[Template] Aula 02. Membrana Plasmática(1)

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UNIVERSIDADE NILTON LINS 
CURSO DE ENFERMAGEM 
FISIOLOGIA 
Fisiologia das Membranas e 
Bioeletrogênese – Parte I 
 
Profa. MsC. Marilza Assunção de Oliveira 
 
 
MARÇO 
2020 
Fisiologia das Membranas 
• Conceito, funções e Composição/estrutura 
das membranas celulares. 
 
• Transportes transmembranas. 
Nesta aula, abordaremos: 
ESTRUTURAS DAS CÉLULAS 
• Basicamente uma célula é formada por três partes: 
– Membrana: “capa” que envolve a célula; 
– Citoplasma: região que fica entre a membrana e o núcleo; 
– Núcleo: estrutura que controla as atividades celulares. 
Envoltórios Celulares - Membrana 
Membrana plasmática- encontrada em todas as células. A membrana 
celular é semelhante em todos os organismo. 
 
Parede Celular- encontrada nas bactérias e cianobactérias, nas células 
de alguns protistas, nos fungos e nos vegetais. Ausente nas células 
animais. 
Célula animal 
Membrana celular 
A fluidez da bicamada lipídica 
permite a movimentação das 
moléculas de lipídios e 
proteínas. 
Membrana plasmática 
• Conceito- é uma película delgada e elástica que envolve todas as células, 
revestindo-as e separando-as do meio externo, realizando a contenção do 
citoplasma e controlando o intercâmbio de substâncias entre a célula e o meio 
extracelular. 
 
Funções 
Proteção 
Permeabilidade 
Seletiva 
Composição 
Química 
Lipídeos 
Proteínas 
Propriedades 
Elasticidade 
Regeneração 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
Proteínas 
Lipídeos 
O MODELO DA MEMBRANA PLASMÁTICA É DENOMINADO MOSAICO FLUÍDO PORQUE AS 
MOLÉCULAS DE PROTEÍNAS NÃO ESTÃO FIXAS E SIM MERGULHADAS ENTRE AS 
MOLÉCULAS DE FOSFOLIPIDIOS. ESSE MODELO FOI PROPOSTO POR SINGER E NICHOLSON 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
 glicocálix 
A MEMBRANA POSSUI UMA PORÇÃO HIDROFÍLICA QUE CORRESPONDE ÀS CAMADAS EXTERNAS DE 
LIPÍDEOS E UMA PORÇÃO HIDROFÓBICA, CORRESPONDENTE À CAMADA INTERNA DA MEMBRANA. 
HIDROFOBIA 
HIDROFILIA 
• Quimicamente essa membrana é lipoprotéica, formada 
principalmente por fosfolipídios e proteínas, nos animais 
também o colesterol. 
• Funciona como uma barreira seletiva facilitando ou 
dificultando a entrada de substâncias que interessam à célula. 
Hidrofílicas - dissolvem na água 
 
Hidrofóbicas - não se dissolvem na água. 
• Modelo de estrutura da membrana plasmática aceito atualmente 
foi proposto em 1972 por Singer e Nicolson, e denomina-se 
modelo do mosaico fluido. 
• Este modelo propõe que a membrana é composta por três tipos 
de moléculas: lipídios (fosfolipídios e colesterol), proteínas 
(globulares) e uma pequena fração de glicídios. 
• Nas células animais os glicídios podem estar aderido a proteínas 
e a lipídios, formando os glicolipídios e as glicoproteínas, que 
juntas formam o glicocálix, que protege, recepta substâncias e dá 
certas características à célula. 
Hidrofílicas= dissolvem na água 
Hidrofóbicas não se dissolvem na água 
(Glicocálix)* 
Revestimento celular 
Bicamada 
lipídica 
* 
• Principais tipos de lipídios das membranas celulares são os 
fosfolipídios, o colesterol e o glicolipídio. Todos esses tipos de 
lipídios apresentam porções de suas moléculas com afinidade 
diferencial em relação à água. 
• Uma parte da molécula é hidrofílica (“gosta” de água) e outra é 
hidrofóbica (“não gosta” da água). Devido a essas 
propriedades, quando essas moléculas estão completamente 
envoltas por água, dispõem-se naturalmente em duas 
camadas, de modo a ficarem com a água, e a parte 
hidrofóbica para dentro. 
• Glicocálix (glico=açúcar; calix= envoltório) é um envoltório externo à 
membrana e ocorre nas células animais e alguns protistas, como as 
amebas. 
• Composto de moléculas de açúcar associadas aos fosfolipídios e ás 
proteínas dessa membrana. 
• Funções: proteção a superfície celular contra lesões mecânicas e 
químicas; adesão entre as células e ao reconhecimento célula a célula 
(no caso do espermatozoide e o ovócito). 
 
NÃO GASTA 
ENERGIA 
GRANDES 
MOLÉCULAS 
 GASTA 
ENERGIA 
Passivo Ativo Quantidade
TRANSPORTES 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
 
Transporte através da Membrana 
 Os processos de troca na célula podem ser agrupados em 3 
categorias: 
 
• PROCESSOS PASSIVOS: ocorrem sem gasto de energia (difusão, 
osmose e difusão facilitada); 
 
• PROCESSOS ATIVOS: ocorrem com gasto de energia (bomba de sódio 
(Na) e potássio (k)); 
 
• PROCESSOS MEDIADOS POR VESÍCULAS: ocorrem quando vesículas 
são utilizadas para a entrada de partículas ou organismos na célula, 
ou para a eliminação de substâncias da célula. 
Quando ocorre entrada – ENDOCITOSE (fagocitose e pinocitose); 
 saída - EXOCITOSE ou CLASMOCITOSE 
 
 
Difusão 
• Corresponde ao movimento de partículas do local em que elas estão 
mais concentradas para onde estão menos concentradas. Através da 
MP das células, há difusão de pequenas moléculas, como O2 e o CO2. 
 
1. Difusão simples: 
• Fluxo espontâneo de partículas, de uma região onde a concentração 
de uma determinada partícula é maior para outra onde a 
concentração é menor. 
Ex.: entrada de oxigênio em nossas células e a saída de gás carbônico. 
 
DIFUSÃO SIMPLES: OCORRE QUANDO UMA SUBSTÂNCIA PASSA DO MEIO 
ONDE ELA ESTÁ EM MAIOR CONCENTRAÇÃO PARA UM MEIO ONDE ELA SE 
ENCONTRA EM MENOR CONCENTRAÇÃO, PORTANTO A FAVOR DE UM 
GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO, SEM GASTO DE ENERGIA. 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
ÁGUA SACAROSE 
 Solução A Solução B 
Difusão simples 
FONTE: http://www.afh.bio.br/nervoso/nervoso1.asp 
O2 
Co2 
+ 
+ 
Difusão facilitada 
• É a passagem de substâncias de um meio mais concentrado para um 
meio menos concentrado com o auxílio de um carregador. Ex.: a glicose 
necessita de insulina para entrar nas células do fígado (hepatócitos). 
 
 
 
 
 
 
• Moléculas pequenas entram por difusão simples na célula. A entrada de 
moléculas um pouco maiores depende de proteínas que se abrem e 
fecham ou de proteínas com "canais" que facilitam a passagem. Não há 
gasto de energia, uma vez que as moléculas movem-se sempre de maior 
para as de menor concentração. 
Difusão facilitada 
Permease 
A molécula do soluto liga-se nos sítios ligantes da 
permease que se deforma e libera o soluto no outro 
lado da membrana. 
G 
L 
I 
C 
O 
S 
E 
RECONHECIMENTO 
M.P 
LIBERAÇÃO 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
CAPTURA 
M.P M.P 
TRANSLOCAÇÃO 
Glicose 
M.P 
Permease 
DIFUSÃO FACILITADA: É A PASSAGEM DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA 
MEMBRANA PLASMÁTICA COM A AJUDA DE FACILITADORES, TAMBÉM 
CHAMADOS DE CARREADORES DE MEMBRANA OU PERMEASES (ENZIMAS) 
Difusão Facilitada 
Fonte: http://www.universitario.com.br/celo/aulas/Transp_celular/transp_celular.ppt#13 
Difusão facilitada 
• É um tipo de transporte que obedece às leis da difusão, mas que 
depende da participação de proteínas especiais da membrana, 
denominadas permeases. Essas proteínas, que se movimentam em 
"giros" na estrutura da membrana, recolhem substâncias no meio 
extracelular, levando-as para o meio intracelular. 
• Ex.: transporte de açúcares simples e aminoácidos, como no esquema. 
 
 
Difusão facilitada - além de ser um transporte a favor do gradiente de 
concentração, tem o auxílio de proteínas transportadoras ou carregadoras chamadas 
de permeases. As glicoses são pouco solúveis em lipídeos. Em condições normais, 
no entanto, atravessam a matriz lipídica com relativa facilidade. Isso se deve à 
presença de carregadores. 
Solução: 
• SOLUÇÃO  SOLVENTE + SOLUTO. 
 
 SOLUÇÃO  ( ÁGUA ) + ( Qq SUBSTÂNCIA ) 
 
 Ex.: NaCl ( sal de cozinha ) 
Tipos de soluções: 
• S. HIPERTÔNICA: A concentração do soluto é maior que 
a concentração de solvente. 
 
• S. ISOTÔNICA: A concentração do soluto é igual que a 
concentração de solvente. 
 
• S. HIPOTÔNICA: A concentração do soluto é menor que 
a concentração de solvente. 
 
Quando duas concentrações têm amesma concentração = ISOTÔNICAS 
OU ISOSMÓTICAS. 
 
Quando as concentrações são diferentes, a solução + concentrada é 
chamada hipertônica ou hiperosmótica, e a – concentrada hipotônica ou 
hiposmótica. 
 
1L 
1G OSE 
1L 
3G OSE 
A B 
1L 
2G OSE 
1L 
2G OSE 
C D 
ISO ISO 
HIPO HIPER 
Osmose 
• É um caso particular de difusão através de membranas, onde há 
passagem apenas de solvente da solução menos concentrada (maior 
número de moléculas de água) para a mais concentrada (menor 
número de moléculas de água). 
 
• Meio hipotônico- soluções menos concentradas que o citoplasma. 
 
• Meio hipertônico- soluções mais concentradas que o citoplasma. 
 
• Meio isotônico- o meio que circunda a célula tem concentração do 
soluto equivalente a do líquido citoplasmático. 
Meio Hipotônico: 
Quando uma célula animal, como por exemplo uma hemácia humana, é 
colocada em uma solução hipotônica em relação ao seu citoplasma (ex: sol. 
NaCl 0,1%), ocorre entrada de água na célula com aumento do volume 
celular, levando ao rompimento da membrana plasmática. Esse fenômeno é 
denominado plasmoptise. 
Obs.: No caso especial da hemácia, a plasmoptise recebe o nome de hemólise. 
 
Meio Hipertônico: 
Quando células animais (hemácias, por exemplo) são colocadas em soluções 
hipertônicas, ocorre perda de água com redução de volume e 
murchamento celular. Esse fenômeno recebe o nome de plasmólise. 
Osmose 
A 
Solução 
 hipo 
B 
Solução 
hiper 
Água pura 
Exemplos práticos: 
• Quando uma célula é mergulhada numa solução hipertônica, perde água. Esse 
processo se chama PLASMÓLISE( murcha ). 
 
• Quando a célula é retirada desta solução e colocada numa solução HIPOTÔNICA, 
num primeiro instante volta a sua condição original, num processo chamado 
DEPLASMÓLISE. 
 
• A célula então é mantida nesta solução e ganha aumento de volume, num 
processo chamado TURGÊNCIA (incha ), caso continue nesta solução a membrana 
plasmática irá se romper por excesso de água, num processo que se chama 
PLASMOPTISE. 
 
• Células vegetais não sofrem plasmoptise em função da parede celular. 
 
Obs.: A plasmólise de hemácias recebe o nome especial de crenação. 
 
 
 
 
Hiper-perde água Iso- equilíbrio 
Hemólise 
Cheia de água Plasmólise –perde H2O Desplasmólise 
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. 
 
• ATPaes são específicas. Ex. Bomba de Na+; bomba de Ca++... 
ATP: energia para a célula realizar trabalho 
A energia de que a célula dispõe é sintetizada por ela mesma, armazenada na forma 
de uma molécula chamada andenosina trifostato (ATP). Ela é o resultado de 
processos bioquímicos em que a célula, utilizando-se de uma fonte, os nutrientes, 
produz sua própria energia. 
Assim, ATP é sinônimo de energia celular. Por isso, podemos dizer que o transporte 
através da membrana celular ocorre com ou sem gasto de ATP. 
 
 
Bomba de sódio e potássio = com gasto de energia. 
 
Numa célula, como por exemplo um neurônio, a concentração de íons Na no 
meio extracelular é significativamente maior que a concentração desses íons 
no meio intracelular. Inversamente, a concentração de íons K no meio 
intracelular é muito maior em relação ao meio extracelular. Assim, existe 
uma forte tendência de penetração de íons Na na célula e de saída de K para 
o meio externo por difusão simples, visando equilibrar as concentrações. No 
entanto, todos os íons Na que entram na célula são "bombeados" para o 
meio extracelular, da mesma forma que os íons K que saem da célula são 
"bombeados" para o meio intracelular. Em ambos os casos, o transporte 
iônico dá-se contra um gradiente de concentração, resultando em gasto de 
energia pela célula. 
 
 
 
 
Transporte Ativo 
Bomba de Na++ e K+ 
Exemplo de transporte ativo 
BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO 
FONTE: www.octopus.furg.br/ensino/anima/atpase/NaKATPase.html 
http://www.octopus.furg.br/ensino/anima/atpase/NaKATPase.html
Transporte em bloco 
• Representa o englobamento ou eliminação de macromoléculas ou 
partículas maiores que não conseguem atravessar a membrana 
plasmática por nenhum dos mecanismos já estudados. Em função 
do sentido no qual as partículas são transportadas, temos dois 
tipos de transporte em bloco: a endocitose e a exocitose. 
 
• Endocitose: É o transporte de partículas ou macromoléculas por 
englobamento, ou seja, do meio extracelular para o meio 
intracelular. Existem dois tipos de endocitose: 
 
 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
TRASPORTE 
EM 
QUANTIDADE 
ENDOCITOSE 
EXOCITOSE 
FAGOCITOSE 
PINOCITOSE 
CLASMOCITOSE 
GRANDES 
MOLÉCULAS 
ENGLOBAMENTO 
ELIMINAÇÃO RESÍDUOS 
LÍQUIDOS 
SÓLIDOS 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
Partícula sólida 
FAGOCITOSE: É O ENGLOBAMENTO DE PARTÍCULAS SÓLIDAS PELA CÉLULA 
A PARTÍCULA ENGLOBADA SERÁ, POSTERIORMENTE, DIGERIDA PELOS LISOSSOMOS 
Fagossomo 
Lisossomos 
Pseudópodes 
Fagocitose 
• Neste processo, a célula engloba partículas sólidas relativamente 
grandes. A célula, entrando em contanto com a partícula, emite 
pseudópodes que englobam, formando um vacúolo alimentar 
(fagossomo). 
 
• A fagocitose é observada principalmente em células isoladas, 
como amebas e glóbulos brancos. No caso da ameba, trata-se de 
um processo nutritivo; no caso dos glóbulos brancos, é um 
processo de defesa contra bactérias que invadem o organismo. 
 
Pinocitose 
• É um processo mais delicado do que a fagocitose sendo difícil sua 
observação ao microscópio óptico. Partículas líquidas muito pequenas são 
capturadas por esse processo. 
 
• A membrana plasmática, na região de contato com a partícula, se 
invagina, aprofundando-se no interior do citoplasma; forma-se um canal. 
Por fim, a partícula envolvida por um pedaço de membrana solta-se, 
formando um vesícula de pinocitose ou pinossomo. 
 
• É provável que a maioria das células seja capaz de realizar a pinocitose; 
esse processo é então geral, enquanto a fagocitose se restringe apenas a 
alguns tipos de células. 
 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
Canal de 
pinocitose 
Partícula líquida 
pinossomo 
PINOCITOSE: É O ENGLOBAMENTO DE PARTÍCULAS LÍQUIDAS PELA CÉLULA 
A PARTÍCULA ENGLOBADA SERÁ, POSTERIORMENTE, DIGERIDA PELOS LISOSSOMOS 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
RESÍDUOS 
Vacúolo resídual 
CLASMOCITOSE: É A ELIMINAÇÃO DE RESÍDUOS DA DIGESTÃO CELULAR 
EXOCITOSE 
RESUMO 
DIFUSÃO SIMPLES 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
M.P 
S U B S T Â N C I A S 
MEIO MEIO 
] [ ] [ 
RESUMO 
TRANSPORTE ATIVO 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
M.P 
S U B S T Â N C I A S 
MEIO 
] [ 
MEIO 
] [ 
RESUMO 
DIFUSÃO FACILITADA 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
M.P 
M O L É C U L A S 
PERMEASE 
MEIO INTERNO MEIO EXTERNO 
SÓLIDOS 
FAGOCITOSE 
LÍQUIDOS 
PINOCITOSE 
RESÍDUOS 
CLASMOCITOSE 
TRANSPORTE EM QUANTIDADE 
RESUMO 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
Especializações da membrana ou 
Diferenciações de Membrana 
Microvilosidades 
Plasmodesmos 
Desmossomos 
Interdigitações 
Cílios e flagelos 
1-MICROVILOSIDADES 
São especializações da membrana em que, um pequeno espaço, a 
superfície é capaz de absorver muito mais substâncias em um 
tempo menor; ou projeções (evaginações) da membrana, formando 
um número enorme de finos prolongamentos celulares em forma de 
dedo de luva. Ex: célula intestinal pode apresentar até 3000 
microvilosidades. 
AUMENTAM A SUPERFÍCIE DE ABSORÇAO DE 
ÁGUA NOS TÚBULOS RENAIS 
INVAGINAÇÕES DE BASE 
ENCONTRADAS NO EPITÉLIO DE 
REVESTIMENTO DO INTESTINO ONDE 
AUMENTAM A SUPERFÍCIE DE ABSORÇAO DE 
NUTRIENTES. 
MICROVILOSIDADES 
ESPECIALIZAÇÕES PARA AUMENTAR A SUPERFÍCIE DE ABSORÇÃO 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
2-DESMOSSOMOS 
São pontos de espessamentos nasmembranas de células vizinhas. Entre esses 
espessamentos há uma espécie de cimento, formado de numerosas partículas 
de glicoproteínas e destinado a firmar a ligação entre as células. A partir dos 
espessamentos saem as tonofibrilas, que são finos filamentos radiados de 
natureza protéica. A metade de um desmossomo pertence a uma célula e a 
outra metade à célula vizinha. Ex: células epiteliais. 
Meio extracelular 
Desmossomo 
Interdigitação 
Desmossomo 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
DESMOSSOMOS E INTERDIGITAÇÕES SÃO 
ENCONTRADOS NO TECIDO EPITELIAL DE 
REVESTIMENTO. 
ESPECIALIZAÇÕES PARA AUMENTAR A ADERÊNCIA. 
3- INTERDIGITAÇÕES 
São saliências e reentrâncias da membrana de 2 células vizinhas que se 
encaixam entre si, aumentando a aderência entre elas. Ex: células 
epiteliais. 
4- PLASMODESMOS 
São pontes de contato ente células vegetais vizinhas, permitindo a 
comunicação entre os citoplasmas. 
5- CÍLIOS E FLAGELOS 
São formações que apresentam na superfície de certas células de invertebrados, de 
protistas e de organismos superiores, proveniente do alongamento de nove fibrilas 
ou microtúbulos de centríolo. É comum fazer-se a distinção entre cílios e flagelos 
pelo número e pela dimensão dos mesmos. Os cílios são curtos e numerosos, 
enquanto os flagelos são longos e em pequeno número. Ambos tem a participação 
nos movimentos celulares. Ex: cílios protozoários ciliados (paramecium), flagelos 
protozoários flagelados, sptz, bactérias, anterezóides...