fundamentosbiologia celular

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MEMBRANA PLASMÁTICA
Profa Dra Halyka L. F. V. Seródio
Farmacêutica-Bioquímica
Especialista em Atenção Farmacêutica
Mestre em Biociências e Biotecnologia
Doutora em Ciências
Pós-Doutora em Imunologia
MEMBRANA PLASMÁTICA
! Nas células existe uma 
membrana que delimita a 
célula e separa o meio 
intracelular do extracelular.
! É um filme muito fino de 
lipídeos e de proteínas 
m a n t i d a s j u n t a s 
p r i n c i p a l m e n t e p o r 
interações não covalentes.
MEMBRANA PLASMÁTICA
! Todas as células são limitadas por uma membrana que define e 
separa o meio intracelular do meio extracelular, a membrana 
celular.
! Separa o meio intracelular do extracelular (mantém a 
constância do meio intracelular).
! Principal controle da entrada e saída de substâncias na célula.
! Possui receptores específicos (reconhece outras células e 
moléculas específicas).
! Se juntam para formar compartimentos (cél do tubo digestivo).
SINÔNIMOS
▪ Membrana citoplasmática, Membrana plasmática e Plasmalema.
OBS: 
• Membrana Plasmática (MP) – envoltório da célula.
• Membranas celulares – elaborado sistema de membranas (MP, 
envoltório nuclear, retículo endoplasmáticos, mitocôndrias, lisossomos e 
complexo de golgi) – divide a célula em compartimentos – funções 
especializadas.
MEMBRANA PLASMÁTICA
Funções
• Responsável pela manutenção da constância do meio intracelular em 
relação ao meio extracelular.
• Seleciona e transfere substância para dentro da célula.
• Impede a entrada de substâncias desnecessárias à célula.
• Reconhecer outras células e diversas moléculas (hormônios) através dos 
seus receptores específicos. 
• No interior de células as membranas celulares mantém as diferença 
características entre os conteúdos de cada organela e os do citossol.
• Os gradientes iônicos através das membranas, são utilizados para 
produzir:
	 - Na mitocôndria => ATP.
	 - Nas células nervosas e musculares => transmitir sinais elétricos.
FUNÇÕES (RESUMINDO....) 
! Transporte, 
! Reconhecimento, 
! Adesão. 
MODELO ESTRUTURAL DA MEMBRANA 
PLASMÁTICA
	 Proposto em 1972 pelos pesquisadores 
americanos Singer e Nicolson. 
Esse modelo é conhecido como modelo do 
Mosaico Fluido
Estrutura da Membrana Celular: visão geral
• Todas as membranas apresentam a mesma organização básica
Componentes: 
a) Formada por uma bicamada de fosfolipídios, fluida e contínua, onde 
estão inseridas moléculas proteicas.
• As 2 camadas fosfolipídicas ficam com os grupamentos hidrofóbicos 
voltados para o centro e os hidrofílicos para as duas superfícies da 
membrana.
	 	 
	 	 
b) Colesterol - movimenta-se entre aos fosfolipídios e confere 
maleabilidade à membrana.
c) Proteínas periféricas (que não atravessam a membrana).
d) Proteínas integrais (que atravessam a membrana) => criam 
canais por onde ocorre a passagem de soluto e fazem a 
transdução de sinal.
e) Glicoproteínas e Glicolipídios na superfície formando o 
glicocálix.
COMPONENTES DA MEMBRANA
! Lipídeos,
! Proteínas,
! Carboidratos associados às proteínas ou aos 
lipídeos.
MEMBRANA PLASMÁTICA
1
2
3
O que correspondem os números 1, 2 e 3?
LIPÍDEOS DA MEMBRANA
! 50% da massa na maioria das membranas
! Os lipídeos formam a base das membranas 
celulares, sendo também responsáveis por 
suas características fundamentais de fluidez e 
permeabilidade.
LIPÍDEOS DA MEMBRANA
! As membranas celulares são formadas por 
três tipos principais de lipídeos:
! • fosfolipídeos, 
! • esteróis, 
! • glicolipídeos.
! São constituídos por uma  molécula  de  GLICEROL +   ÁCIDOS 
GRAXOS (saturada ou insaturada) + GRUPO FOSFATO + MOLÉCULA POLAR. 
• São todos anfipáticos. 
 Os fosfolipídios 
FOSFOLIPÍDEOS 
! Quatro tipos de fosfolipídeos predominam nas 
membranas ce lu lares dos mamíferos: 
f o s f a t i d i l c o l i n a , f o s f a t i d i l s e r i n a , 
esfingomielina e fosfatidiletanolamina.
LIPÍDEOS 
! Nas membranas naturais, os lipídeos podem se mover 
l i v remente no p lano la te ra l da membrana 
(translocação), assim como rodar em torno de seu 
próprio eixo (rotação). Essa propriedade é a essência 
da fluidez da membrana. É muito raro que um lipídeo 
mude de plano na bicamada, movimento denominado 
flip-flop.
Composição Fosfolipídica
Natureza das caudas de hidrocarbonetos 
- Caudas curtas (maior fluidez) que caudas longas (menor fluidez) 
- Instauração (maior fluidez) que saturação (menor fluidez)
INSATURADOS 
- viscosa 
+ fluida
SATURADOS 
+ viscosa 
- fluida
 Fluidez da membrana
ESTERÓIS 
! O colesterol é o esterol mais importante nas membranas 
biológicas. Na maioria das membranas dos eucariontes, há 
praticamente uma molécula de colesterol para cada molécula 
de fosfolipídeo. As moléculas de colesterol são pequenas e sua 
estrutura, contendo anéis, é bastante rígida.
! E l a s s e d i s p õ e m p o r e n t r e a s m o l é c u l a s d o s 
fosfolipídeos,conferindo maior rigidez à membrana e 
aumentando sua resistência à deformação. Assim, quanto mais 
ricas em colesterol menos fluidas são as membranas,
! OBS: As MPs e as demais membranas celulares são constituídas 
principalmente de lipídios, proteínas e carboidratos, mas a 
proporções destes componentes varia muito, conforme o tipo de 
célula. Por exemplo:
Nas fibras nervosas a membrana mielina 
contem 80% de lipídio (isolante elétrico)
Na mitocôndria a membrana interna contem 
apenas 25% de lipídios e predominância de 
proteínas (alto metabolismo)
DOMÍNIOS LIPÍDICOS
! É um conjunto de lipídios que não se mistura com o resto e que se move em 
conjunto.
! Possui fluidez menor que o resto da bicamada.
! Domínios lipídicos, também conhecido como lipid rafts (raft = jangada, em inglês). 
! Esses domínios lipídicos são especialmente ricos em esfingomielina e em colesterol, 
o que explica sua pouca fluidez. A função desses domínios é manter próximos os 
elementos da membrana, como proteínas, por exemplo, que participam de um 
mesmo conjunto de reações.
! Segregar e concentrar distintas classes de proteínas em pontos específicos da 
M.P para atuar na endocitose, transporte de moléculas e na sinalização celular. 
PROTEÍNAS DE MEMBRANA
! são as proteínas que conferem 
individualidade e especificidade às 
membranas celulares.
! 50% da massa de uma membrana.
! Funções: 
" Transporte,
" Adesão,
" Reconhecimento.
! Proteínas de adesão: em células adjacentes, as proteínas da membrana 
podem aderir umas às outras. 
! Proteínas de reconhecimento: determinadas glicoproteínas atuam na 
membrana como um verdadeiro “selo marcador”, sendo identificadas 
especificamente por outras células. 
! Proteínas receptoras de membrana. 
! Proteínas de transporte: podem desempenhar papel na difusão facilitada, 
formando um canal por onde passam algumas substâncias, ou no 
transporte ativo, em que há gasto de energia fornecida pela substância ATP. 
! Proteínas de ação enzimática: uma ou mais proteínas podem atuar 
isoladamente como enzima na membrana ou em conjunto, como se fossem 
parte de uma “linha de montagem” de uma determinada via metabólica. 
! Proteínas com função de ancoragem para o citoesqueleto.
PROTEÍNAS DE MEMBRANA 
! No modelo do mosaico fluido, as proteínas da membrana são 
classificadas em dois grupos: transmembrana, quando 
atravessam a matriz lipídica (unipasso- atravessam apenas 1 
vez a bicamada, multipasso-atravessam várias vezes a 
bicamada); periféricas, quando se encontram associadas a 
outras proteínas integrais ou lipídeos da membrana.
MOVIMENTAÇÃO DAS PROTEÍNAS
! Assim como os lipídeos, as proteínas de 
membrana também são capazes de girar em 
torno de seu próprio eixo (rotação) e de 
deslocar-se no plano da membrana (difusão 
lateral). O flip-flop de proteínas não ocorre 
nunca. 
BARREIRAS E DOMÍNIOS
! Tem sido observado que muitas proteínas não se difundem livremente no plano da 
membrana. A membrana plasmática se divide em várias áreas, chamadas domínios, entre 
as quais podemexistir barreiras. Essa restrição é interessante por vários motivos: 
algumas células, como as do epitélio intestinal, possuem, na superfície voltada para a luz 
do órgão, proteínas que garantem a absorção dos nutrientes num só sentido; outras, 
como os espermatozoides, possuem proteínas específicas na região da cabeça (que fará 
contato com o óvulo) que não estão presentes na cauda e vice-versa. Os mecanismos 
básicos que restringem a mobilidade das proteínas no plano da membrana são:
! 1. Formação de complexos: várias proteínas se associam formando complexos. Esses 
complexos proteicos só podem se deslocar como um todo. Alguns complexos são 
formados por diferentes proteínas, enquanto outros resultam do agrupamento de 
proteínas semelhantes. 
! 2. Associação ao citoesqueleto ou à matriz extracelular: algumas proteínas têm sua 
mobilidade lateral limitada por estarem associadas a macromoléculas do meio extra ou 
intracelular como elementos da matriz extracelular e do citoesqueleto, respectivamente.
! 3. Ligação entre proteínas: as proteínas de duas células adjacentes podem ligar-se, 
limitando assim a mobilidade de ambas. A adesão entre células ou entre uma célula e o 
substrato, por exemplo, é formada pela união dos complexos proteicos das duas células 
vizinhas ou de uma célula e uma molécula do meio extracelular 
BARREIRAS E DOMÍNIOS 
! Alguns domínios são consequência da existência de barreiras. 
As barreiras são formadas por arranjos de proteínas que 
impedem a livre difusão de outras proteínas ou lipídeos entre 
elas. As proteínas se difundem livremente dentro de um 
determinado domínio; entretanto, não passam aos domínios 
vizinhos por não serem capazes de cruzar as barreiras. As 
junções entre células que formam epitélios constituem 
barreiras. 
CARBOIDRATOS 
! Grande parte dos lipídeos e das proteínas de membrana 
voltados para o meio extracelular apresenta-se ligado a 
carboidratos, formando glicoproteínas ou glicolipídeos. Há 
ainda um terceiro tipo de carboidratos: são as 
proteoglicanas, que geralmente são encontradas na matriz 
extracelular 
! O conjunto de carboidratos da membrana forma o 
chamado glicocálix ou cell-coat. Quanto mais carboidratos 
contiver uma membrana, mais espesso será o glicocálix . 
! Além de estarem sempre ligados a uma proteína ou a um 
lipídio na membrana plasmática, os açúcares estão 
sempre voltados para o meio extracelular .
CARBOIDRATOS
! As proteínas de membrana estão geralmente 
associadas a carboidratos, que podem ser:
! Glicoproteínas (cadeias de oligossacarídeos 
às
proteínas)
! Glicolipídeos (cadeias de oligossacarídeos à
lipídios)
! Cadeias de polissacarídeos de moléculas de
proteoglicanas.
GLICOCÁLIX
! O glicocálix é uma zona onde se encontra 
vários desses carboidratos na superfície da 
membrana.
GLICOCÁLIX
GLICOCÁLIX
FUNÇÕES DO GLICOCÁLIX
! Proteção e lubrificação da superfície celular;
! Reconhecimento célula-célula;
! Adesão celular;
! Alteração da superfície em células 
cancerígenas;
! Ligação de toxinas, bactérias e vírus.
GLICOCÁLIX
! Os glicolipidios funcionam como marcadores da superfície celular que 
determinam os grupos sanguíneos.
! As pequenas variações dos carboidratos presentes nos glicolipidios da 
membrana dos eritrócitos (hemácias) foram os grupos ABO.
! Pessoas tipo A - os carboidratos contem N-acetil-galactosamina 
! Pessoas tipo B - os carboidratos contem galactose 
! Pessoas tipo AB - os carboidratos contem N-acetil-galactosamina e 
galactose 
! Pessoas tipo O - não possui nenhum dos carboidratos.
Glicolipídios: marcadores responsáveis pelo 
grupo sanguíneo ABO
SISTEMA ABO
Grupo 
Sanguíneo
Aglutinogênio 
nas hemácias
Aglutinina no 
plasma
A A Anti-B
B B Anti-A
AB A e B -
O - Anti-A e Anti-B
Doações 
O
A	 	 	 B
AB
• No sistema ABO existem quatro tipos de sangues: A, B, AB e O. 
• Esses tipos são caracterizados pela presença ou não de certos 
caraboidrados na membrana das hemácias, os aglutinogênios, e pela 
presença ou ausência de outras substâncias, as aglutininas, no plasma 
sanguíneo. 
• Existem dois tipos de aglutinogênio, A e B, e dois tipos de aglutinina, 
anti-A e anti-B. 
• Pessoas do grupo A possuem aglutinogênio A, nas hemácias e 
aglutinina anti-B no plasma; 
• Pessoas do grupo B têm aglutinogênio B nas hemácias e aglutinina 
anti-A no plasma; 
• Pessoas do grupo AB têm aglutinogênios A e B nas hemácias e 
nenhuma aglutinina no plasma; 
• Pessoas do grupo O não têm aglutinogênios nas hemácias, mas 
possuem as duas aglutininas, anti-A e anti-B, no plasma.
Leitura complementar: aglutinogênios e aglutininas
• D e t e r m i n a ç ã o d o s g r u p o s 
sanguíneos utilizando soros anti-A e 
anti-B. 
• Amostra 1- sangue tipo A. 
• Amostra 2 - sangue tipo B. 
• Amostra 3 - sangue tipo AB. 
• Amostra 4 - sangue tipo O. 
Relevâncias das membranas celulares
• A integridade das membranas garantem os processos celulares 
normais;
• Alterações na estrutura das membranas podem afetar: o balanço 
hidrolítico e fluxo de íons da célula, levando à doenças ou morte celular.
Algumas doenças relacionadas com defeitos em 
membranas 
• Deficiências de α-glicosidade (lipossomas) => promove o 
armazenamento incorreto de glicogênio tipo II;
• Deficiência do transporte de iodeto => promove o bócio congênito;
• Deficiência na endocitose de lipoproteínas de baixa densidade 
(LDL) => promove a hipercolesterolemia e doenças arteriais e 
coronárias.
Efeitos do envelhecimento sobre as membranas celulares
• A senescência da MP ocorre devido, principalmente ao:
- aumento de colesterol e esfingomielina, 
- aumento das cadeias policarbonadas,
- aumento da peroxidação lipídica não-enzimática.
• Isso afeta a homeostase membranar => promove o envelhecimento das 
células
Cada região possui especializações diferentes.
Região Apical
Região Lateral
Região Basal
A célula possui 3 regiões principais:
ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
! Cada célula do nosso corpo tem a função de realizar 
determinadas funções no nosso organismo. Para isso, 
a membrana sofre alguns tipos de especializações:
! Superfície apical:
! Microvilosidades;
! Cílios e flagelos;
! Esterocílios.
! Superfície baso-lateral:
! Junções: oclusiva, aderente e comunicante; 
! Desmossomos; 
! Interdigitações.
! Superfície apical:
! Microvilosidades;
! Cílios e flagelos;
! Esterocílios.
ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
MICROVILOSIDADES
! São projeções cilindricas do citoplasma, 
envolvidas por membrana que se projetam 
da superfície apical da célula;
! São imóveis;
! Formadas por filamento de actina.
MICROVILOSIDADES



! Funções: aumento da 
superfície celular, 
aumento da absorção.
Ex.: célula do epitélio 
intestinal. 
CÍLIOS
! Projeções cilíndricas móveis, semelhantes a pêlo;
! Formados por microtúbulos organizados.
! Função: 
propulsão de muco e de outras substâncias sobre a superfície 
do epitélio, através de rápidas oscilações rítmicas.
Movimentam substâncias e partículas que estão sobre as 
células.
Alguns protozoários utilizam cílios para a sua locomoção.
Os flagelos são projeções móveis longas, presentes em menor quantidade.
São utilizados para movimentação das células, como em:
• Espermatozoides;
• Protozoários;
• Algas unicelulares;
• Bactérias.
Euglena SPEspermatozóides
FLAGELOS
CÍLIOS E FLAGELOS
Estereocílios em células do 
ouvido interno de um sapo. 
Os estereocílios são semelhantes aos 
microvilos, porém possuem maior 
c o m p r i m e n t o e s e r a m i f i c a m 
frequentemente. 
Aumentam a superfície de absorção 
facilitando 

o t ranspor te de água e out ras 
moléculas.
São encontrados nos epidídimos e no 
pavilhão auditivo.
ESTEREOCÍLIOS
! Superfície baso-lateral:
! Junções: oclusiva, aderente e comunicante; 
! Desmossomos; 
! Interdigitações.
ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA
DESMOSSOMOS



! Função:fibras protéicas 
que garantem aderência 
às células. Aumentam a 
aderência.
Ex.: células dos epitélios 
dos órgãos. 
DESMOSSOMOS
Meio extracelular
Desmossomo
Interdigitaçã
o
Desmossomo
3. ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA 









! Função: atuam na união 
entre as células do 
tecido de revestimento.
Ex.: células epiteliais. 
INTERDIGITAÇÕES

Especializações da membrana ( RESUMO)
Adesão entre células e ancoragem com lâmina basal
Junção aderente (cinturão de adesão) – une as células firmemente;
Desmossomas – une as células firmemente;
Hemidesmossomas – une as células com a matriz;
Contato focal – une as células com a matriz.
Vedação (oclusão entre as células)
Junção ou zônula de oclusão (compacta) – une células, impermeabilizando o 
tecido.
Comunicação entre as células
Junção GAP ou Comunicante (“nexus”): permite a comunicação entre as células.