MEMBRANA PLASMÁTICA

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA 
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO 
TOCANTINS 
CAMPUS PALMAS-TO 
CURSO ENGENHARIA AGRONÔMICA 
 
LORRANE RIBEIRO DE SOUZA 
 
 
 
 MEMBRANA PLASMÁTICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PALMAS – TO 
2021.1 
 
LORRANE RIBEIRO DE SOUZA 
 
MEMBRANA PLASMÁTICA 
 
 
Trabalho apresentado como requisito parcial 
para obtenção de aprovação na 
componente de Biologia do Curso Superior 
em Engenharia Agronômica do Instituto 
Federal do Tocantins, Campus Palmas. 
 
Docente: Maria Lucimar de Oliveira Souza 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PALMAS - TO 
2021.1 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A Membrana celular é uma estrutura que delimita a célula, separando o 
meio intracelular do meio externo. De acordo com o modelo de mosaico fluido, 
a membrana celular é um mosaico de componentes, principalmente de 
lipídeos, proteínas e carboidratos, que se movimentam constantemente, 
mantendo a fluidez. 
A membrana celular apresenta uma bicamada lipídica de fosfolipídios. 
Esses são chamados de anfipáticos, por possuírem uma região hidrofílica 
(cabeça de fosfato) e uma região hidrofóbica (cauda). A região hidrofílica são 
as extremidades dos fosfolipídios e estarão sempre voltados para a interface 
liquida da membrana, meio intracelular e extracelular, por serem solúveis a 
água. Já a região hidrofóbica dos fosfolipídios é insolúvel a água, sendo então 
repelida por ela, ficando voltados para o interior da membrana. 
Nessa bicamada lipídica estão inseridas diversas proteínas, que são 
moléculas hidrofílicas, ou seja, estão voltadas para o meio aquoso da 
membrana. Existem dois tipos de proteínas: as proteínas integrais que estão 
inseridas na bicamada lipídica, ou atravessam a membrana por completo, 
sendo chamada de transmembranas; e as proteínas periféricas, que se 
prendem à superfície externa ou interna da membrana. 
Os grupos de carboidrato estão presentes apenas na superfície externa 
da membrana plasmática e estão anexados a proteínas (glicoproteínas) e a 
lipídeos (glicolipídios), que tem como função o reconhecimento e adesão 
celular. 
 
2. DESENVOLVIMENTO 
 
2.1 Reciclagem de Membrana 
 
Toda membrana plasmática possui regiões especializadas envolvidas na 
reciclagem de membrana. A internalização de membranas pelo movimento 
retrógrado de pequenas vesículas originadas da membrana plasmática é 
denominada endocitose. A s pequenas vesículas (100 nm) são inicialmente 
revestidas por clatrina, mas rapidamente perdem o revestimento e fusionam-se 
com outros túbulos ou vesículas; as organelas dessa rota endocítica são 
denominadas endossomos. Quando as vesículas de secreção se fusionam com 
a membrana plasmática, a área e da superfície da membrana necessariamente 
aumenta. 
A menos que a célula também expanda para acompanhar a área de 
superfície adicionada, é preciso algum método de reciclagem de membrana 
para manter a área de superfície da célula em consonância com seu tamanho. 
A importância da reciclagem de membrana pode ser mais bem ilustrada em 
células secretoras ativas, como células da coifa. Essas células secretam 
grande quantidade de mucopolissacarídeos (mucilagem), que lubrificam o 
ápice da raiz à medida que esta cresce no solo; essa mucilagem pode ser vista 
como material eletrodenso no Golgi. 
O aumento da área de superfície da membrana plasmática causado pela 
fusão desta com grandes vesículas contendo mucilagem poderia se tornar 
excessivo, se não houvesse o processo de endocitose, que constantemente 
recicla membrana plasmática de volta para um a organela denominada 
endossomo primário. O endossomo pode, então, ser direcionado de volta para 
a rede trans Golgi para secreção ou para o compartimento pré-vacuolar para a 
degradação hidrolítica. O movimento dessas membranas em geral é guiado 
pelo citoesqueleto actina-miosina, mas alguns endossomos também se 
deslocam sobre os microtúbulos do citoesqueleto. 
A endocitose e a reciclagem endocítica ocorrem em uma grande 
variedade de células vegetais. o controle da endocitose na membrana 
plasmática regula diferencialmente a abundancia de canais iônicos, como o 
canal de potássio nas células guardas (estômatos) e o transportador de boro 
nas raízes. Durante o gravitropismo a internalização diferencial de 
transportadores para o hormônio do crescimento auxina causa uma mudança 
na concentração do hormônio ao longo da raiz resultando na curvatura desse 
órgão. 
 
2.2 Microvilos 
 
São projeções da membrana plasmática freqüentemente digitiformes, ou 
seja, em forma de dedo de luva. São especializações do tipo estável ou 
permanente na superfície das células. Morfologias bulbares e clavadas (em 
forma de clava) são mais incomuns e de ocorrência restrita entre as espécies, 
ou associadas a um determinado momento funcional da célula. 
Estas projeções são sustentadas por citoesqueleto polimerizado por 
proteína actina, os microfilamentos. Sua ocorrência é predominantemente 
apical nas células epiteliais, mas podem, eventualmente, ocorrer nas regiões 
laterais de células polarizadas. 
As microvilosidades ampliam a superfície da membrana plasmática 
aumentando sua eficiência para as trocas com a cavidade ou o meio 
extracelular. 
Os microfilamentos que preenchem e sustentam tais especializações 
penetram profundamente no citoplasma, na base das projeções, interagindo 
com os demais elementos do citoesqueleto na região apical da célula. Essa 
concentração de citoesqueleto ao pé das projeções, denominada trama 
terminal (ou teia terminal), é facilmente observada ao microscópio de luz como 
uma linha densamente corada. Dentre esses elementos do citoesqueleto está a 
proteína miosina. A interação entre os microfilamentos de actina e os feixes de 
miosina na teia terminal propiciam às microvilosidades movimentos como, 
balançar, retrair e distender, aumentando a probabilidade de contato entre os 
receptores da membrana e os elementos da cavidade. 
A ocorrência das microvilosidades com forma e dimensões regulares é 
usualmente observada em dois tecidos, a superfície dos enterócitos que 
revestem o tubo digestório, onde formam a chamada “borda estriada” e na 
superfície das células que revestem os túbulos contorcidos proximais do 
néfron, no rim, onde formam a chamada “borda em escova”. Nos demais 
tecidos sua ocorrência pode ser em menor número e por vezes com 
comprimento variável. 
 
 
 
Imagem 1: imagem ilustrando microvilosidade 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.3 Esteocílios 
 
Os esteocílios são microvilosidades especializadas cuja estrutura, 
citoesqueleto de preenchimento e ancoragem são idênticos ao de uma 
microvilosidade comum, no entanto, podem ainda revelar algumas 
características distintas. Seu comprimento e calibre podem assemelhar-se aos 
cílios móveis, ou mostrarem ramificações. Por causa das eventuais 
semelhanças com os cílios, mas sem realizarem os movimentos ritmados 
destes, foram então denominados “falsos cílios” ou esteocílios. 
Essas projeções têm ocorrência em epitélios absortivos e secretores, 
como o do epidídimo e canal deferente no sistema reprodutor masculino, mas 
podem assumir função sensorial, como nas células pilosas integrantes do 
epitélio dos canais semicirculares e da cóclea no ouvido interno, onde podem 
se mostrar em associação com os cílios sensoriais (quinocílios). 
 
Imagem 2: imagem ilustrando esteocilíos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.4 Aderências entre as células por meio das CAM, glicoproteínas 
transmembrana. 
 
As moléculas de adesão celular (CAMs) são glicoproteínas expressas na 
superfície celular, onde medeiam o contato entre duas células (ambas 
homotípicas e interações heterotípicas) ou entre células e a matriz extracelular. 
O processo de adesão é essencial e ocorre em vários eventos biológicos como: 
morogênese, organização tecidualetc. As moléculas de adesão estão divididas 
em quatro famílias dependendo das características moleculares comuns. 
 
2.4.1 Selectinas 
 
São moléculas de adesão celular que desempenham um papel 
importante na iniciação dos processos inflamatórios. A capacidade funcional da 
selectina é limitado a colaboração com os leucócitos e com o endotélio 
vascular. Existem três tipos de selectinas encontradas nos seres humanos, L-
selectina, P-selectina e a E-selectina. A L-selectina lida com com linfócitos, 
monócitos e neutrófilos, a P-selectina lida com plaquetas e endotélio e a E-
selectina apenas com o endotélio. Elas têm regiões extracelulares constituídas 
de um domínio amino-terminal de lectina, anexada a um ligante de hidrato de 
carbono, como o fator de crescimento de domínio (EGF) e pequenas unidades 
(círculos numerados) que correspondem aos domínios de proteína de ligação 
complementares. 
 
2.4.2 Caderinas 
 
São moléculas de adesão dependentes de cálcio. As caderinas são 
extremamente importantes no processo de morfogénese - desenvolvimento 
fetal. Juntamente com um complexo alfa-beta catenina, a caderina pode ligar-
se aos microfilamentos do citoesqueleto da célula. 
 
2.4.3 Integrinas: 
 
Atuam como receptores de adesão, transportando sinais através da 
membrana plasmática em múltiplas direções. Estas moléculas são uma parte 
importante da comunicação celular já que um único ligante pode ser usado 
para muitas integrinas. Infelizmente, essas moléculas ainda têm um longo 
caminho a percorrer nos caminhos da pesquisa. 
 
2.4.4 Superfamília de imunoglobulinas 
 
São um grupo de proteínas independentes de pato cálcio capazes de 
adesão homofílica e heterofílica. A adesão homofílica envolve os domínios do 
tipo imunoglobulina na superfície das células de ligação com os domínios do 
tipo imunoglobulina na superfície de uma célula opostas enquanto a adesão 
heterofílica refere-se à ligação dos domínios do tipo imunoglobulina com 
integrinas e hidratos de carbono. 
 
2.5 Estruturas especializadas que asseguram a junção celular, a vedação 
dos espaço intracelular e a comunicação das células 
 
As células apresentam diferentes formas de comunicação nos tecidos 
animais, e as principais são as junções celulares conhecidas como aderentes, 
comunicantes e desmossomos. Quando observamos as células animais, 
verificamos três principais tipos de junções intercelulares: junções aderentes, 
desmossomos e junções comunicantes. Essas estruturas estão relacionadas 
com várias funções, como a ancoragem e a troca de informação. A seguir, 
falaremos a respeito desses três tipos de junções, encontradas principalmente 
no tecido epitelial. 
 
2.5.1 Desmossomos 
 
Os desmossomos são estruturas complexas que apresentam forma de 
disco e possuem a função de ancorar uma célula a outra. Eles são amplamente 
encontrados em células do tecido epitelial, como o estrato espinhoso 
da epiderme. 
Os desmossomos apresentam proteínas transmembranas (caderinas) 
que garantem a união das membranas adjacentes. Além disso, nas placas da 
membrana plasmática, voltadas para a superfície citoplasmática, há uma série 
de proteínas que possibilitam o ancoramento intracelular, como no caso 
do citoesqueleto. Por meio dos desmossomos, os filamentos intermediários de 
células adjacentes conectam-se a uma rede que se espalha por várias células 
de um mesmo tecido. 
 
2.5.2 Junções aderentes 
 
As junções aderentes apresentam função, como o nome sugere, de 
ancoragem. Elas são semelhantes aos desmossomos, por apresentarem 
proteínas de adesão transmembrana da família das caderinas, entretanto, 
nesse caso, o citoesqueleto não está ancorado a filamentos intermediários, 
mas, sim, a microfilamentos de actina. 
Essas junções formam uma espécie de cinturão em torno da célula, que 
faz com que ela se una a outras à sua volta, formando verdadeiras barreiras 
contínuas. Essas barreiras são importantes, pois evitam a perda de líquido 
extracelular através da camada de células. São essas junções que garantem 
que as células da pele se tornem impermeáveis. 
 
2.5.3 Zônula oclusiva 
 
A junção compacta ou zônula oclusiva é uma junção do 
tipo bloqueadora. Uma de suas funções é a obstrução do espaço extracelular, 
impedindo o trânsito de substâncias por entre as células em união. Neste caso, 
as substâncias que permeiam o meio extracelular só ultrapassam a zona de 
bloqueio sendo transportadas pelo citoplasma das células unidas. Esta 
seletividade do trânsito extracelular só é possível porque a junção se dispõem 
em cinturão, comumente associado ao pólo apical das células pareadas. Sua 
segunda função é impedir a dispersão ou migração dos elementos que 
integram as membranas plasmáticas e que não conseguem fluir pela região do 
cinturão de bloqueio. Isso permite à célula criar dois microambientes de 
membrana plasmática com composição distinta nos pólos apical e basal. 
A junção requer a presença das proteínas 
integrais claudinas e ocludinas nesta região das membranas plasmáticas 
pareadas. Estas proteínas presentes nas duas membranas se ancoram pelas 
extremidades projetadas ao meio extracelular, aproximando intimamente as 
duas superfícies extracelulares. No lado citoplasmático, à semelhança das 
proteínas caderinas, também ancoram o citoesqueleto, aqui representado 
pelos microfilamentos de actina. 
A proximidade entre as membranas pareadas no cinturão de oclusão é 
tão íntima que o aspecto trilaminar típico para a identificação visual de uma 
biomembrana ao miscroscópio eletrônico de transmissão é perdido, 
observando-se uma fusão das lâminas densas externas das duas membranas 
em união. 
 
2.5.4 Complexo Juncional 
 
O complexo junciona está presente em vários epitélios próximo à 
extremidade celular livre, sendo constituído dos seguintes elementos: zônula 
oclusiva, zônula de adesão e uma fileira de desmosomas. O complexo 
juncional é uma estrutura de adesão e vedação. 
 
2.5.5 Junções comunicantes 
 
Nas junções comunicantes, que apresentam formas e tamanhos 
variados, é possível observar a presença de canais citoplasmáticos que vão de 
uma célula a outra. Nessas junções, percebe-se a presença de proteínas de 
membrana que envolvem um poro, garantindo, assim, a passagem de 
substâncias como íons, aminoácidos e açúcares, sem que essas substâncias 
passem pelo meio extracelular. 
Essas junções estão presentes em vários tecidos, incluindo, por 
exemplo, o músculo cardíaco e as células embrionárias, e estão relacionadas 
com a sinalização celular. O trânsito de substâncias entre as células é bastante 
rápido, conferindo às junções comunicantes uma grande importância na 
comunicação entre células. 
 
3. DISCUSSÃO 
 
As células são delimitadas por membrana. Nas células eucarióticas, o 
material genético contido por duas membranas, e no citoplasma há vários 
compartimentos delimitados por membranas. Todas as membranas celulares 
são formadas por uma dupla camada contínua de lipídeos com proteínas 
associadas. Os lipídeos das membranas são fosfolipídeos, glicolipídeos e 
colesterol. 
A estrutura básica das membranas é estabelecida pela bicamada 
lipídica, mas sua atividade metabólica é realizada pelas proteínas. De acordo 
com a interação da proteína com a bicamada lipídica, as proteínas se 
classificam em proteínas integrais, pois interagem for temente com a bicamada 
lipídica, e proteínas periféricas, pois se ligam à bicamada lipídica por interações 
fracas. A maioria das proteínas da membrana plasmática é do tipo integral, e 
nessa categoria estão as proteínas transportadoras e os receptores de 
membrana. As proteínas periféricas par ticipam da associação da membrana 
com o citoesqueleto e dos mecanismos de sinalização celular. Os carboidratos 
da membrana fazem parte das glicoproteínas, glicolipídeos e proteoglicanas. 
Os carboidratos voltados para o meio extracelular e formam o glicocálice.O glicocálice oferece proteção mecânica às células, participa dos 
mecanismos de adesão e de reconhecimento celular e é componente dos 
antígenos de membrana. A membrana plasmática estabelece os limites entre a 
célula e o meio extracelular; controla a entrada e a saída de substâncias na 
célula; é responsável pelo reconhecimento de outras células e de moléculas 
diversas, modulando, assim, a atividade celular. 
 
4. CONCLUSÃO 
 
Conclui-se que a membrana plasmática, também chamada de 
membrana celular ou plasmalema, é um tecido presente ao redor de todas as 
células, tanto procariontes quanto eucariontes. De uma maneira geral, suas 
funções são revestir a estrutura do organismo celular, separando os meios 
interno e externo da célula, e controlar a entrada e saída de diversas 
substâncias conforme diferentes necessidades químicas. Tem como principais 
funções a proteção e delimitação, o transporte e reconhecimento de 
sustâncias. 
 
5. REFERÊNCIAS 
 
_. Biologia molecular da célula. 5. ed. Por to Alegre: Artmed, 2010. 
 
CARVALHO, H. F.; RECCO -PIMENTEL, S. M. A Célula 2001. São Paulo: 
Manole, 2001. 
 
COTRAN, R.S.; KUMAR, V.; COLLINS, T. Robbins: patologia estrutural e 
funcional. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000. 
 
JUNQUEIRA L. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 7. ed. R io de 
Janeiro: Guanabara Koogan, 2000. 
 
__. Biologia celular e molecular. 8. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 
2005. 
 
__. Histologia básica. 11. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. 
 
KARP, G. Biologia celular e molecular: conceitos e experimentos. São Paulo: 
Manole, 2005. 
 
LODISH, H. et al. Molecular cell biology. 4. ed. New York: W.H. Freeman and 
Company, 2000.