Membrana Celular

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Membrana Plasmática
MEMBRANA PLASMÁTICA
•Funções
•Envolver a célula (isolamento físico / proteção)
•Suporte estrutural
•Manter as diferenças essenciais entre o meio extracelular e
o citosol, e deste com as organelas envoltas por membrana
•Controlar a entrada e saída de substâncias da célula
(regular trocas com ambiente)
•Atuar como sensor de sinais externos, através de proteínas
presentes na membrana (comunicação entre célula e
ambiente)
Como?
As membranas não são estruturas rígidas!
•Razão entre [ ] varia de acordo com a célula
Modelo mosaico fluido – Singer e Nicholson 1972
Diversidade de proteínas – diversidade de funções
Maneira como interagem uma com as outras
Maneira como interagem com componentes 
citoplasmáticos
As membranas compartilham diversas semelhanças, mas 
também se diferenciam quanto...
Fosfolípidos
Colesterol
Glicolípidos
Afetam a forma e a função das membranas, ajudam a ancorar proteínas nas membranas, modificam as 
atividades de proteínas de membrana e fazem a transdução de sinais para o citoplasma.
A
N
F
I
P
Á
T
I
C
O
S
Responsável pelo arranjo em bicamadas
Átomos não carregados e não polares
Átomos carregados e polares
Extremidade polar
Hidrofílica
Extremidade não polar
Hidrofóbica
As interações de fosfolipídeos entre si e com a água determinam a estrutura das biomembranas.
Podem diferir no nº de carbonos que contêm (geralmente, 
16 ou 18) e no seu grau de saturação (0, 1 ou 2 ligações
duplas).
Os quatro principais fosfolipídeos das membranas plasmáticas de mamíferos. Observe que os diferentes grupos de cabeças estão representados em cores 
diferentes. As moléculas lipídicas mostradas em (A-C) são fosfoglicerídeos, os quais são derivados do glicerol. A molécula em (D) é a esfingomielina, a qual é 
derivada da esfingosina (E) e, portanto, é um esfingolipídeo. Note que somente a fosfatidilserina possui carga total negativa; os outros três são eletricamente 
neutros em pH fisiológico, carregando portanto uma carga negativa, e uma carga positiva.
Um fosfolipídio 
é classificado 
de acordo com 
a natureza dos 
seus grupos 
apicais.
Existem diferentes tipos de fosfolípídios
Distribuição assimétrica de fosfolipídeos entre as monocamadas interna e 
externa da membrana plasmática
Fosfolipídeos estrutura
• Caudas com interior com hidrocarbonos - essencialmente impermeáveis a
maioria das moléculas biológicas (aminoácidos, açúcares, proteínas, ácidos
nucleicos e íons) bicamada funciona como uma barreira.
• Caudas de hidrocarbonos - se dobram  bicamada é maleável e flexível
(com a viscosidade de azeite de oliva ao invés de graxa de parafina)
O tipo de cauda de hidrocarbonos e seu tamanho nos fosfolipídios 
afetam a fluidez da membrana
• quanto mais curta mais diminui tendência de ligação ente elas e aumenta 
fluidez da membrana
• Quanto mais saturada mais viscosa e menos fluida
Os fosfolipídeos se movimentam continuamente na membrana
FLUIDEZ x MOVIMENTAÇÃO TÉRMICA
* Estrutura rígida
* Diminui fluidez
* Diminui permeabilidade a 
substâncias lipossolúveis
* Aumenta resistência
Fonte: Livro A célula. Disponível em: http://nead.uesc.br/arquivos/Biologia/eb11/cap12ate_pag524-texto_complementar.pdf
Colesterol
Balsas lipídicas
Microdomínios contendo colesterol, esfingolipídeos e certas proteínas de membrana que 
se formam no plano da bicamada. 
Esses agregados lipidicoproteicos têm capacidade de facilitar a sinalização por certos 
receptores de membrana plasmática.
•Proteção da membrana plasmática em 
condições adversas, como pH baixo. 
• Sua presença altera o campo elétrico 
através da membrana e das concentrações 
dos íons na superfície da membrana. 
• Reconhecimento celular (??)
Glicolipídeos são apenas uma pequena fração dos lipídeos na membrana, e eles ficam 
confinados na camada externa.
Proteínas Membranares
- São de composição variada, (funções)
- Intervêm no transporte de substâncias 
da membrana
- Funcionam como enzimas (aceleram 
reações)
- Receptoras de sinais
- Quanto mais ativa a célula mais proteínas
- 10 a 50 tipos diferentes inseridas na 
camada lipídica
O modo como as proteínas de membrana estão associadas à 
bicamada lipídica reflete a função da proteína
• As proteínas de membrana possuem
velocidades de difusão lateral variadas
• Entre 30 a 90% dessas proteínas difundem-se
livremente
• Algumas proteínas difundem-se de modo mais
lento e algumas são essencialmente imóveis,
devido a conexões sob a membrana –
citoesqueleto, p. ex.
• As proporções de proteínas para lipídeos
variam consideravelmente com a função da
membrana. Membranas eucarióticas possuem
cerca de 50% de proteínas
Proteínas da membrana
Estrutura Função
Proteínas
integrais
Proteínas
periféricas
Transportadores
de membrana
Proteínas 
estruturais
Enzimas Receptores
carreadoras de canal
Junções
celulares
Citoesqueleto
aberto fechado metabolismo Transferência
sinais
Endocitose
Mediada por
receptores
mecanicamente eletricamente quimicamente
• A permeabilidade da membrana é variável e pode ser mudada
pelo que?
Composição nas proteínas e lipídios
http://www.argosymedical.com/Cellular/samples/animations/Typical%20Cell/index.html
http://www.argosymedical.com/Cellular/samples/animations/Typical Cell/index.html
Glicoconjugados em células de mamíferos,
2 a 60 
monossacarideos
neutro
“N-glicolilneuramínico não humano” ou 
simplesmente Neu5Gc.
Esse açúcar é encontrado em todos os mamíferos, 
menos nos humanos. No entanto, comemos o 
Neu5Gc com a carne vermelha.
Junções intercelulares
Interage com a rede de filamentos 
de actina no interior da célula
Interagem com os filamentos intermediários.
As porções extracelulares
dessas proteínas
transmembrana funcionam
como um zíper e selam o
espaço intercelular entre
duas células adjacentes,
criando, assim, uma
barreira contra a difusão
paracelular.
Desempenha papel essencial na passagem seletiva de substâncias de um lado do epitélio 
para o outro
A permeabilidade da zônula de oclusão depende não 
apenas da complexidade e do número de filamentos, mas 
também da existência de canais aquosos funcionais 
formados por várias moléculas de claudina.
Zônula de oclusão
Zônula de adesão
Desmossomo ou Mácula de Adesão
placoglobinas e demoplaquinas
desmogleínas e desmocolinas
Disponível em: : 
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2359958/pdf/6603808a.pdf
Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2373361/pdf/zpq6720.pdf
Disponível em: 
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2662566/pdf/JCI37771.pdf
Hemidesmossomos
Conferem resistência aos tecidos expostos à tensão e ao atrito, promovendo a fixação da célula à matriz 
extracelular.
Localizam-se no Domínio Basal das células, o que justifica sua íntima relação com a Lâmina Basal subjacente
Únicas estruturas celulares conhecidas que possibilitam a passagem direta de moléculas sinalizadoras de uma
célula para outra.
São encontradas em uma ampla variedade de tecidos, incluindo epitélios, músculos liso e cardíaco e nervos,
sempre no domínio basolateral.
Junções comunicantes ou 
gaps ou nexos
fenda uniforme de 2-4 nm
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/P
MC2651827/pdf/nihms-41017.pdf
http://www.scielo.br/pdf/bjmbr/v33n4/3641c.pdf
Interdigitações
Esses pregueamentos aumentam a área de
superfície lateral da célula e são
particularmente proeminentes nos epitélios
que estão envolvidos no transporte de líquidos
e eletrólitos, como o epitélio intestinal e o
epitélio da vesícula biliar.
microvilosidades
cílios
estereocílios
Especialidades de membrana - apical
Prolongamentos citoplasmáticos contendo um 
núcleo de filamentos de actina.
As células que transportam principalmente líquidos e 
absorvem metabólitos têm muitas microvilosidades
altas e densamente agrupadas. 
As células nas quais o transporte transepitelial é 
menos ativo têm microvilosidades menores e comformato mais irregular.
A. Eletromicrografia dos estereocílios do 
epidídimo. As projeções citoplasmáticas 
são semelhantes àquelas das 
microvilosidades, mas são extremamente 
longas. 20.000×. 
A. B. Diagrama esquemático mostrando a 
estrutura dos estereocílios. Surgem das 
protrusões celulares apicais e apresentam 
porções da haste espessas, que estão 
interconectadas por pontes 
citoplasmáticas. 
Arranjo tridimensional dos microtúbulos dentro do 
cílio e do corpúsculo basal.
O corte transversal do cílio (à direita) ilustra o par de 
microtúbulos centrais e as nove duplas de 
microtúbulos circundantes (configuração 9 + 2). 
Cílios e flagelos