JUNÇÕES OCLUSIVAS (BLOQUEADORAS)
Adere firmemente as membranas plasmáticas das células epiteliais logo abaixo da
superficie livre do epitelio.
Atuam como barreiras que regulam a circulação de água e de solutos entre as
camadas epiteliais
É formada pelas proteínas integrais ocludinas e claudinas, e bloqueia o espaço
intercelular impedindo a passagem de substâncias através do epitelio.
JUNÇÕES DE ADESÃO (ANCORADOURAS)
Esta localizada abaixo da junção
oclusiva e é constituída por proteínas
da família das caderinas. As caderinas
se conectam aos filamento de actina
mediante proteínas ligadoras como as
placoglobinas, catenina, alfa-actina e
vinculina. As junção de adesão mantem
as células ligadas entre si e estão
localizadas em uma região rica em
microfilamentos de actina que forma o
cinturão de adesão
DESMOSSOMO (ANCORADOURAS)
É uma das mais importantes junções celulares
Os demossomos são formados por proteínas da família
caderinas denominadas desmogleína e desmocolina
Podemos compará-lo a um botão de pressão constituído
por duas partes que se encaixam, onde uma parte está
localizada na membrana de uma célula e a outra metade
na célula vizinha
JUNÇÕES COMUNICANTES
Conhecidas também por nexos, junção em hiato ou gap junction, são partículas
cilíndricas que fazem com que as células entrem em contato umas com as outras,
para que funcionem de modo coordenado e harmônico. Esses canais permitem o
movimento de moléculas e íons, diretamente do citosol de uma célula para outra.
EM RESUMO