Revisão Membrana Plasmática Biologia Celular

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Membrana Plasmática 
Prof. Mateus Rodrigues Pereira 
Conceito 
• Membrana plasmática – é uma fina camada que delimita a 
célula e é constituída por lipídios, proteínas e carboidratos. 
 
• A membrana plasmática funciona como uma barreira de 
proteção celular. Ela controla a ENTRADA E SAÍDA de 
partículas e substâncias na célula. BARREIRA SELETIVA. 
Conceito 
• A estrutura básica da membrana plasmática é 
semelhante a de outras membranas da célula 
que circundam as organelas: membranas do 
envelope nuclear, as membranas da 
mitocôndria, dos peroxissomos, complexo de 
Golgi, Retículo Endoplasmático e lisossomos. 
Estrutura da Membrana 
FUNÇÕES GERAIS DA MEMBRANA PLASMÁTICA 
- Circunda a célula 
- Define os limites celulares 
- Mantém diferenças essenciais ente o citoplasma e o ambiente 
extracelular . 
- BARREIRA SELETIVA - Controla todas as substâncias e íons que devam 
sair ou entrar nas células. 
- Contém proteínas que fazem parte do transporte de componentes 
hidrofílicos e do processo de sinalização ou comunicação celular. 
- Através de seus componentes proteicos, a membrana plasmática é 
capaz de receber sinais do exterior como por exemplo sinais 
hormonais. 
- Contém elementos que permitem o reconhecimento entre células 
 
Estrutura da Membrana 
• Apesar de suas funções distintas, todas as membranas 
possuem uma estrutura geral comum. 
– Formada por uma fina camada de moléculas de lipídeos 
(gordura) e proteínas associadas. 
– Bicamada lipídica – proporciona a estrutura fluida básica da 
membrana e atua como uma barreira seletiva relativamente 
impermeável a moléculas solúveis em água. Moléculas 
lipídicas da bicamada lipídica são anfifílicas ou anfipáticas 
(possuem uma parte hidrofóbica ou APOLAR e outra 
hidrofílica ou POLAR). 
– Proteínas – desempenham várias funções da membrana 
plasmática. 
Estrutura da Membrana 
Os fosfolipídeos são os constituintes da bicamada 
lipídica mais abundantes 
Estrutura da Membrana 
BICAMADA LIPÍDICA 
- Forma a estrutura básica de todas as 
membranas celulares. 
- Suas propriedades (anfifílicas) permitem sua 
organização espontânea em meio aquoso. 
- Os fosfolipídeos são os constituintes da 
bicamada lipídica mais abundantes 
 
Estrutura da Membrana 
Lipídios 
Fosfolipídios 
- Assim como o triacilglicerol, os fosfolipídios são 
formados de ácidos graxos e glicerol. 
- Presença do grupo fosfato hidrofílico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fosfolipídios SÃO moléculas ANFIFÍLICAS – Possuem uma parte 
POLAR e outra APOLAR 
Triacilglicerol 
Estrutura da Membrana 
Lipídios 
TIPOS de Fosfolipídios 
- Tipos dependem do grupo cabeça polar ligado ao 
fosfato. 
 
 
 
 
 
 
Estrutura da Membrana 
Lipídios 
As partes da molécula de Fosfolipídio 
 
 
 
 
 
 
Estrutura da Membrana 
PROTEÍNAS 
• Proteínas podem ser: 
• Periféricas – facilmente removidas com solução salina (sem 
destruir a bicamada lipídica) e não estão embebidas na 
bicamada lipídica. 
• Integrais – estão firmemente associadas aos lipídeos e estão 
embebidas na bicamada lipídica e interagem com os lipídeos por 
interação hidrofóbica. Só são removidas por ação de 
detergentes com destruição da bicamada lipídica. 
– Transmembrana – Atravessam toda a membrana plasmática podendo ser 
de múltipla passagem ou passagem única. 
– Não transmembrana – associam-se a apenas uma camada da bicamada e 
portanto não atravessam a bicamada. 
Estrutura da Membrana 
Transmembrana Não-Transmembrana 
Glicocálice 
Estrutura da Membrana 
 
Proteínas 
Integrais 
Transmembrana 
 
 
 
 
 
Unipasso Multipasso 
Estrutura da Membrana 
 Proteínas Integrais Transmembrana 
 
 
 
 
 
Aminoácidos Hidrofóbicos - APOLARES 
Aminoácidos Hidrofílicos - POLARES 
Assim como seus vizinhos lipídicos, essas proteínas transmembrana são ANFIFÍLICAS 
Estrutura da Membrana 
-Papéis desempenhados pelas Proteínas Integrais 
Transmembrana: 
 1) podem constituir o glicocálice – Superfície externa da 
membrana plasmática rica em carboidratos (açúcar) ligados à 
proteínas (proteínas Integrais - Glicoproteínas) ou a lipídeos 
(Glicolipídios). (Responsável pelo Reconhecimento célula-célula) 
 
2) Podem constituir Receptores de membrana nos processos de 
sinalização celular. 
 
3) Constituem proteínas canal ou carreadora no processo de 
transporte seletivo através da membrana plasmática. 
Estrutura da Membrana 
GLICOCÁLICE 
Conceito: Revestimento formado por glicolipídios 
e glicoproteínas na face externa da membrana 
plasmática. 
Funções: 
1) Proteção da superfície celular contra agressões mecânicas e 
químicas (Ex.: Células do Epitélio Intestinal). 
2) Reconhecimento Célula-célula e adesão Celular. 
3) Determinam o sistema sanguíneo ABO (determinado por 
Glicoproteínas na membrana plasmática de hemácias). 
Estrutura da Membrana 
Transmembrana Não-Transmembrana 
Glicocálice 
Estrutura da Membrana 
-Papéis desempenhados pelas Proteínas Integrais 
Transmembrana: 
 
Receptores de membrana que atuam nos 
processos de sinalização celular. 
 
Ao se ligar à molécula-sinal (um hormônio por 
exemplo) o receptor (proteína 
transmembrana) pode desencadear uma 
resposta da célula. 
Estrutura da Membrana 
-Papéis desempenhados pelas Proteínas Integrais 
Transmembrana: 
 Proteínas integrais transmembrana atuam como proteínas 
transportadoras de Solutos (partículas ou íons) através da 
membrana plasmática. 
PROTEÍNAS DE TRANSPORTE DE MEMBRANAS: 
2 TIPOS: 
 
- Proteínas canal 
- Proteínas Carreadoras ou transportadoras ou Permeases 
 
ENVOLVIDAS NA PERMEABILIDADE DA MEMBRANA PLASMÁTICA 
(TRANSPORTE DE SOLUTOS E SUBSTÂNCIAS PELA MEMBRANA) 
Estrutura da Membrana 
PROTEÍNAS DE TRANSPORTE DE MEMBRANAS: 
2 TIPOS: 
 Canal Carreadoras ou Permeases 
Formam verdadeiros canais Sofrem alteração na forma quando os 
solutos passam 
Estrutura da Membrana 
A membrana plasmática obedece ao modelo denominado 
MOSAICO FLUIDO 
- Dizer que a bicamada lipídica se comporta como uma estrutura 
fluida, significa que seus componentes giram em torno de seus 
eixos e se deslocam livremente pela superfície da membrana. Flip-
Flop é migração de fosfolipídios de uma camada para outra (Menos 
comum do que os movimentos laterais e de rotação). 
Assim como os lipídios, as proteínas também 
giram em torno de seus próprios eixos e se 
deslocam lateralmente no plano da bicamada 
lipídica. 
 
A essa propriedade dinâmica da membrana 
plasmática dá-se o nome de MOSAICO FLUIDO. 
 
Estrutura da Membrana 
• Este modelo de membrana é válido para todas as membranas 
celulares (mitocôndrias, cloroplastos, retículo endoplasmático, 
complexo de Golgi, lisossomos, peroxissomos, endossomos, 
vesículas, envelope nuclear e a própria membrana plasmática). 
 
• Representa um Mosaico Fluido – suas moléculas NÃO SÃO 
ESTÁTICAS PERMITINDO QUE A MEMBRANA SOFRA ALTERAÇÕES 
NA FORMA. 
 Transporte de solutos e substâncias pela 
membrana plasmática 
GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO 
- Existem substâncias que estão mais concentradas dentro das 
células e outras que estão mais concentradas fora das células. 
Esta diferença nas concentrações é chamada de 
GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO. 
 
 
 
GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO 
 
• O movimento do soluto – chamado difusão – ocorre 
naturalmente (PASSIVAMENTE) das áreas de maior 
concentração para as de menor concentração. 
 Transporte de solutos e substâncias pela 
membrana plasmática 
 Transporte desolutos e substâncias pela 
membrana plasmática 
A PASSAGEM DOS SOLUTOS ATRAVÉS DA MEMBRANA 
PLASMÁTICA PODE SER PASSIVA OU ATIVA 
 
-Transporte PASSIVO – Transporte feito pela membrana 
plasmática sem gasto de energia (sem quebra de ATP) A FAVOR 
DE um gradiente de concentração: feito pelas proteínas canal 
OU pelas carreadoras (chamado de Difusão Facilitada) OU a 
passagem acontece pela bicamada lipídica (chamado de Difusão 
Simples). 
 
-Transporte ATIVO – Transporte feito pela membrana plasmática 
com gasto de energia (quebra de ATP) CONTRA um gradiente de 
concentração: feito pelas proteínas carreadoras 
Tipos de Transporte 
 Transporte de solutos e substâncias pela 
membrana plasmática 
-PROTEÍNAS DE TRANSPORTE: 
2 TIPOS: 
 - Proteínas canal – formam verdadeiros canais na 
membrana celular permitindo a passagem de solutos que não 
passam pela bicamada lipídica. Realizam APENAS TRANSPORTE 
PASSIVO (A FAVOR DO GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO E SEM 
GASTO DE ENERGIA). Estas proteínas atravessam toda a 
membrana. 
 - Proteínas Carreadoras ou transportadoras – Não formam 
canais e sofrem mudanças de conformação para transportar seus 
solutos – Realizam Transporte ATIVO (CONTRA O GRADIENTE DE 
CONCENTRAÇÃO – COM GASTO DE ENERGIA) E PASSIVO (A FAVOR 
DO GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO. Estas proteínas atravessam 
toda a membrana. 
 
TRANSPORTE ATRAVÉS DA BICAMADA LIPÍDICA. 
• As bicamadas lipídicas são impermeáveis a íons (H+, Na+, K+, 
Ca+2, Cl- e a grandes moléculas polares (Sacarose, Glicose) 
• Pequenas moléculas polares (água, Uréia e Glicerol) passam 
mas não com 100% de eficiência. 
• Moléculas hidrofóbicas passam. 
 
 
• DIFUSÃO SIMPLES 
TRANSPORTE ATRAVÉS DA BICAMADA LIPÍDICA. 
 Exemplo de transporte passivo por Difusão Simples: 
 
Passagem de CO2 para fora da Célula pela bicamada lipídica 
Passagem de O2 para dentro da Célula pela bicamada lipídica 
 
Passagem de água pela bicamada lipídica (OSMOSE) 
 
- OSMOSE é a passagem da água do meio menos 
concentrado para o mais concentrado. (Lembrando que 
temos que considerar a água como solvente universal na 
célula). 
TRANSPORTE ATRAVÉS DA BICAMADA LIPÍDICA. 
 Exemplo de transporte passivo por Difusão Simples: 
 
Passagem de CO2 para fora da Célula pela bicamada lipídica 
Passagem de O2 para dentro da Célula pela bicamada lipídica 
 
Passagem de água pela bicamada lipídica (OSMOSE) 
 
TRANSPORTE ATRAVÉS DA BICAMADA LIPÍDICA. 
OSMOSE 
TRANSPORTE ATRAVÉS DA BICAMADA LIPÍDICA. 
OSMOSE 
Meio Isotônico – Meio com a mesma concentração que a célula 
– entrada e saída de água na célula acontecem na mesma 
velocidade. 
 
Meio Hipotônico – Meio externo menos concentrado em 
relação à célula. Como a água vai do meio menos concentrado 
para o mais concentrado, a água entra na célula com uma 
velocidade maior do que sai. Consequência: Célula incha e pode 
estourar. 
 
Meio Hipertônico – Meio externo mais concentrado em relação à 
célula. Saída de água da célula é maior do que a entrada e a 
célula fica murcha. 
Transporte através das proteínas de membrana 
 Exemplo de transporte passivo por difusão facilitada: 
 
 
- CANAIS IÔNICOS – são proteínas que formam canais para a 
passagem de íons A FAVOR DO GRADIENTE DE 
CONCENTRAÇÃO (TRANSPORTE PASSIVO). 
Propriedades dos canais iônicos: 
SÃO SELETIVOS A ÍONS ESPECÍFICOS (Ex: Na+ Passam somente 
nos canais para ele). 
 
NÃO ESTÃO SEMPRE ABERTOS – SÃO ABERTOS POR ESTÍMULO 
QUÍMICO OU ELÉTRICO. 
 
 
Transporte através das proteínas de membrana 
 
Exemplo de transporte passivo por difusão facilitada: 
 
CANAIS IÔNICOS 
Transporte através das proteínas de membrana 
 
Exemplo de transporte passivo por difusão facilitada: 
 
 
 CANAIS IÔNICOS 
Transporte através das proteínas de membrana 
 
Exemplo de transporte passivo por difusão facilitada: 
 
É o que acontece nos canais de Na+ e Ca+2 controlados por 
voltagem nos neurônios no momento do impulso elétrico 
nervoso. 
- A maior concentração Na+ e Ca+2 de é do lado de fora da 
célula: quando os canais se abrem por ação do impulso 
elétrico nervoso, estes íons entram na célula por seus 
respectivos canais (lembre-se da especificidade de íons 
com seus respectivos canais) por transporte passivo – a 
favor do gradiente de concentração . 
Transporte através das proteínas de membrana 
 Exemplo de transporte passivo por difusão facilitada: 
 
Junção neuromuscular – Quando a acetilcolina se liga nos canais de Na+ na 
Membrana da célula muscular, estes se abrem e permitem a passagem do Na+ 
Para dentro da célula A FAVOR DO GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO - Exemplo de 
Transporte PASSIVO POR CANAIS IÔNICOS. 
Transporte através das proteínas de membrana 
 
Exemplo de transporte ativo: BOMBA DE Na+ K+ 
 
A bomba de sódio e potássio é um exemplo 
clássico de proteína carreadora que mantém os 
níveis de sódio fora das células mais alto do que 
o interior e os níveis de potássio dentro da 
célula mais altos do que o exterior celular. 
- Há gasto de energia pois ela realiza transporte 
CONTRA O GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO. 
Transporte através das proteínas de membrana 
 Exemplo de transporte ativo: BOMBA DE Na+ K+ 
Transporte Ativo Primário 
Classes de Permeases, Carreadoras ou 
transportadoras 
• São aquelas que mudam de conformação para 
passagem do soluto ou substância. 
 
• Há três classes: 
– Aquelas que transferem um tipo de soluto (Monotransporte – 
Uniporte). 
 
– Aquelas que transportam dois tipos de soluto simultaneamente e no 
mesmo sentido (Cotransporte – Simporte) 
 
– Aquelas que transportam dois tipos de soluto simultaneamente e em 
sentido contrário (Contratransporte – Antiporte) 
 
Classes de Permeases, Carreadoras ou 
transportadoras 
Classes de Permeases, Carreadoras ou 
transportadoras 
Transporte Ativo Secundário