aula 2 - membrana celular

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Membrana celular – 
Transporte através da 
membrana celular 
. 
• Diferenças entre os líquidos intra e extracelular: 
 
• Garantida pelos transportes pela membrana celular. 
Homeostase 
Conteúdo da aula 
• Membrana celular 
função 
estrutura; 
• Transporte através da membrana: 
 difusão; 
 transporte ativo; 
 endocitose; 
 exocitose. 
Membrana celular 
• Membrana plasmática 
‒ Envolve a célula, define seus limites e mantém as diferenças essenciais entre o citosol e o 
meio extracelular. 
‒ Membrana intracelular (organelas). 
 
• Funções da membrana celular: 
‒ Manter a integridade da célula; 
‒ Fronteira entre os meios intra e extracelular; 
‒ Barreira seletiva; 
‒ Sinal químico ou ligante. 
 
• Estrutura da membrana celular: 
‒ As membranas biológicas possuem estrutura geral em comum: Filme de moléculas de 
lipídios e de proteínas. 
Evolução dos modelos de membrana 
• 1-GORTER e GRENDEL (1925): Bicamada lipídica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Membrana celular - 
Estrutura 
Estudo com eritrócitos 
▼ 
A quantidade de 
fosfolípidos isolados 
da membrana eram 
suficientes para 
formar uma dupla 
camada 
Zonas hidrofóbicas 
Zona hidrofílica 
Zona hidrofílica 
Evolução dos modelos de membrana 
• 2- DANIELLI E DAVSON (1935): Bicamada lipídica + Proteínas filamentosas. 
 
Membrana celular - 
Estrutura 
Evolução dos modelos de membrana 
• 3- ROBERTSON (1957-59): Bicamada lipídica + Proteínas globulares. 
Membrana celular - 
Estrutura 
Como é que as moléculas polares 
 (água, a.a., monossacarídeos) 
atravessam a membrana plasmática ??? 
Evolução dos modelos de membrana 
• 4- STEIN e DANIELI (1956): Poros hidrofílicos (corredor de proteínas). 
 
Membrana celular - 
Estrutura 
São passagens através das quais 
as subs. polares atravessam a 
membrana 
Subs. apolares atravessam a 
membrana diretamente através da 
bicamada lípidica. 
Evolução dos modelos de membrana 
• 5- LUCI e GLAUERT (1964): A membrana seria formada por micelas revestidas por 
proteínas. 
 
Membrana celular - 
Estrutura 
Meio extracelular 
Meio intracelular 
Evolução dos modelos de membrana 
• 6- BENSON (1966): Matriz proteica + Lipídios dispersos nos sítios hidrofóbicos das 
proteínas. Membrana é carregada eletricamente. 
 
 
Membrana celular - 
Estrutura 
O principal problema dessa 
proposta está na inexistência de 
canais transmembranas. 
Evolução dos modelos de membrana 
7- LENARD e SINGER (1966): Bicamada lipídica + Proteínas parcial ou totalmente 
mergulhadas na matriz lipídica. 
 
Membrana celular - 
Estrutura 
Há a previsão de proteínas 
transmembranas que atravessam a 
bicamada lipídica 
Evolução dos modelos de membrana 
• 8- SINGER e NICOLSON (1972): Mosaico fluido. 
 
Membrana celular - 
Estrutura 
Proteína intrínseca, ou 
transmembrana 
Proteínas extrínsecas 
Esse modelo prevê a passagem 
seletiva de íons pelas proteínas 
intrínsecas. 
Outra característica desse modelo 
é liberdade de movimentação das 
proteína na bicamada. 
Evolução dos modelos de membrana 
• Moisaco fluido: 
Membrana celular - 
Estrutura 
Evolução dos modelos de membrana 
• Moisaco fluido: 
Membrana celular - 
Estrutura 
Evolução dos modelos de membrana 
• Moisaco fluido modificado: Glicocálix. 
Membrana celular - 
Estrutura 
Composição das membranas 
Membrana celular 
Proteínas 
 Integrais (transmembranas) 
 Periféricas: Externa (receptor) e interna 
(enzima). 
Lipídeos 
Glicolipídeos 
Colesterol 
Fosfolipídeos 
Fosfatidilcolina 
Fosfatidiletanolamina 
Fosfatidilserina 
Esfingomielina 
Carboidratos 
Composição das membranas 
Membrana celular 
Lipídios 
  Hidrofílica (cabeça) 
  Hidrofóbica (caudas) 
 Moléculas Anfipáticas LIPÍDIOS DE MEMBRANAS 
Membrana celular 
Lipídios 
• Formação da bicamada lipídica 
Membrana celular 
Bicamada lipídica – Fluido 
bidimensional 
Flip Flop 
Rotação 
Difusão Lateral 
Fluido Bidimensional  movimentação dos fosfolipídeos dentro da bicamada 
Flexão 
Membrana celular 
INSATURADOS 
- viscosa 
+ fluida 
SATURADOS 
+ viscosa 
- fluida 
Caudas curtas (maior fluidez) que caudas longas 
Insaturação (maior fluidez) que saturação 
Fluidez da membrana 
Membrana celular 
Fluidez da membrana 
Membrana celular 
Composição das membranas 
Membrana celular 
Proteínas de membrana 
Membrana celular 
• Proteínas integrais e periféricas 
 
Proteínas de membrana 
Membrana celular 
• Proteínas integrais 
 
- A maioria das proteínas integrais são proteínas de transporte. 
- Altamente seletivas 
 
- Proteínas de Canal: espaços aquosos ao longo da molécula 
permitindo a movimentação de íons e moléculas. 
- Ex.: Aquaporinas: passagem de água através da membrana. 
 
- Proteínas Carreadoras: ligação com a substância a ser 
transportada, promovendo alterações conformacionais que 
permitem o transporte 
- Ex.: GLUT2: transportador de glicose pancreático, hepático e renal 
Proteínas de membrana 
Membrana celular 
Difusão transversa 
Mudança conformacional 
Difusão Lateral 
Proteínas 
Membrana celular 
Proteínas de membrana 
Composição das membranas 
Membrana celular 
Açúcares de membrana 
Membrana celular 
• Hidratos de carbono ligados covalentemente aos lipídeos e 
proteínas. 
Glicoproteínas Glicolipídeos Proteoglicanas 
GLICOCÁLICE 
OU 
GLICOCÁLIX 
Açúcares de membrana 
Membrana celular 
Funções do Glicocálice 
- proteção e lubrificação da superfície celular 
- reconhecimento célula-célula e adesão celular 
Transporte através da membrana 
Tipos de transporte 
Transporte através da 
membrana 
Tipos de transporte 
Transporte através da 
membrana 
Transporte passivo 
Transporte através da 
membrana 
É aquele que não tem gasto de energia, usa a 
energia cinética própria à favor do gradiente de 
concentração 
Difusão Osmose 
Transporte passivo 
Transporte através da 
membrana 
Difusão simples 
Difusão 
facilitada 
Movimento das moléculas a partir da energia 
cinética produzida por estas, não há consumo 
de energia. O sentido do deslocamento é do 
local em que há maior concentração (n°) 
destas moléculas para aquele que há menor 
concentração desta molécula. 
• Difusão 
 
Transporte passivo 
• Difusão simples: 
 
Transporte através da 
membrana 
 As moléculas tendem a se movimentar a favor do gradiente de 
concentração por meio da DIFUSÃO SIMPLES que é um processo 
físico que não acarreta um custo energético para a célula. 
 
Transporte passivo 
• Difusão 
Transporte através da 
membrana 
Difusão dos gases oxigênio 
e dióxido de carbono 
Qual é a seta que representa o 
movimento principal do 
oxigênio? 
Qual é a seta que representa o 
principal movimento 
transmembranar do dióxido de 
carbono? 
Porque razão são representadas 
duas setas para cada gás? 
 
Transporte passivo 
• Difusão simples: 
 
• Alguns fatores influenciam na difusão simples: 
 
1. Tamanho da molécula; 
2. Solubilidade; 
3. Quantidade do soluto; 
4. Tipos de moléculas (hidrofóbicas, polares pequenas, 
polares grandes sem carga, íons). 
Transporte através da 
membrana 
Permeabilidade da bicamada lipídica 
Membrana celular 
Barreira hidrofóbica impermeável a solutos e íons 
 tamanho da molécula 
 solubilidade da molécula (em óleo) 
Transportepassivo 
• Difusão simples: 
 
• Canal: 
 
 
 
 
 
São seletivamente permeáveis (diâmetro, forma e carga). 
Transporte através da 
membrana 
Transporte passivo 
• Difusão facilitada: difusão mediada por carreador (transportador). 
 
Transporte através da 
membrana 
Transporte passivo 
• Difusão facilitada: difusão mediada por carreador (transportador). 
 
• Proteínas transportadoras: 
Transporte através da 
membrana 
Transporte passivo 
• Difusão facilitada: 
Transporte através da 
membrana 
Transporte passivo 
• Difusão facilitada: 
• Carreador: Tocador Na+/Ca2+ 
 
Transporte através da 
membrana 
Ca2+ 
1Ca2+ 
3 Na+ 
Na+ 
3 Na+ 
1Ca2+ 
Corrente de entrada 
“inword” 
Corrente de saída 
“outword” 
Transporte através da 
membrana Transporte passivo 
Diferença de velocidade 
difusão simples x difusão facilitada 
Transporte através da 
membrana 
Tipos de transporte 
Transporte através da 
membrana 
Transporte passivo 
• Osmose 
Transporte através da 
membrana 
Movimento da água através de 
uma membrana selectivamente 
permeável (MSP), dos locais de 
grande potencial de água para 
locais de baixo potencial de 
água. 
O nível da água sobe no local de 
maior concentração e vai 
diminuindo esta mesma 
concentração. 
Transporte passivo 
• Pressão osmótica: 
 
• Pressão necessária para impedir a osmose, ou seja, 
pressão necessária para impedir a difusão da água 
através da membrana. 
 
• Quanto maior a pressão osmótica = menor a 
concentração de água e maior a concentração de 
soluto. 
 
Transporte através da 
membrana 
Transporte passivo 
• Osmose 
Transporte através da 
membrana 
• Faz a legenda das cores da figura. 
• Porque razão a solução subiu no tubo? 
tempo 
Solução alta concentração 
 
Solução de menor concentração 
 
Água 
Transporte passivo 
• Osmose 
Transporte através da 
membrana 
1. Vamos mergulhar uma célula num meio com igual 
concentração à do conteúdo celular. O que acontece? 
1 
2 3 
Transporte passivo 
• Osmose 
Transporte através da 
membrana 
2 3 
2. Vamos mergulhar uma célula num meio com maior 
concentração à do conteúdo celular. O que acontece? 
Transporte passivo 
• Osmose 
Transporte através da 
membrana 
3. Vamos mergulhar uma célula num meio com menor 
concentração à do conteúdo celular. O que acontece? 
3 
Transporte passivo 
• Osmose 
Transporte através da 
membrana 
Direitos reservados a Cristina Pedrosa 
Transporte passivo 
• Osmose 
Transporte através da 
membrana 
Direitos reservados a Cristina Pedrosa 
Tipos de transporte 
Transporte através da 
membrana 
Transporte ativo 
• Contra Gradiente de concentração; 
• Há gasto de energia (na forma de ATP); 
• Manutenção de diferentes concentrações entre LIC e 
LEC; 
 
‒Primário. 
 
‒Secundário: co-transporte 
 contra-transporte. 
Transporte através da 
membrana 
Transporte ativo 
• Primário. 
Transporte através da 
membrana 
Movimenta as moléculas contra o gradiente de 
concentração, por isso requer uma fonte de energia 
para movimentá-las. 
Transporte ativo 
• Primário 
Transporte através da 
membrana 
BOMBA DE Na+/K+/ 
ATPase 
Transporte ativo 
Transporte através da 
membrana 
Bomba de Sódio-Potássio 
K+ 
Na+ 
ATP 
Transporte ativo 
Transporte através da 
membrana 
Bomba de Sódio-Potássio 
1 - Apresenta três sítios de fixação para os íons sódio em sua face interna 
2 - Dois sítios de fixação para íons potássio em sua face externa 
3 - A parte interna dessa proteína, bem próximo aos sítios de fixação do sódio, tem 
atividade ATPase. 
Bomba Eletrogênica 
devido a capacidade 
que tem por criar um 
potencial elétrico 
através da membrana 
como consequência 
de seu bombeamento. 
Transporte ativo 
Transporte através da 
membrana 
Importância da Bomba de Sódio-Potássio: 
Responsável pela manutenção das diferentes 
concentrações de Na+ e K+; 
 
Controla o Volume das Células; 
 
Estabelece um Potencial Elétrico Negativo no Interior 
das Células; 
 
Transporte ativo 
• Secundário: A energia é gasta secundariamente com o 
transporte ativo primário. 
 
Transporte através da 
membrana 
Transporte ativo 
• Secundário: 
Transporte através da 
membrana 
Cotransporte: utiliza a energia 
liberada pela bomba Na/K-ATPase 
para provocar o deslocamento de 
outra molécula no mesmo sentido do 
sódio ou do potássio. 
Contra-transporte: utiliza a energia 
liberada pela bomba Na/K-ATPase 
para provocar o deslocamento de 
outra molécula no sentido oposto ao 
do sódio ou do potássio. 
Transporte ativo 
Transporte através da 
membrana 
Transporte em massa 
Transporte através da 
membrana