Membrana plasmática

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SUMÁRIO
Introdução ......................................................................... 3
1. Modelo do mosaico fluido ....................................... 3
2. Composição e estrutura ......................................... 4
3. Fosfolipídios ............................................................... 5
4. Proteínas ...................................................................... 7
5. Carboidratos .............................................................. 9
6. Fluidez da membrana ..........................................10
7. Mecanismos de transporte pela membrana 11
8. Transporte de solutos e água .............................13
Referências Bibliográficas .........................................20
3MEMBRANA PLASMÁTICA 
INTRODUÇÃO 
Cada célula do seu corpo é delimita-
da por uma bolha minúscula de mem-
brana e essa membrana tem a consis-
tência semelhante ao óleo de salada. 
E qual é exatamente a sua função? 
A membrana plasmática não defi-
ne apenas as bordas da célula, mas 
também permite que a célula interaja 
com seu ambiente de forma controla-
da. As células devem ser capazes de 
excluir, absorver e excretar diferentes 
substâncias, cada uma em quantida-
des específicas. Além disso, devem 
ser capazes de se comunicar com ou-
tras células, identificando-se e com-
partilhando informações. 
Para executar essas funções, a mem-
brana plasmática precisa de lipídios, 
que formam uma barreira semiper-
meável entre a célula e seu ambiente. 
Ela também precisa de proteínas, que 
estão envolvidas no transporte atra-
vés da membrana e na comunicação 
celular, e carboidratos (açúcares e 
cadeias de açúcar), que enfeitam as 
proteínas e os lipídios e ajudam as cé-
lulas a reconhecerem umas às outras.
1. MODELO DO MOSAICO 
FLUIDO
Figura 1: Modelo do mosaico fluido. Imagem adaptada de OpenStax Biology.
O modelo da estrutura da membrana 
plasmática aceito atualmente, chamado 
de modelo mosaico fluido, foi proposto 
pela primeira vez em 1972. Este mo-
delo tem evoluído ao longo do tempo, 
mas ainda fornece uma boa descrição 
básica da estrutura e comportamento 
das membranas em muitas células. 
4MEMBRANA PLASMÁTICA 
De acordo com o modelo de mosaico 
fluido, a membrana plasmática é um 
mosaico de componentes — princi-
palmente de fosfolipídios, coleste-
rol e proteínas — que se movem li-
vremente e com fluidez no plano da 
membrana. Ou seja, um diagrama da 
membrana (anexo acima) é apenas 
um instantâneo de um processo di-
nâmico em que os fosfolipídios e as 
proteínas estão continuamente desli-
zando uns entre os outros. 
Curiosamente, esta fluidez significa 
que se você inserir uma agulha muito 
fina em uma célula, a membrana irá 
simplesmente fluir ao redor da agu-
lha; e, uma vez que a agulha é remo-
vida, a membrana irá se reconstituir 
sem qualquer problema.
MINI MAPA-MEMBRANA PLASMÁTICA: COMPOSIÇÃO E ESTRUTURA
Glicoproteínas
Membrana 
Plasmática
LipídiosGlicolipídios
ProteínasFilamentos citoesqueléticos
Fosfolipídios e colesterol
2. COMPOSIÇÃO 
E ESTRUTURA 
Os principais componentes da mem-
brana plasmática são os lipídios (fos-
folipídios e colesterol), as proteínas e 
os grupos de carboidratos que estão 
anexados a alguns lipídios e proteí-
nas.
Um fosfolipídio é um lipídio compos-
to por glicerol, duas caudas de ácido 
graxo e uma cabeça com um grupo de 
cadeias de fosfato. Membranas bio-
lógicas normalmente envolvem duas 
camadas de fosfolipídios com suas 
caudas apontando para dentro, uma 
estrutura chamada de camada dupla 
de fosfolipídio. O colesterol, outro 
lipídio composto por quatro anéis de 
carbono interligados, é encontrado 
ao lado dos fosfolipídios no núcleo da 
membrana.
As proteínas das membranas podem 
se estender parcialmente pela mem-
5MEMBRANA PLASMÁTICA 
brana plasmática, cruzar a membrana 
completamente, ou ficar livremente 
anexadas às superfícies de dentro ou 
de fora. Grupos de carboidrato estão 
presentes apenas na superfície ex-
terna da membrana plasmática e es-
tão anexados a proteínas, formando 
glicoproteínas, ou lipídios, formando 
glicolipídios.
SE LIGA! As proporções de proteínas, 
lipídios e carboidratos na membrana 
plasmática variam entre tipos de célu-
las diferentes. Contudo, para uma cé-
lula humana normal, as proteínas são 
responsáveis por cerca de 50 por cento 
da composição da massa, os lipídios (de 
todos os tipos) são responsáveis por 40 
por cento, e os 10 por cento restantes 
vêm dos carboidratos.
MINI MAPA-MEMBRANA PLASMÁTICA: COMPOSIÇÃO E ESTRUTURA 
Colesterol ProteínasFosfolipídios
Anéis de carbono
Glicoproteínas
Glicolipídios
Extensão completa 
pela membrana
Extensão parcial 
pela membrana
Anexadas às superfícies 
Ácidos graxos
Glicerol
Grupo fosfato
3. FOSFOLIPÍDIOS 
Os fosfolipídios, dispostos em uma bi-
camada, compõem o tecido básico da 
membrana plasmática. Eles são bem 
adequados a esta função, porque eles 
são anfifílicos, ou seja, eles têm regi-
ões hidrofílicas e hidrofóbicas. 
A parte hidrofílica, ou com afinidade 
por água, de um fosfolipídio é a sua 
cabeça, a qual possui um grupo fos-
fato carregado negativamente, além 
de um pequeno grupo adicional (de 
diferentes identidades, “R” na figura 
abaixo), que também pode ser car-
regado ou polar. A cabeça hidrofílica 
dos fosfolipídios em uma membrana 
bicamada é voltada para parte exter-
na, entrando em contato com o flui-
6MEMBRANA PLASMÁTICA 
do aquoso dentro e fora da célula. 
Como a água é uma molécula polar, 
ela prontamente forma uma interação 
eletrostática (baseada em carga) com 
as cabeças dos fosfolípidos. 
A parte hidrofóbica, ou “que tem medo 
de água”, de um fosfolipídio consis-
te em suas cadeias longas e apolares 
de ácidos graxos. As cadeias de áci-
dos graxos podem facilmente interagir 
com outras moléculas apolares, mas 
não muito bem com a água. Por cau-
sa disso, é mais favorável energetica-
mente para os fosfolipídios colocarem 
suas cadeias de ácido graxo na parte 
interna da membrana, onde elas estão 
protegidas da água ao seu redor. A 
dupla camada de fosfolipídios formada 
por essas interações produz uma boa 
barreira entre o interior e o exterior da 
célula, porque água e outras substân-
cias carregadas ou polares não podem 
cruzar facilmente o núcleo hidrofóbico 
da membrana.
Figura 2: Fosfolipídio. Figura: OpenStax Biology. 
Graças a sua natureza anfifílica, os 
fosfolipídios não são apenas ade-
quados para formar uma membrana 
de camada dupla. Na verdade, isso é 
algo que eles fazem espontaneamen-
te sob as condições certas! Na água 
ou em soluções aquosas, os fosfolipí-
dios tendem a se organizar com suas 
caudas hidrofóbicas voltadas umas 
para as outras e com suas cabeças 
hidrofílicas voltadas para fora. Se os 
fosfolipídios tiverem caudas peque-
nas, eles podem formar uma mice-
la (uma pequena esfera de camada 
única), ao passo que se eles tiverem 
caudas grandes, eles podem formar 
um lipossoma (uma partícula oca com 
membrana de camada dupla). 
Figura 3: Lipossomo e micela. Imagem modificada do 
original por OpenStax Biology.
7MEMBRANA PLASMÁTICA 
4. PROTEÍNAS 
As proteínas são o segundo maior 
componente das membranas plas-
máticas. Há duas categorias princi-
pais de proteínas da membrana: in-
tegrais e periféricas. 
As proteínas integrais de membra-
na são, como seu nome sugere, in-
tegradas à membrana: elas têm pelo 
menos uma região hidrofóbica que 
as ancora no interior hidrofóbico da 
bicamada de fosfolípidos. Algumas 
estão apenas parcialmente ancora-
das na membrana, enquanto outras 
estão inseridas de um lado a outro da 
membrana e estão expostas nos dois 
lados. As proteínas que se esten-
dem através das duas camadas da 
membrana são chamadas proteínas 
transmembrana. 
As porções de uma proteína inte-
gral de membrana localizadas den-
tro da membrana são hidrofóbicas, 
enquanto aquelas que são expostas 
para o fluido extracelular ou para o 
citoplasma tendem a ser hidrofílicas. 
As proteínas transmembrana podem 
atravessar a membrana plasmática 
apenasuma vez ou podem ter até 
doze seções diferentes que atra-
vessam a membrana. Um segmen-
to típico que atravessa a membrana 
MINI MAPA-FOSFOLIPÍDIOS
FOSFOLIPÍDIOSBicamada
Tecido básico 
da membrana
Anfifílicos 
Parte hidrofóbica Parte hidrofílica
Ácidos graxos Fosfato
Parte interna Parte externa
8MEMBRANA PLASMÁTICA 
consiste de 20 a 25 aminoácidos hi-
drofóbicos dispostos em uma alfa-hé-
lice, embora nem todas as proteínas 
transmembrana se encaixem neste 
modelo. Algumas proteínas integrais 
de membrana formam um canal que 
permite que íons ou outras pequenas 
moléculas passem através da mem-
brana. 
As proteínas periféricas de mem-
brana são encontradas no exterior e 
no interior das superfícies das mem-
branas, conjugadas tanto às proteí-
nas integrais quanto aos fosfolipídios. 
Ao contrário das proteínas integrais 
de membrana, proteínas periféricas 
de membrana não aderem ao interior 
hidrofóbico da membrana, e tendem 
a ser mais frouxamente ligadas.
Figura 4: Componentes e estrutura. OpenStax College, 
Biology CC BY 3.0. 
SAIBA MAIS: PESI
Existe superfamília de proteínas da membrana que servem como receptores para muitos 
hormônios, neurotransmissores e diversos fármacos. Esses receptores estão associados a 
proteínas G heterotriméricas, sendo chamados receptores associados à proteína G. Essas 
proteínas cruzam a membrana por meio de sete domínios formados por α-hélices. A porção 
extracelular da proteína contém o sítio de ligação para o ligante, enquanto a porção citoplas-
mática se liga à proteína G. Essa superfamília de proteínas da membrana forma a terceira 
maior família de genes em humanos. Cerca de metade dos medicamentos prescritos, com 
exceção dos antibióticos, têm como alvo os receptores associados à proteína G.
9MEMBRANA PLASMÁTICA 
5. CARBOIDRATOS 
Os carboidratos são o terceiro maior 
componente da membrana plasmáti-
ca. Em geral, eles são encontrados na 
superfície externa das células e estão 
associados às proteínas (formando 
as glicoproteínas) ou aos lipídios (for-
mando os glicolipídeos). Estas cadeias 
de carboidratos podem consistir em 
2-60 unidades de monossacarídeo e 
podem ser simples ou ramificadas. 
Juntamente às proteínas de membra-
na, esses carboidratos formam mar-
cadores celulares distintos, um tipo 
de identidade molecular que permite 
que as células reconheçam umas as 
outras. Esses marcadores são muito 
importantes para o sistema imune, 
permitindo que células imunitárias 
diferenciem entre as células do orga-
nismo, as quais não devem ser ata-
cadas, e células ou tecidos estranhos, 
os quais devem ser atacados.
COMPONENTE LOCALIZAÇÃO
Fosfolipídios Tecido principal da membrana
Colesterol
Localizado entre as caudas hidro-
fóbicas da membrana
Proteínas 
integrais
Inseridas na dupla camada de fos-
folipídio; podem ou não se esten-
der a ambas as camadas
MINI MAPA-PROTEÍNAS
Proteínas da 
membrana
Periféricas
Integrais
Porção hidrofóbica Porção hidrofílica
Conjugadas a proteínas 
integrais e a fosfolipídios
Encontradas nas 
superfícies
Encontradas na 
parte exterior
10MEMBRANA PLASMÁTICA 
COMPONENTE LOCALIZAÇÃO
Proteínas 
periféricas
Na superfície interna ou externa 
da dupla camada do fosfolipídio, 
mas não incorporadas a seu nú-
cleo hidrofóbico
Carboidratos
Anexados a proteínas e lipídios 
no lado extracelular da membrana 
(formando glicoproteínas e glico-
lipídios)
Tabela 1: Componentes da membrana plasmática e 
sua localização. 
6. FLUIDEZ DA MEMBRANA 
A estrutura das caudas de ácidos 
graxos dos fosfolipídios é fundamen-
tal na determinação das proprieda-
des da membrana, e em particular, 
em quão fluida ela é. 
Ácidos graxos saturados não têm li-
gações duplas (são saturadas de hi-
drogênios), portanto são relativamen-
te retas. Por outro lado, ácidos graxos 
insaturados contêm uma mais liga-
ções duplas, resultando frequente-
mente em uma curva ou dobra. As 
caudas de ácido graxo saturadas e 
insaturadas se comportam diferente-
mente de acordo com a temperatura:
• Em temperaturas mais baixas, as 
caudas retas dos ácidos graxos 
podem se espremer, criando uma 
membrana densa e bastante rígi-
da.
• Fosfolipídios com caudas insatura-
das não podem se unir tão firme-
mente em razão as estruturas en-
curvadas de suas caudas. Por isso, 
uma membrana contendo fosfoli-
pídios insaturados vai ficar fluida 
em temperaturas mais baixas do 
que uma membrana composta de 
fosfolipídios saturados.
Além dos fosfolipídios, os animais têm 
um componente adicional da mem-
brana que ajuda a manter a fluidez. O 
colesterol , outro tipo de lipídio que 
está incorporado entre os fosfolipí-
dios da membrana, ajuda a minimizar 
os efeitos da temperatura na fluidez. 
Em temperaturas baixas, o colesterol 
aumenta sua fluidez evitando que os 
fosfolipídios fiquem firmemente jun-
tos , enquanto em altas temperatu-
ras, ele reduz a fluidez. Desta forma, 
o colesterol aumenta a amplitude da 
temperaturas em que uma membra-
na mantém uma fluidez funcional e 
saudável.
11MEMBRANA PLASMÁTICA 
7. MECANISMOS DE 
TRANSPORTE PELA 
MEMBRANA 
Os líquidos intra e extracelular são 
compostos, principalmente, por 
H2O, na qual se dissolvem os so-
lutos (p. ex., íons, glicose, aminoá-
cidos). A função normal das células 
requer o movimento contínuo de 
água e solutos para dentro e para 
fora da célula. 
A membrana plasmática, com seu 
centro hidrofóbico, é barreira efetiva 
contra o movimento de, praticamen-
te, todos esses solutos de impor-
tância biológica, além de restringir o 
movimento de água. A não ser pelos 
gases (p. ex., O2 e CO2) e pelo etanol, 
que é capaz de se difundir através da 
bicamada lipídica, a água e os demais 
solutos só são capazes de cruzar a 
membrana plasmática através depro-
teínas de transporte específicas.
Canais de água 
Os canais de água, ou aquaporinas 
(AQPs), são a principal via de trans-
porte de água para dentro e para fora 
da célula. Estão amplamente distri-
buídos por todo o organismo, embora 
existam diferentes isoformas nos di-
versos tipos celulares. A quantidade 
de água que pode entrar ou sair da 
célula através das AQPs pode ser re-
gulada pela alteração do número de 
AQPs na membrana ou de sua per-
meabilidade.
MINI MAPA-FLUIDEZ DA MEMBRANA
Fluidez da 
membrana
Fosfolipídios
Ácidos graxos
Colesterol
Temperaturas altas
Saturados Insaturados
Sem ligação dupla Com ligação dupla
Diminui fluidez
Fluidez em 
temperaturas baixas
Curvas e dobras
Temperaturas baixas
Aumento da fluidez
Anfipáticos
Região hidrofílica
Região hidrofóbica
12MEMBRANA PLASMÁTICA 
Canais iônicos 
Os canais iônicos estão presentes 
em todas as células, sendo especial-
mente importantes para a função das 
células excitáveis (p. ex., neurônios e 
células musculares). São classifica-
dos conforme sua seletividade e con-
forme os íons que passam pelo canal. 
Em um extremo, podem ser altamen-
te seletivos, permitindo a passagem 
de um só íon específico. No outro, 
podem ser não-seletivos, permitindo 
a passagem de todos os cátions ou 
ânions, ou de grupos iônicos.
Carreadores de soluto 
Os carreadores de solutos represen-
tam uma grande família de transpor-
tadores de membrana; já foram identi-
ficados mais de 40 tipos diferentes de 
carreadores (que representam mais 
de 300 transportadores específicos). 
Tais carreadores se dividem em três 
grupos funcionais principais:
• O primeiro grupo, os uniportado-
res, transporta uma só molécula 
através da membrana. 
◊ Exemplo: O transportador que 
leva a glicose para o interior da 
célula (GLUT2) é membro im-
portante desse grupo.
• O segundo grupo é formado pelos 
simportadores (também chama-
dos cotransportadores), associan-
do o movimento de duas ou mais 
moléculas/íons através da mem-
brana. Como o nome já implica, as 
moléculas são transportadas na 
mesma direção. 
◊ Exemplo: O transportador de 
1Na+,1K+,2Cl–, encontrado 
nos rins (NKCC2), com impor-
tância fundamental para a di-
luição e concentração da urina 
é exemplo de transportador 
desse grupo.• O terceiro grupo, composto pelos 
antiportadores, também associa 
o movimento de duas ou mais mo-
léculas/íons através da membrana. 
Neste caso, porém, as moléculas/
íons são transportadas em senti-
dos opostos. Os carreadores deste 
grupo também são chamados de 
trocadores ou contratransportado-
res.
◊ Exemplo: O antiportador Na+-
-H+ é um exemplo deste tipo 
de carreador de solutos.
Transportadores 
dependentes de ATP 
Os transportadores dependentes de 
ATP, como o nome indica, utilizam a 
energia do ATP para impulsionar o 
movimento de moléculas/íons através 
da membrana.
13MEMBRANA PLASMÁTICA 
8. TRANSPORTE DE 
SOLUTOS E ÁGUA
Difusão e o tranporte passivo 
As membranas celulares são seleti-
vamente permeáveis, pois controlam 
quais substâncias podem passar e o 
quanto de cada substância pode en-
trar e sair em um tempo determinado. 
A permeabilidade seletiva das células 
é essencial para que sejam capazes 
de obter nutrientes, eliminar resíduos 
e manter um meio interno estável dis-
tinto do meio em que se encontram 
(manter a homeostase). 
Os mais simples meios de transporte 
através de membranas são os pas-
sivos. O transporte passivo não re-
quer que a célula despenda energia 
e está relacionado à difusão de uma 
MINI MAPA-MECANISMO DE TRANSPORTES DA MEMBRANA.
Mecanismos 
de transporte 
Canais de água Canais iônicos
Aquaporinas Não-seletivos
Seletivos
Carreadores de soluto Dependentes de ATP
Simportadores
Uniportadores
Antiportadores
14MEMBRANA PLASMÁTICA 
substância a favor de seu gradien-
te de concentração, através de uma 
membrana. O gradiente de concen-
tração é a região do espaço na qual 
a concentração de uma substância 
varia; as substâncias naturalmente se 
movem a favor de seus gradientes, 
de uma área de mais alta concentra-
ção para outra de mais baixa concen-
tração. 
Nas células, algumas moléculas po-
dem deslocar-se a favor de seus gra-
dientes de concentração atravessan-
do diretamente a porção lipídica da 
membrana, ao passo que outras pre-
cisam passar através de proteínas da 
membrana em um processo chama-
do de difusão facilitada. 
Permeabilidade seletiva 
Os fosfolipídios da membrana plas-
mática são anfipáticos: possuem re-
giões tanto hidrofílicas (atração por 
água) quanto hidrofóbicas (aversão 
a água). A porção interna hidrofóbi-
ca da membrana plasmática favorece 
o fluxo de alguns materiais ao mes-
mo tempo que 
impede a pas-
sagem de ou-
tros através da 
membrana.
Difusão 
No processo de difusão, uma subs-
tância tende a mover-se de uma área 
de alta concentração para uma área 
de baixa concentração, até que sua 
concentração se torne igual ao longo 
de um espaço. 
Ao longo do tempo, o fluxo de molé-
culas será da área mais concentra-
da para a área menos concentrada 
até que as concentrações se tornem 
iguais (nesse ponto, é igualmente 
provável que a molécula se mova em 
qualquer direção). Esse processo não 
requer qualquer entrada de energia; 
de fato, o próprio gradiente de con-
centração é uma forma de energia ar-
mazenada (potencial), a qual é usada 
ao equalizarem-se as concentrações.
Difusão Facilitada 
Algumas moléculas, como o dióxido 
de carbono e o oxigênio, conseguem 
se difundir diretamente através da 
membrana plasmática, mas outras 
precisam de auxílio para atravessar 
a região interna hidrofóbica. Na difu-
são facilitada, as mo-
léculas difundem-se 
através da membrana 
plasmática com o au-
xílio de proteínas da 
membrana, tais como 
os canais e as proteí-
nas carreadoras. 
15MEMBRANA PLASMÁTICA 
O gradiente de concentração dessas 
moléculas existe, portanto elas têm o 
potencial para se difundir para dentro 
(ou para fora) da célula. No entanto, 
em razão de serem polares ou pos-
suírem carga, não conseguem atra-
vessar a parte dos fosfolipídios sem 
auxílio. Proteínas facilitadoras de 
transporte protegem essas moléculas 
da parte hidrofóbica da membrana, 
disponibilizando uma rota por onde 
podem passar. As duas principais 
classes de proteínas facilitadoras de 
transporte são os canais e as proteí-
nas carreadoras.
Transporte ativo 
No transporte ativo, ao contrário do 
transporte passivo, a célula gasta 
energia (por exemplo, sob a forma de 
ATP) para mover uma substância con-
tra seu gradiente de concentração. 
Para mover substâncias contra um 
gradiente de concentração ou eletro-
químico, uma célula precisa gastar 
energia. Os mecanismos de transporte 
ativo fazem exatamente isto, despen-
dendo energia (muitas vezes na forma 
de ATP) para manter a concentração 
certa de íons e moléculas nas células 
vivas. De fato, as células gastam muito 
da energia que elas coletam no meta-
bolismo, para manter seus processos 
de transporte ativo funcionando. 
Por exemplo, a maior parte da ener-
gia das células vermelhas do sangue 
é usada para manter os níveis inter-
nos de sódio e potássio que diferem 
dos níveis do ambiente ao seu redor. 
Os mecanismos de transporte ativo 
podem ser divididos em duas catego-
rias. O transporte ativo primário usa 
uma fonte de energia química direta-
mente (por exemplo, o ATP) para mo-
ver as moléculas através da membra-
na contra seu gradiente. O transporte 
ativo secundário (co-transporte), por 
outro lado, usa um gradiente eletro-
-químico - gerado pelo transporte 
ativo - como fonte de energia para 
mover as moléculas contra seu gra-
diente, e assim não requer uma fonte 
química de energia como o ATP. 
Uma das bombas mais importantes 
das células animais é a bomba de só-
dio-potássio, que move N+ para fora 
das células, e K+ para dentro. Como 
o processo de transporte usa ATP 
como fonte de energia, ele é conside-
rado um exemplo de transporte ativo 
primário.
Osmose e tonicidade 
Osmose é o movimento da água atra-
vés de uma membrana semipermeá-
vel, de um meio de mais baixa con-
centração de soluto para um meio de 
mais alta concentração de soluto. De 
primeira pode parecer estranho, já 
que geralmente falamos da difusão 
do solutos que estão dissolvidos na 
água e não propriamente do movi-
mento da água. 
16MEMBRANA PLASMÁTICA 
Figura 5: Omose: membrana semipermeável.OpenStax 
Biology. 
No entanto, a osmose é fundamental 
em vários processos biológicos e fre-
quentemente ocorre ao mesmo tem-
po em que os solutos difundem-se ou 
são transportados. 
A capacidade de uma solução extra-
celular de fazer a água mover-se para 
dentro ou para fora de uma célula por 
osmose é chamada de tonicidade. A 
tonicidade de uma solução está re-
lacionada à sua osmolaridade, que 
é a concentração total de todos os 
solutos na solução. Uma solução de 
baixa osmolaridade tem menos par-
tículas de soluto por litro de solução, 
enquanto uma solução de alta osmo-
laridade tem mais partículas de soluto 
por litro de solução. Quando soluções 
de diferentes osmolaridades são se-
paradas por uma membrana permeá-
vel à água, mas não ao soluto, a água 
se moverá do lado com menor osmo-
laridade para o lado com maior osmo-
laridade. 
Os três termos — hipotônico, iso-
tônico e hipertônico — são usados 
para comparar a osmolaridade de 
uma célula com a osmolaridade do 
fluido extracelular ao seu redor.
Se o fluido extracelular tem osmo-
laridade menor do que o fluido den-
tro da célula, ele será  hipotôni-
co — hipo significa menos que — em 
relação à célula, e o fluxo resultante 
de água será para dentro da célula.
No caso contrário, se o fluido extra-
celular tem uma osmolaridade maior 
do que o citoplasma da célula, ele 
será  hipertônico  —  hiper  significa 
maior do que — em relação à célula e 
a água deixará a célula para a região 
de maior concentração de soluto.
Numa solução isotônica — iso signi-
fica igual — o fluido extracelular tem a 
mesma osmolaridade que a célula, e 
não haverá movimento resultante da 
água para dentro ou fora da célula. 
Se uma célula é colocada em uma 
solução hipertônica, a água sairá da 
célula, e esta irá encolher. Em um am-
biente isotônico, as concentrações 
relativas de soluto e água são iguais 
dos dois lados da membrana. Não há 
movimento resultantede água, por-
tanto não há mudança no tamanho 
da célula. Quando uma célula é colo-
cada em um meio hipotônico, a água 
entrará na célula, e a célula inchará. 
No caso de uma hemácia, as condi-
ções isotônicas são ideais, e o orga-
nismo tem sistemas homeostáticos 
(manutenção da estabilidade) para 
assegurar que essas condições per-
17MEMBRANA PLASMÁTICA 
maneçam constantes. Se colocada 
em uma solução hipotônica, a hemá-
cia incha e pode explodir, enquanto 
que em uma solução hipertônica, ela 
murcha— tornando o citoplasma den-
so e concentrado — e pode morrer.
Figura 6: Hemácias em solução hipertônica, hipotônica 
e isotônica. Crédito da imagem: Mariana Ruiz Villareal. 
No caso de uma célula vegetal, no 
entanto, uma solução hipotônica ex-
tracelular é ideal. A membrana plas-
mática só pode expandir até o limite 
da parede celular rígida, assim a cé-
lula não vai estourar ou sofrer lise. De 
fato, o citoplasma em plantas é geral-
mente um pouco hipertônico em rela-
ção ao meio celular, e água vai entrar 
na célula até sua pressão interna — 
pressão de turgor — impedir o influxo 
adicional. 
Manter esse equilíbrio de água e so-
lutos é muito importante para a saú-
de da planta. Se uma planta não é 
regada, o fluido extracelular se tor-
nará isotônico ou hipertônico, fazen-
do com que a água deixe as células 
da planta. Isso resulta na perda da 
pressão de turgor, que você prova-
velmente já viu em uma planta mur-
chando. Sob condições hipertônicas, 
a membrana celular pode se desco-
lar da parede e comprimir o citoplas-
ma, um estado chamado plasmólise 
(imagem abaixo).
Figura 7: Célula vegetal em condição hipertônica, hipo-
tônica e isotônica..OpenStax Biology.
18MEMBRANA PLASMÁTICA 
MINI MAPA-MENTAL: TRANSPORTES DE SOLUTOS E ÁGUA
TRANSPORTE 
DE SOLUTOS E 
ÁGUA NA 
MEMBRANA
Difusão
Permeabilidade seletiva
Transporte ativoOsmose
Transporte passivo Difusão facilitada
Sem gasto de energia Auxílio
Proteínas da membrana
Membrana 
semipermeável 
Tonicidade
Gasto de energia
Secundário
Primário
Gradiente 
eletroquímico
Fonte de energia 
química
19MEMBRANA PLASMÁTICA 
MAPA MENTAL GERAL
MEMBRANA 
PLASMÁTICA
Carboidratos
Proteínas
Fosfolipídios
Canais
Transportes
Colesterol Modelo do mosaico fluido
Associação a proteínas
Glicolipídios
Glicoproteínas Reconhecimento celular Sistema imune
De água
Iônicos Aquaporinas
Dependentes 
de ATP
Seletivos
Não-seletivos
Carreadores 
de soluto
Uniportadores 
Glicose – GLUT2
Simportadores
Antiportadores
Na+H+
Difusão
T. ativo T. passivo
Osmose Concentração
Tonicidade
Temp. baixasFluidez na membrana
Aumenta fluidezÁcidos graxos
Primário
Secundário
InsaturadosSaturados
Anfifílicos
Parte hidrofóbicaParte hidrofílica
Ácidos graxosFosfato
Integrais
Carreadoras
20MEMBRANA PLASMÁTICA 
REFERÊNCIAS 
BIBLIOGRÁFICAS
BERNE, Robert M.; LEVY, Matthew N. (Ed.). Fisiologia. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koo-
gan, 2010.
Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., and Jackson, R. B. 
(2011). Membrane structure and function. In Campbell biology (10th ed., p. 127). San Fran-
cisco, CA: Pearson.
Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S. L., Matsudaira, P., Baltimore, D., and Darnell, J. (2000). Over-
view of membrane transport proteins. In Molecular cell biology (4th ed., section 15,2). New 
York, NY: W. H. Freeman
Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., and Walter, P. (2002). Principles of 
membrane transport. In Molecular biology of the cell (4th ed.). New York, NY: Garland Science.
21MEMBRANA PLASMÁTICA