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Membranas-Celulares

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Prof. Dorival Filho
PROF. DORIVAL FILHO – dorivalfilho@uol.com.br
MEMBRANAS CELULARES
Toda célula precisa estar envolvida
por algum tipo de estrutura que controle o
que nela pode entrar e sair. É a membrana
plasmática a responsável por esse controle
(permeabilidade seletiva) em todas as
células que exis-
tem. Ela também
mantém a dife-
rença na compo-
sição química
entre o meio interno e o externo da
célula e entre as organelas e o citosol
(no caso de eucariontes), o que é
importantíssimo para a manutenção da
vida.
Alguns organismos possuem
externamente a sua membrana plasmática
uma parede celular.
Parede Celular.
A parede celular é uma estrutura
mais rígida que a membrana plasmática.
Sua composição química é bastante
variada, como podemos verificar abaixo:
• Moneras � peptoglicano (ou peptido-
glicano).
• Protistas � celulose, sílica, algina, ágar
etc.
• Fungos � principalmente quitina.
• vegetais � celulose.
Membrana Plasmática.
A membrana plasmática é composta
por duas camadas de lipídios (bicamada
lipídica) e proteínas. Por isso dizemos que
ela é lipoprotéica.
Os lipídios
que formam a
bicamada possuem
duas regiões que
se diferenciam quan-
to a sua polaridade.
A cabeça é polar e,
portanto, hidrofílica
e a cauda é apolar
e hidrofóbica. Isso
faz com que os
lipídios se organizem
quando estão em contato com a água de tal
maneira que as cabeças ficam em contato
com a água e as caudas não.
Prof. Dorival Filho
Essa característica dos lipídios que
formam a membrana gera uma outra
propriedade bastante interessante, a auto-
selagem ou auto-montagem. Ela significa
que se jogarmos um pedaço de membrana
aberto na água, espontaneamente ela se
fechará, impedindo que as caudas dos
lipídios que estão nas extremidades entrem
em contato com a água.
Como já foi dito, além dos lipídios, as
membranas celulares possuem também na
sua constituição as proteínas.
Elas desempenham diversas funções
na membrana. Entre elas: comunicação
entre as células, receptores de substâncias
químicas (como os hormônios), transporte
de substâncias entre a célula e o meio
externo ou entre organelas e o citoplasma,
entre outras.
Glicocálix
A membrana plasmática de
praticamente todas as células animais
também podem ter, do seu lado externo,
moléculas de açúcar (oligossacarídeos)
ligados a proteínas e lipídios. Essa camada
de açúcar é chamada de glicocálix.
O glicocálix apresenta várias
funções. Entre elas:
1) Proteger e lubrificar a superfície
celular, permitindo um deslocamento
melhor de células que se movem.
2) Importante papel no reconhecimento
célula-célula. Isso é muito importante
em organismos pluricelulares que
precisam reconhecer se a célula que
está a seu lado é do seu corpo ou
invasora.
3) Auxilia na adesão da célula a uma
superfície.
4) Reconhecimento do espermatozóide
por um óvulo.
Prof. Dorival Filho
Imagem mostrando as proteínas de membrana e o glicocálix.
Transporte através de membrana.
Uma importante função das
membranas é controlar a entrada e saída
das substâncias das células e de seus
compartimentos. A isso damos o nome de
permeabilidade seletiva.
A membrana realiza diversos tipos
de transporte que veremos a seguir.
Tipos de
Transportes
Características
Passivo • Sem gasto de energia.
• A favor do gradiente de
concentração.
• Ex:difusão simples e
facilitada.
Ativo • Com gasto de energia.
• Contra o gradiente de
concentração.
• Sempre feito por proteínas.
• Ex: bomba de sódio e
potássio.
No transporte passivo não há gasto
de energia porque o soluto é transportado a
favor de seu gradiente de concentração.
Essa é a tendência natural de qualquer
substância: passar de onde tem mais para
onde tem menos. Portanto, não é preciso
que haja um esforço da célula para que ele
ocorra.
Na difusão simples, o soluto passa
por entre as moléculas de lipídios e na
difusão facilitada a passagem do soluto é
feita com o auxí-
lio de uma proteí-
na. É importante
observar que as
substâncias pos-
suem graus va-
riados de dificul-
dade de atraves-
sar a bicamada
lipídica. Observe
a figura ao lado.
No transporte ativo o gasto de
energia é inevitável porque o soluto está
sendo movido contra o seu gradiente de
concentração.
Prof. Dorival Filho
IMPORTANTE: toda fez que uma questão disser que um transporte de membrana deixa uma
substância mais concentrada de um lado do que de outro, é sinal de que ela está sendo
submetida ao transporte ativo porque o passivo iguala as concentrações, já que a
substância passa de onde tem mais para onde tem menos.
Osmose
A osmose é a passagem do solvente de um meio menos concentrado de soluto
(hipotônico) para um mais concentrado de soluto (hipertônico).
Observe que quem se move na osmose é a água. Portanto, se considerarmos a água
ao invés do soluto, diremos que a água se move de onde tem mais água para onde tem
menos água.
Portanto, na osmose, a água se move:
do meio mais concentrado de água --------> para o meio menos concentrado de água
OU
do meio hipotônico --------> para o meio hipertônico
Quando células animais são colocadas em um meio muito hipotônico, a entrada de água
por osmose pode provocar a ruptura da membrana plasmática (lise), levando a célula à morte.
Se esse rompimento ocorrer em uma célula animal qualquer diremos que ocorreu uma
plasmoptise e se for com uma hemácia diremos que houve uma hemólise.
Caso a célula
animal seja colocada em
um meio hipertônico, ela
perderá água. Nesse
caso, e la es tará
crenada.
Prof. Dorival Filho
A célula vegetal também fica túrgida quando colocada num meio hipotônico. Mas, sua
membrana nunca arrebenta porque a parede celular resiste à pressão da água. Quando
colocada num meio hipertônico a célula vegetal perde água. Nessa caso, diremos que ela está
plasmolisada, ou que houve uma plasmólise.
Como visto, a entrada excessiva de água por osmose pode levar algumas células à
morte. Dependendo do organismo, pode haver estratégias diversas para evitar que isso ocorra.
Observe abaixo:
1) Células animais � bombeiam íons para fora, deixando o meio extracelular tão
concentrado quanto o intracelular (isotônico). Com o meio extracelular isotônico em
relação ao intracelular, a quantidade de água que entrar na célula será igual a que sair.
2) Células vegetais � não possuem nenhum mecanismo especial para evitar a entrada
excessiva de água porque a parede celular não permite que isso ocorra a ponto de
romper a membrana plasmática.
3) Células de protozoários � possuem uma estrutura chamada de vacúolo pulsátil
(contrátil) que elimina a água que entrou em excesso.
Prof. Dorival Filho
Questões de vestibulares
Questão 01 (UEFS 2000 – modificada)
O metilmercúrio—MeHg—é muito solúvel em gordura, atingindo facilmente o interior das células, e tem efeitos
tóxicos variáveis e irreversíveis.
A facilidade com que o metilmercúrio ingerido com os alimentos alcança o interior das células, está associada à
A) camada bilipídica que integra o mosaico fluido da ultra-estrutura da membrana plasmática.
B) ocorrência de transporte ativo, permitindo a incorporação inicial de metilmercúrio contra o gradiente de
concentração.
C) ausência de seletividade da membrana em relação ao tamanho das moléculas a serem transportadas.
D) emissão de pseudópodos, condição exigida para o englobamento de metais pesados.
E) alta permeabilidade dos lipídios de membrana a compostos químicos positivamente carregados.
Questão 02 (FTC 2000 – modificada)
O transporte de substâncias entre a célula e o meio envolve
01 ) a formação de pseudópodos exigidos para o transporte passivo.
02) a obrigatoriedade de uma parede celular, universal, entre os seres vivos.
03) o fluxo de moléculas de água de uma solução hipertônica para uma solução hipotônica.
04) o consumo de ATP quando se faz contra o gradientede concentração.
05) a passagem de macromoléculas pela bicamada lipídica.
Questão 03 (UESC 2001)
A apresentação, em 1972, por Singer e Nicholson, da concepção de membrana biológica, segundo o modelo que
foi denominado de mosaico fluido, constituiu uma contribuição decisiva para o desenvolvimento da biologia celular
e molecular. A apresentação desse modelo foi fundamental para o estudo da célula, entre outros aspectos, porque
ele podia explicar
01) o estabelecimento de gradientes iônicos entre compartimentos celulares.
02) o transporte ativo através da bicamada lipidica.
03) a presença dos radicais polissacaridicos na face citossólica da membrana.
04) o transporte de íons, contrariando um gradiente eletroquímico, sem uso de energia celular.
05) a existência de poros fixos para o intercâmbio de água.
Questão 04 (polifucs 2001)
A figura esquematiza a estrutura da membrana plasmática, destacando a
participação de um dos seus componentes no intercâmbio de substâncias
entre os meios intra e extracelular.
Na situação descrita,
01 ) os fosfolipídios são as moléculas transportadoras dos íons Na+ e K+.
02) as concentrações de íons Na+ e K+ se diferenciam nas soluções intra e
extracelular.
03) o trânsito de íons está subordinado à estabilidade conformacional das
moléculas transportadoras.
04) as proteínas dispostas em dupla camada facilitam o trânsito de solventes
orgânicos para o meio intracelular.
05) o tamanho das moléculas de água impede a sua passagem entre as
moléculas indicadas em I.
Questão 05 (Ecmal 2001)
O quadro a seguir apresenta dados relativos à concentração dos íons K+, Na+ e Cl- dentro e fora da célula
nervosa de uma lula, uma espécie de molusco.
Íons Concentração molar
Dentro Fora
K+ 0,400 0,020
Na+ 0,050 0,440
Cl- 0,120 0,560
Com relação aos eventos associados ao transporte dos íons K+, Na+ e Cl-, através da membrana de uma célula
nervosa, pode-se afirmar:
01) Os gradientes de concentração dos íons K+, Na+ e Cl- são mantidos, mesmo após a morte da célula.
02) O transporte de íons K+ para fora da célula ocorre contra o gradiente de concentração.
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03) Os íons Cl- passam, principalmente, difundindo-se através da bicamada lipídica em direção à solução
citoplasmática.
04) O transporte de íons Cl- para dentro da célula gasta energia fornecida por moléculas de ATP.
05) O transporte de íons Na+ para o meio extracelular é realizado por meio de proteínas que compõem a
membrana.
Questão 06 (FVC 2001)
Há muito tempo, os biologistas já imaginavam a ocorrência de um envoltório celular que agisse como uma
barreira, regulando a entrada e a saída de substâncias na célula. Hoje, está constatada a existência da membrana
plasmática, que atua ativamente no intercâmbio entre a célula e o meio extemo.
(Soares, p. 147)
Sobre a propriedade da membrana plasmática referida no texto, é correto afirmar:
01) A permeabilidade seletiva fica evidenciada na igualdade da composição química das soluções intra e
extracelulares.
02) A permeabilidade preferencial por solventes orgânicos revela a disposição de proteínas em dupla camada na
membrana.
03) A estrutura glicoprotéica da membrana impede a passagem de monossacarídeos para o meio citoplasmático.
04) Moléculas de proteínas respondem pelo transporte de íons entre os meios intra e extracelular.
05) A passagem de íons pela membrana ocorre, invariavelmente, contra o gradiente eletroquímico.
Questão 07 (FCT 2001)
A - A água do mar é isotônica para muitos invertebrados.
B - O aumento da salinidade de um lago determina a morte de animais.
Considerando-se aspectos da fisiologia da membrana plasmática e os fatos apresentados —
A e B, é correto afirmar que:
01) a membrana plasmática dos invertebrados não se deixa atravessar por moléculas de água.
02) a solução extracelular, em B, é hipotônica em relação ao conteúdo intracelular.
03) a desidratação das células pode ser a causa da morte dos animais referidos no fato B.
04) o deslocamento de sais para o interior das células, em B, requer, necessariamente, gasto de energia.
05) os sais atravessam a membrana plasmática, deslocando-se entre as moléculas da bicamada lipídica.
Questão 08 (UESC 2002)
A ilustração, simplíficadamente, apresenta os prováveis
caminhos da vida, delineando as supostas relações
filogenéticas entre os grandes agrupamentos biológicos que
se configuram na atual Biosfera.
A análise do diagrama sugere que:
01) a Terra era colonizada por microorganismos
procarióticos e eucarióticos, há três bilhões de anos.
02) o estabelecimento da célula compartimentalizada
subordinou-se à evolução da pluricelularidade.
03) eventos envolvidos com as endossimbioses foram
decisivos na evolução das arquebactérias.
04) a propriedade de auto-selagem da membrana
celular desempenhou papel crucial na evolução do domínio
Eucaria.
05) a organização no nível da unicelularidade é restrita
às espécies bacterianas.
Gabarito Comentado
Questão 01
O enunciado afirma que o metil-mercúrio é muito solúvel em gordura. Como a membrana possui uma
bicamada lipídica, isso é um sinal de que ele deve atravessar facilmente a membrana por difusão simples.
Resposta a
Protistas EubactériArquebactériasPlantasFungosAnimais
UnicelularesMulticelulares
ProcariontesEucariontes
Forma ancestral comum
Fogócitos primitivos
Endosimbiontes
Prof. Dorival Filho
Questão 02
Item 05: está errado porque macromoléculas, devido ao seu tamanho, têm dificuldade de atravessar a
membrana.
Resposta 04
Questão 03
Item 01: está correto porque foi o modelo do mosaico fluido que permitiu explicar como as proteínas
poderiam se encarregar do transporte de substâncias, como os íons. Quando essas proteínas fazem um
transporte ativo, elas geram gradientes de concentração, ou seja, uma diferença na concentração da substância
transportada entre os dois lados da membrana.
Item 02: está errado porque o transporte ativo é sempre feito por proteínas e não pela bicamada lipídica.
Item 03: os radicais polissacarídicos, que formam o glicocálix, estão sempre voltados para o lado externo
e não para o citosol.
Resposta: 01
Questão 04
Item 01: a figura mostra um transporte que gasta ATP, portanto, um transporte ativo. Transporte ativo
sempre é feito por uma proteína e não por lipídios da membrana.
Item 02: está correto porque o transporte ativo gera diferença de concentração.
Item 03: proteínas que fazem transporte ativo e algumas que fazem transporte passivo ao executarem o
transporte modificam seu formato (conformação). Por isso esse item está errado, não há uma estabilidade
conformacional, na medida em que as proteínas mudam seu formato.
Item 04: quem se apresenta em dupla camada são os lipídios e não as proteínas.
Item 05: apesar de ser polar a molécula de água consegue atravessar com alguma facilidade a bicamada
lipídica por ser pequena.
Resposta: 02
Questão 05
O três íons citados sofrem transporte ativo. Isso fica claro porque todos possuem uma grande diferença
de concentração entre os dois lados da membrana.
Resposta: 05
Questão 06
Item 01: está errado porque a membrana mantém a composição química extracelular diferente da
intracelular.
Item 04: está correto porque os íons, por serem carregados, possuem imensa dificuldade em atravessar o
interior da bicamada que é apolar (por causa da cauda dos lipídios). Por isso, quem tem que fazer o transporte
dos íons são as proteínas de membrana.
Item 05: está errado porque nem sempre os íons sofrem transporte ativo (contra o gradiente de
concentração). Eles podem atravessar a membrana por difusão facilitada.
Resposta: 04
Questão 07
O aumento da salinidade deixou o lago hipertônico. Num meio hipertônico os seres vivos podem perder
água e se desidratar.
Resposta: 03
Questão 08
Item 02: está errado porque primeiro vieram os eucariontes (célula compartimentalizada) e depois os
pluricelulares. Portanto, a frase correta seria“o estabelecimento da pluricelularidade subordinou-se à evolução da
célula compartimentalizada”.
Item 04: está correto porque a auto-selagem da membrana permitiu a evolução de organelas
membranosas.
Resposta: 04

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