3-biomembranas

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CITOLOGIA E EMBRIOLOGIA 
Profª Drª. SILVANA CÂMARA TORQUATO
Prof.ª Silvana Câmara Torquato
Bióloga (UEPB), Mestre pelo PRODEMA (UFPB/UEPB), Doutora em Recursos Naturais 
(UFCG)
Email: profsilvanatorquato@gmail.com
Membrana Celular
Membrana 
Celular
• Também conhecida como membrana citoplasmática ou membrana plasmática;
• Separa o meio intracelular do meio extracelular e é a principal responsável pelo 
controle da penetração e saída de substâncias da célula.possuindo receptores 
para hormônios e outros sinais químicos.
• A membrana celular é a estrutura que delimita todas as células vivas, tanto as 
procariontes como as eucariontes. Estabelecendo a fronteira entre o meio intra-
celular e o meio extracelular;
• Por se diminuta só pode ser observada ao microscópio eletrônico, mas sua 
existência já era conhecida antes do microscópio eletrônico, através da 
observação do volume da célula em diferentes soluções.
Membrana Celular
Visualização: só ao microscópio 
eletrônico.
• composição: lipoproteica.
• fosfolipídios + colesterol: 30 a 75%
• proteínas: 25 – 80%
• carboidratos : até 10%
prof. Antonio Dégas
Modelo do Mosaico Fluido
O Modelo do Mosaico fluido diz que as membranas biológicas são formadas 
por uma bicamada de lipídios, na qual estão inseridas diversas proteínas.
• Por isso dizemos que a membrana é LIPOPROTÉICA
LIPO : diz respeito aos lipídeos presentes nas membranas
PROTÉICA : diz respeito às proteínas presentes nas membranas
• A imagem a seguir mostra um esquema deste modelo.
Cabeça polar Caudas hidrofóbicas
fosfolipídios
• uma parte da molécula é polar, a cabeça hidrofílica, e a parte não-polar, 
composta pelas duas cadeias de ácidos graxos. Moléculas que apresentam 
parte polar (hidrofílica) e parte apolar (hidrofóbica) são chamadas anfipáticas.
• Polar: afinidade por água (hidrofílica)
• Apolar: afinidade por lipídios (hidrofóbica ou lipofílica)
Água
Parte polar do 
fosfolipídio: Atraída 
pela água
Região apolar: ácidos 
graxos: repelida pela água
DISPOSIÇÃO DOS FOSFOLIPÍDIOS
NAS MEMBRANAS
O colesterol diminui a 
interação entre as 
moléculas de 
fosfolipídios, mantendo 
a fluidez da membrana.
prof. Antonio Dégas
Modelo do Mosaico Fluido
Bicamada de Lipídeos
Lembre-se que há água dentro e fora da célula.
Observe as caudas dos lipídeos se escondendo da água, 
dentro da bicamada, e as cabeças, em contato com a água,
voltadas para os meios intra e extra celular.
prof. Antonio Dégas
• Componente protéico (proteínas inseridas na bicamada)
– Proteínas Periféricas ou Extrínsecas
• Interagem de forma fraca com a bicamada de lipídeos, podendo ser 
facilmente extraídas das membranas
– Proteínas Integrais, Intrínsecas, ou Transmembrana
• Interagem de forma bastante forte com a membrana, sendo de difícil 
extração
• Podem atravessar a bicamada mais de uma vez, chegando a formar canais 
de passagem através dela
PROTEÍNAS DE MEMBRANA
PROTEÍNAS DE 
MEMBRANA
Proteína 
integrais
Bicamada
Fosfolipídica
Proteína 
periférica
INTEGRAIS
• São polares na parte que sobressai
na camada lipídica e a que toca nos
fosfatos;
• A porção em contato com os ácidos
graxos é apolar, mas apenas a
superfície;
• O interior das proteínas
transmembrana é polar: canal
hidrofílico.
PERIFÉRICAS
• São completamente
polares;
• Associam-se ao
glicocálice.
prof. Antonio Dégas
Funções das Proteínas na Membrana
• Nas membranas as proteínas podem realizar diversas funções, como:
• transportadores de substâncias que não conseguiriam atravessar a bicamada
• estruturas de ligação entre a célula e o meio extracelular (matriz), ou ainda entre a 
célula e estruturas do citoplasma (citoesqueleto)
• receptores de substâncias do meio extracelular, desencadeando uma resposta 
intracelular (sinalização intracelular)
• enzimas para diferentes reações químicas
• antígenos que identificam que uma célula pertence a determinado organismo 
Carboidratos da 
membrana
• Na superfície externa da membrana há uma camada
de carboidratos que se ligam aos fosfolipídios e
proteínas.
• Fosfolipídio + glicídio = glicolipídio
• Proteína + glicídio = glicoproteína.
• A camada glicídica da face externa da membrana
constitui o GLICOCÁLICE.
prof. Antonio Dégas
Glicídeos 
prof. Antonio Dégas
Glicídeos 
} glicocálice
Observe que a parte carbohidrato dessas moléculas fica sempre
Voltada para o meio extracelular, constituindo uma verdadeira 
camada de carbohidratos denominada GLICOCÁLICE.
prof. Antonio Dégas
Importância do Glicocálice
• Proteção química e mecânica das superfícies celulares
• Reconhecimento e adesão celular
• Topo Inibição
• Especificidade celular
• Função enzimática
• Especificidade dos grupos sanguíneos do sistema ABO
ESPECIALIZAÇÕES 
DE MEMBRANA
Para desempenharem algumas funções especiais,
as células podem ter modificações específicas em sua
membrana que servem para:
– Unir (Melhor Adesão).
– Para aumentar a superfície em células que
absorvem.
– Para comunicar melhor células vizinhas.
DESMOSSOMOS
• São pontos em que duas células
aderem mais fortemente através
de placas arredondadas formadas
pelas membranas de células.
• Na superfície interna, inserem-se
filamentos de queratina que
mergulham no interior da célula.
• É o local de “ancoragem” dos
componentes do citoesqueleto e
de forte adesão entre células
vizinhas.
DESMOSSOMOS
Filamentos de queratina
ZÔNULA DE OCLUSÃO
• A região apical de células
epiteliais que formam uma
barreira entre dois ambientes
diferentes têm as membranas
soldadas (sem espaço
intercelular).
• Serve para evitar a infiltração
de moléculas através do espaço
intercelular.
ZÔNULA DE ADESÃO
• Faixa de adesão que rodeia
toda a região apical de células
epiteliais colunares. Adere
melhor a região apical destas
células;
• No lugar dos filamentos de
queratina há filamentos de
actina ligados ao citoplasma
próximo de cada membrana;
MICROVILOSIDADES
• Expansões semelhantes a dedos de
luvas, que aumentam a superfície
de absorção;
• Função: aumentam a superfície de
absorção;
• São dobras e projeções em forma
de dedos na superfície livre de
células especializadas em absorver;
• Uma célula especializada em
absorver pode ter milhares de
microvilosidades.
Microvilosidades
JUNÇÃO COMUNICANTE
OU NEXOS
• Função: permitem comunicação direta entre células vizinhas
que funcionam em conjunto: ex.: células glandulares, células
do coração.
• Formadas por conjuntos de 6 proteínas integrais de uma
membrana que se justapõem com outro conjunto da
membrana vizinha;
• Por dentro dos CONEXONS há um canal hidrofílico que
permite a passagem de íons e pequenas moléculas polares
que são mensageiros químicos.
PERMEABILIDADE DA 
MEMBRANA
• A membrana plasmática seleciona as moléculas que
podem atravessá-la.
• O critério de seleção das moléculas está baseado no
tamanho das moléculas e na carga elétrica.
• Moléculas menores atravessam a membrana com
mais facilidade.
• Moléculas apolares atravessam a porção lipídica da
membrana e as polares pelas proteínas, exceto as
muito pequenas e fracamente polares.
PERMEABILIDADE 
PASSIVA E ATIVA
• Duas soluções de diferentes concentrações tendem a
igualar suas concentrações.
• PASSIVA: as moléculas movimentam-se do mais para o
menos concentrado, devido a diferença das
concentrações, não havendo consumo de energia (ATP).
• ATIVA: é a movimentação de moléculas do menos para o
mais concentrado, com gasto de energia (ATP).
NÃO GASTA 
ENERGIA
GRANDES
MOLÉCULAS
GASTA 
ENERGIA
TRANSPORTES
Passivo Ativo QuantidadeMEMBRANA PLASMÁTICA
TRANSPORTES PASSIVOS
OSMOSE: deslocamento do
solvente (água) do meio
menos concentrado para o
mais concentrado, através de
uma membrana
semipermeável.
+-
Solvente
OSMOSE
Perde Ganha
Hipo Hiper
ISOTONIA
SOLV ENTE
M.S.P
TRANSPORTE PASSIVO
MEMBRANA PLASMÁTICA
H2O H2O H2O
hemácias
em meio
isotônico
em meio
hipertônico
em meio hipotônico
(hemólise)
Representação de osmose em célula animal.
MEMBRANA PLASMÁTICA
EXPERIÊNCIA
MEIO HIPERTÔNICO
vacúolo
núcleo
vacúolo
núcleo
Célula plasmolisada
CÉLULA VEGETAL EM SOLUÇÃO HIPERTÔNICA.
MEMBRANA PLASMÁTICA
VACÚOLO
NÚCLEO
MEIO HIPOTÔNICO
Célula túrgida
CÉLULA VEGETAL EM SOLUÇÃO HIPOTÔNICA.
MEMBRANA PLASMÁTICA
RESUMO
plasmólise
meio hipertônico
deplasmólise
meio hipotônico
protoplasma
retraído
PLASMÓLISE E DEPLASMÓLISE.
MEMBRANA PLASMÁTICA
TRANSPORTES 
PASSIVOS
DIFUSÃO SIMPLES: espalhamento do soluto no
solvente, do mais para o menos concentrado. Ocorre
pela porção lipídica
+ -
Soluto
DIFUSÃO SIMPLES
MEMBRANA PLASMÁTICA
ÁGUASACAROSE
Solução A Solução B
TRANSPORTES 
PASSIVOS
• DIFUSÃO FACILITADA: É a difusão do soluto
através da membrana com auxílio da PERMEASE,
com velocidade maior do que a devida a diferença de
concentração;
• Proteína presente na membrana celular que atua na
permeabilidade de substâncias através da
membrana;
• Cada Permease transporta só um tipo de molécula;
G
L
I
C
O
S
E
RECONHECIMENTO
M.P
LIBERAÇÃO
DIFUSÃO FACILITADA
MEMBRANA PLASMÁTICA
CAPTURA
M.P M.P
TRANSLOCAÇÃO
Glicose
M.P
Permease
DIFUSÃO FACILITADA
A molécula do soluto liga-se nos sítios ligantes da
permease que se deforma e libera o soluto no outro lado da
membrana.
TRANSPORTE 
ATIVO
• Ocorre contra o gradiente de concentração.
• É feito por proteínas transmembrana chamadas ATPases
ou BOMBAS. Quebram ATP e liberam energia.
• Transporta sempre íons e moléculas polares.
• ATPases são específicas. Ex. Bomba de Na+; bomba de
Ca++...
Ex: BOMBA DE Na+ e K+
TRANSPORTE ATIVO
CONTRA GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO 
MEMBRANA PLASMÁTICA
K+
Na+
K+
Na+
K+
Na+
DIFUSÃO 
SIMPLES
TRANSPORTE 
ATIVO
BOMBA DE Na++ e K+
TRANSPORTE EM 
QUANTIDADE
• Os processos citados anteriormente só transportam
moléculas pequenas ou quantidade pequenas de
substâncias.
• Macromoléculas ou células inteiras são
transportadas através da membrana pelos processos
de ENDOCITOSE (entrada) E EXOCITOSE (saída).
Na prática são os processos de FAGOCITOSE,
PINOCITOSE E EXOCITOSE.
MEMBRANA PLASMÁTICA
TRASPORTE
EM
QUANTIDADE
ENDOCITOSE
EXOCITOSE
FAGOCITOSE
PINOCITOSE
CLASMOCITOSE
GRANDES
MOLÉCULAS
ENGLOBAMENTO
ELIMINAÇÃO RESÍDUOS
LÍQUIDOS
SÓLIDOS
FAGOCITOSE
Após a endocitose do material o mesmo fica em um
vacúolo alimentar ou fagossomo a quem se funde o
lisossomo formando o vacúolo digestivo.
FAGOCITOSE
MEMBRANA PLASMÁTICA
Fagossomo
Lisossomos
PseudópodesPartícula sólida
Englobamento de partículas sólidas.
Posteriormente a partícula será digerida pelos lisossomos.
FAGOCITOSE
A esquerda fagocitose de duas bactérias por um leucócito. A direita fagocitose de 
dois leucócitos velhos por um macrófago. Detalhe que os pseudópodos são lâminas 
de citoplasma que são “vestidas” sobre as células fagocitadas.
PINOCITOSE
• É o englobamento de substâncias líquidas (soluções
ou suspensões) por invaginação.
• Formam-se canais de pinocitose que são cortados
formando vesículas de pinocitose que vão aos
endossomos e posteriormente são parte dos
lisossomos.
PINOCITOSE
MEMBRANA PLASMÁTICA
Canal de
pinocitose
Partícula líquida
pinossomo
Englobamento de micropartículas ou gotículas líquidas
A partícula englobada será, posteriormente, digerida pelos lisossomos.
EXOCITOSE
Consiste na eliminação
de certas quantidades
de material pela célula,
como corpos residuais
ou vacúolos excretores
(material não digerido)
ou vesículas de
secreção (materiais
produzidos pelas
células, principalmente
glandulares).
CLASMOCITOSE
MEMBRANA PLASMÁTICA
RESÍDUOS
Vacúolo resídual
É a eliminação dos resíduos da digestão intracelular.