FISIOLOGIA DAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS

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FISIOLOGIA DE MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS 
PROFª. SABRINA QUEIROZ 
A Membrana Plasmática: 
Estrutura 
 Determina os limites da célula, 
separando os dois principais 
compartimentos líquidos do corpo: 
 
 - Líquido intracelular: dentro da 
célula; 
 - Líquido extracelular: fora das 
células. 
 
A Membrana Plasmática: 
Estrutura 
MODELO MOSÁICO-FLUIDO 
 
 Descreve a membrana como uma 
estrutura extremamente delgada, 
composta de uma dupla camada de 
moléculas lipídicas com proteínas 
dispersas nela. 
 
 Proteínas em constante movimento. 
 
A Membrana Plasmática: 
Estrutura 
BICAMADA LIPÍDICA 
 Forma o “tecido” básico da membrana; 
 
 Constituída em grande parte por 
fosfolipídeos, em menor quantidade de 
colesterol e glicolipídeos. 
 
 São compostas de duas lâminas paralelas de 
moléculas de fosfolipídeos com as caudas de 
uma camada voltadas para as caudas da outra 
e com as cabeças polares em contato com a 
água (interno/externo). 
 
 
Disposição das Proteínas da 
Membrana 
 As proteínas compõem cerca de metade da massa da membrana 
plasmática e são responsáveis pela maioria das funções 
especializadas da membrana. 
 
 Proteínas integrais: 
 - Firmemente inserida na bicamada lipídica; são proteínas 
transmembrana; função de mecanismo de transporte. 
 
 Proteínas periféricas: 
 - rede de filamentos que ajudam a sustentar a membrana a partir 
do seu lado citoplasmático; função mecânica – conexão entre 
células para mantê-las unidas. 
Henrikson, et al. 
1999 
Funções das Proteínas da Membrana 
M
A
R
IE
B
 &
 H
O
E
H
N
, 
2
0
0
9
 
Especializações da membrana 
plasmática 
 Microvilosidades 
 - São prolongamentos diminutos da 
membrana, em forma de dedo, que 
se projetam a partir de uma 
superfície celular livre ou exposta. 
 
 
Especializações da membrana 
plasmática 
 Junções da membrana 
 - Junções oclusivas: série de moléculas de proteínas 
integrais das membranas plasmáticas de células 
adjacentes fusiona-se formando uma junção 
impermeável que circunda toda a célula. Bloqueia a 
passagem de moléculas. 
 
Especializações da membrana 
plasmática 
 - Desmossomos: são junções 
ancoradoras, acopladores 
mecânicos, espalhados pelas 
superfícies laterais de células 
vizinhas que impedem sua 
separação. 
 
 
Especializações da membrana 
plasmática 
- Junções comunicantes: as células 
conectam-se por cilindros ocos 
chamados de conexons, formados 
por proteínas transmembrana. 
A Membrana Plasmática: 
Funções 
 Isolamento Físico: 
 A membrana celular age como uma barreira física que separa 
o interior da célula (citosol ou fluido intracelular) do fluido 
extra-celular. 
 
 Regulação das Trocas: 
 A membrana celular controla a entrada de íons e nutrientes, a 
eliminação de excretas, e a liberação de produtos de 
secreção. 
 
 Comunicação Intercelular e com seu Ambiente: 
 Na membrana celular existem receptores que permitem à 
célula reconhecer e responder a moléculas ou a mudanças no 
seu ambiente externo. 
 
 Suporte Estrutural: 
 As proteínas da membrana celular ancoram as proteínas do 
citoesqueleto a fim de manter o formato celular. Elas também 
criam junções especializadas entre células. 
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana 
 Processos Passivos: as substâncias atravessam a 
membrana sem qualquer gasto energético 
celular. 
 - Difusão simples 
 - Difusão facilitada = Carreadores / Canais 
 - Osmose 
 
 Processos Ativos: a célula fornece energia 
metabólica (ATP) necessária para mover as 
substâncias através da membrana. 
 - Transporte Ativo = Primário / Secundário 
 - Transporte Vesicular 
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana 
 Processos Passivos: 
 Princípio da Difusão 
 - é a tendência das moléculas ou dos 
íons de se distribuir uniformemente 
por todo o meio. 
 
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana 
 Princípio da Difusão: Características 
 
 - As moléculas difundem-se passivamente ou a 
favor do seu gradiente de concentração (de 
uma área de maior concentração para uma 
área de menor concentração); 
 - A força motriz para a difusão é a energia 
cinética das próprias moléculas; 
 - A velocidade de difusão é influenciada pelo 
tamanho da molécula (quanto menor, mais 
rápido); e pela temperatura (quanto mais 
quente, mais rápido). 
 
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana 
 Tipos: Difusão 
Simples 
 
 - É a difusão livre 
(sem auxilio) de 
moléculas 
lipossolúveis ou de 
partículas muito 
pequenas para 
dentro ou para 
fora das célula. 
 
 
 
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana 
 Difusão Facilitada 
 
 - As moléculas (glicose, aminoácidos, íons) 
são transportadas passivamente, mesmo 
sendo incapazes de atravessar a bicamada 
lipídica. 
 
 - A substância transportada liga-se a uma 
proteína carreadora em um dos lados da 
membrana sendo levada para o outro lado ou 
move-se através de poros aquosos dos canais 
proteicos. 
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana 
 Difusão Facilitada 
 Carreadores (Transportadores) 
A Membrana Plasmática: Transporte 
através da membrana 
 Difusão Facilitada 
 Canais 
 
 
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana 
 Osmose 
 - é a difusão de um solvente (água), através de 
uma membrana semipermeável; 
 
 - só ocorre sempre que a concentração de água 
entre os dois lados de uma membrana é diferente. 
 
 - Aquaporinas: proteínas transmembrana que 
atuam como canais para a água. 
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana 
- Osmolaridade 
Pressão hidrostática (pressão exercida pela água contra a membrana) dentro 
da célula iguala-se à pressão osmótica – a tendência da célula de resistir à 
entrada adicional de água. 
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana 
 Osmose 
 Definição de hipertônico: 
- O meio hipertônico é quando a concentração do 
soluto é maior que a concentração do solvente; 
- Quando um meio é hipertônico ele possui uma grande 
quantidade de sais ou de produtos que aumentam a 
osmolaridade do líquido; 
- Quando uma célula entra em contato com um meio 
hipertônico, a água que está no centro dela vai 
difundir para o meio hipertônico, que possui maior 
osmolaridade que dentro da célula. Fazendo com que 
essa célula murche. 
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana 
 Osmose 
 Definição de hipotônico: 
- O meio hipotônico é quando a concentração do soluto 
é menor que a concentração do solvente; 
- Quando um meio é hipotônico ele possui uma pequena 
quantidade de sais ou de produtos, o que faz com que 
a osmolaridade desse líquido seja baixa; 
- Quando uma célula entra em contato com um meio 
hipotônico, a água que está fora vai entrar na célula, 
já que esta possui maior osmolaridade. Em 
consequência disso, a célula vai inchar, podendo 
chegar a estourar. 
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana 
 Exemplos: 
 - A osmose pode provocar alterações de volume 
celular. Uma hemácia humana é isotônica em 
relação a uma solução de cloreto de sódio a 0,9% 
(“solução fisiológica”). Caso seja colocada em um 
meio com maior concentração, perde água e 
murcha. Se estiver em um meio mais diluído 
(hipotônico), absorve água por osmose e aumenta 
de volume, podendo romper (hemólise). 
A Membrana Plasmática: 
Transporteatravés da membrana 
 Exemplos: 
- Quando colocamos o sal de cozinha em algumas 
folhas de alface, após algum tempo é possível 
perceber que as folhas vão começando a murchar. 
Isso acontece, pois a água que está presente nas 
folhas começa a sair e dissolver o sal que foi 
acrescentado. Desta forma, é possível afirmar que 
neste caso o sal age como um meio hipertônico 
em relação às folhas de alface, já as folhas são 
um meio hipotônico em relação ao sal. 
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana 
 Processos Ativos - Transporte Ativo 
Primário 
 - a energia para o trabalho é obtido 
diretamente da hidrólise do ATP – 
Bomba sódio-potássio 
A concentração de K+ dentro da 
célula é cerca de 10x maior do que 
sua concentração extracelular, e o 
contrário é válido para o Na+. 
Essas diferenças nas concentrações 
iônicas são essenciais para o 
funcionamento normal das células 
excitáveis, como as células musculares 
e os neurônios, e para a manutenção 
do volume normal das células de todo 
o corpo. 
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana 
 Processos Ativos - Transporte Ativo 
Secundário 
 - Uma única bomba ativada por ATP, 
como a bomba Na+-K+, pode conduzir, 
indiretamente, o transporte ativo 
secundário de muitos outros solutos. 
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana 
 Transporte Vesicular 
 - movimento de substâncias para dentro e 
para fora das células em vesículas que se 
separam da membrana plasmática. 
 
1. Exocitose: movimento de substância 
para fora das células, em vesículas 
secretoras que se fundem com a 
membrana plasmática, liberando seu 
conteúdo no líquido extracelular. 
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana 
2. Endocitose: movimento de substâncias 
para a célula por meio de vesícula. 
 Fagocitose 
 - “Comida celular”; movimento de partícula 
sólida para dentro da célula após ser 
engofada por pseudópodos, para formar um 
fagossoma. 
 Pinocitose 
 - “Bebida celular”; movimento de líquido 
extracelular para dentro da célula, por 
dobra para o interior da membrana 
plasmática, formando vesícula pinocítica.