BIOFISICA DAS MEMBRANAS

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BIOFISICA DAS MEMBRANAS 
 
A célula pode ser considerada como: 
A unidade fundamental dos seres vivos; 
A menor estrutura biológica capaz de ter vida autônoma; 
Podem ser unicelulares e mais complexos sendo pluricelulares; 
Em relação a suficiência de alimentação: 
Autótrofos sintetizam todos os componentes moleculares que precisam para viver; 
Heterótrofos necessitam receber algumas moléculas de outros seres vivos, ou de outras fontes; 
Classificada em três tipos: 
Procariócitos – as mais rudimentares, sem membrana nuclear; 
Eucariócitos – as mais sofisticadas, com membrana nuclear; 
Fotossintéticas – desenvolvimento intermédio entre as precedentes. Utilizam energia radiante 
para sintetizar biomoléculas. 
Compartimentação é o estabelecimento de duas regiões no espaço, separadas fisicamente por 
uma barreira, e funcionalmente por um trânsito seletivo. Sem compartimentação, não há seres 
vivos. A estrutura fundamental para compartimentação nos seres vivos, é a membrana 
biológica. 
Membranas biológicas estruturas altamente diferenciadas, destinadas a uma 
compartimentação única, são capazes de selecionar, por mecanismos de transporte Ativos e 
Passivos, os ingredientes que devem passar, tanto para dentro, como para fora. No interior a 
entropia é baixa e já no meio exterior a entropia é alta. 
Estrutura da membrana biológica 
 Membrana Paucimolecular de Davson e Danielli – dupla camada lipídica, com as 
extremidades hidrofóbicas voltadas para dentro da membrana, e proteínas globulares 
adjacentes aos terminais hidrofílicos do lípide. 
 Membrana Unitária de Robertson – similar a anterior, com a proteína esticada, e cada 
cadeia polipeptídica associada aos lípides, formando uma unidade estrutural. 
 Modelo do Mosaico Fluido – sugerido por Singer e Nicholson, as proteínas da 
membrana estão engastadas na camada lipídica, do lado interno, do lado externo, ou 
atravessando completamente a membrana. Existe uma grande variedade de proteínas 
membranais. A fluidez está condicionada ao tipo de ligações intermoleculares na 
membrana. 
Ligações na Membrana - a membrana não é uma estrutura covalente. As forças que mantém 
as biomoléculas na membrana, são coulômbicas, hidrofóbicas, pontes H etc. 
A membrana pode ser considerada como tendo 4 estruturas básicas: 
Poros ou canais: são passagens que permitem comunicação entre o lado externo e o interno da 
célula, podem possuir carga positiva, negativa ou serem destituídos de cargas elétricas. 
Podem haver grupamentos de afinidade especifica, para íons ou outras moléculas. A natureza 
das cargas seleciona os íons: 
Canais positivos, repelem cátions (+) deixam passar aníons (-) 
Canais negativos, repelem aníons (-) deixam passar cátions (+) 
Zonas de difusão facilitada (ZDF): São regiões que possuem moléculas de uma determinada 
espécie química, em alta concentração. Daí, moléculas afins se difundem com mais facilidade 
através dessas zonas. Acredita-se que as ZDF sejam importantes trajetos para participantes de 
processos imunológicos das células, permeando antígenos e anticorpos. Hormônios esteroides 
também transitam através de ZDF. 
Receptores: São sítios capazes de receber moléculas especificas, a ligação dessas moléculas, 
uma mensagem é transmitida, e a célula aciona mecanismos de abertura ou fechamento de 
poros, entrada ou saída de substâncias. Existem receptores na membrana e no citosol, os da 
membrana são a insulina, glucagon. Hormônios proteicos, adrenalina, acetilcolina etc. Os do 
citosol, geralmente reconhecem hormônios lipídicos (esteroides) que atravessam facilmente a 
membrana, como os andrógenos, estrógenos e corticosteroides. 
Operadores: São mecanismos moleculares capazes de transportar substancias através da 
membrana, em sentido único. Utilizam ATP como fonte de energia. O princípio operacional é 
simples: a molécula a ser transportada se encaixa no operador, que muda sua conformação, 
segurando-a. Uma molécula de ATP se encaixa na fenda que resultou da mudança de 
conformação do operador, é hidrolisada, e libera energia para outra mudança maior, com 
realização de Trabalho, que é o transporte para dentro da molécula desejada. 
Difusão facilitada o transporte passivo de substâncias pela membrana tem dois modos 
principais: um não é facilitado ocorre pelo gradiente de concentração. E o segundo é o 
transporte passivo facilitado ou mediado. 
Membrana celular e parede celular - a membrana é responsável pelo potencial de estado fixo 
e potencial de ação, que resulta de distribuição assimétrica de ânions e cátions, sendo o 
exterior positivo (há exceções); a parede celular tem carga negativa devido à presença de 
glúcides, fosfolípides e proteínas, é responsável pelas propriedades eletroforéticas de células. 
Membranas e Transporte 
O gradiente elétrico – o íon 𝑁𝑎+, positivo, é atraído para o lado negativo com uma Energia 
Elétrica. 
O gradiente osmótico – o gradiente de concentração (osmótico), empurra o íon 𝑁𝑎+ de (1) 
para (2) com a Energia Osmótica. 
O potencial existe sob duas formas principais: 
Potencial de Repouso, ou de estado fixo, mais ou menos em estado estacionário. 
Potencial de Ação, que é uma variação e propagação brusca do potencial, e pode conduzir 
importantes mensagens. 
Eletródios Impolarizáveis – para recolher os potenciais e corrente, é necessário o uso de 
eletródios que não se polarizem. A polarização dos eletródios é o acúmulo de cargas opostas 
às que estão sendo medidas e que abaixam o potencial verdadeiro. Os eletródios 
impolarizáveis possuem cargas própria negativas e positivas. Esses eletródios podem ser 
afilados a frações de micra de espessura, e penetram em células sem causarem maiores danos. 
Essa técnica de penetração é conhecida como empalhamento. Os eletródios são utilizados em 
pares. 
 
 
 Pequeno resumo sobre o cap. do livro 
de Biofísica Básica de Heneine 2ª edição.