Biologia Celular - P1

Prévia do material em texto

Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro 
ICBS/Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde – Disciplina de 
Biologia Celular 
Vivian dos Santos Nogueira – 201317030-9 
vivian.nogueira18@gmail.com 
2016 
Assuntos: 
- Evolução e Classificação Celular 
- Bases moleculares da célula 
- Inter-relações metabólicas 
- Citoesqueleto 
-Membrana celular e Especializações 
- Atividade Fisiológica da Membrana – Mecanismo de transporte 
_____ 
 
2- DIVERSIDADE MOLECULAR NA CÉLULA 
 
1) COMPOSTOS INORGÂNICOS 
As células podem ser definidas como a menor porção de vida 
que conhecemos. Deste modo, devem conter um metabolismo 
mínimo próprio para sua sobrevivência e maquinário metabólico 
suficiente para exercer suas funções e/ou colaborar a nível 
tecidual e sistêmico. 
1.1 ) ÁGUA 
Dentro de uma célula generalizada podemos encontrar 
uma enorme variedade de compostos químicos e biomoléculas que 
são imprescindíveis para suas reações. Talvez uma das mais 
importantes seja a água. 
 Suas funções são diversas, sendo as mais importantes: 
 
- Solvente universal, pois seu caráter altamente polar tem 
afinidade por biomoléculas como carboidratos, proteínas, 
vitaminas hidrossolúveis e ácidos nucleicos (ou seja, a maior parte 
das moléculas que compõem seres vivos). Deste modo, além de 
muito abundante, é capaz de dissolver todas estas substâncias. 
- Termorreguladora, uma vez que a água possui um alto calor 
específico, isto é, é necessária uma grande quantidade de calorias 
para elevar a sua temperatura em um grau centígrado. Isto faz com 
que todos os seres vivos, que são abundantes em água, possuam 
uma maior estabilidade de temperatura em relação às 
variações ambientais, quando comparados com 
estruturas que possuem um baixo calor específico, 
como ferro. 
- Transportadora de substâncias, visto que a água é a 
componente majoritária de todos os meios 
intracelulares e outros espaços dentro dos seres vivos. 
Assim, é mais fácil imaginar biomoléculas e compostos 
químicos sendo transportados em uma matriz fluida 
do que em meio aerífero com presença de gases, ou 
imersos em alguma substância majoritariamente 
apolar (sem afinidade com a maioria das moléculas 
orgânicas conhecidas). 
Além dessas características importantíssimas para o bom 
funcionamento de corpos vivos, a agua tem participação ativa em 
muitos sistemas, como é o caso dos tratos digestório e respiratório 
nos humanos. 
No caso do trato digestório, a água presente no bolo alimentar 
forma uma camada de 
solvatação que não permite a 
ação de enzimas digestórias. A 
camada de solvatação é o 
resultado da ação de um 
solvente (no caso a água) sobre 
um soluto (no caso, o bolo 
alimentar). Deste modo, ela faz 
um isolamento químico entre as 
enzimas digestivas e os 
nutrientes do alimento 
consumido. A saída desta água 
de solvatação só ocorre na 
presença da Bile, o que favorece 
a interação Proteína-ligante, 
permitindo a ação enzimática. 
A Lipase é uma das enzimas 
digestivas mais sensíveis à 
tensão superficial da água que 
forma a camada de solvatação, 
de modo que tem maior 
dificuldade de adentrar à esta 
camada. 
 
1.2) SAIS MINERAIS – Forma Iônica 
Cálcio – Envolvido na coagulação sanguínea e na formação 
de ossos e dentes 
Sódio/Potássio/Cloro – Equilíbrio osmótico, funcionamento 
da membrana e impulsos nervosos. 
Iodo – formação de hormônios na tireóide (T3 e T4) 
Ferro – componente da hemoglobina, proteína de 
membrana celular das hemácias com a função de se ligar ao 
oxigênio para transportá-lo pela corrente sanguínea. 
Flúor – ossos e dentes, ação bactericida 
Magnésio – participa das substâncias quelantes das 
clorofilas nas plantas. 
Zinco – síntese de insulina, estimula o 
crescimento e a cicatrização da pele 
Fosfato – componente dos 
grupamentos fosfato no 
desoxiribonucleotídeos e nos 
ribonucleotídeos, além de 
componente chave das moléculas de 
adenosina-trifosfato (ATP). 
 
 
 
mailto:vivian.nogueira18@gmail.com
COMPOSTOS ORGÂNICOS 
São eles, carboidratos, proteínas, lipídeos, vitaminas e ácidos 
nucléicos. 
2.1) Carboidratos 
São compostos de função mista do tipo poliálcool-aldeído ou 
poliálcool-cetona e outros compostos que, por hidrólise, dão 
poliálcoois-aldeídos e/ou poliálcoois-cetonas. São 
as biomoléculas mais abundantes na natureza, constituídas 
principalmente por carbono, hidrogênio e oxigênio, podendo 
apresentar nitrogênio, fósforo ou enxofre na sua composição. 
Conforme o tamanho, os carboidratos podem ser classificados 
em monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. 
As menores unidades de carboidratos são os monossacarídeos, 
que quando ligados uns aos outros por ligações glicosídicas, 
podem formar di, tri e polissacarídeos. O exemplo mais importante 
de monossacarídeo é a GLICOSE e de polissacarídeo, o amido 
(substância de reserva vegetal), glicogênio (substância de reserva 
de fungos e animais), celulose (componente da parede celular 
vegetal), quitina (que compõe a parede celular de fungos) e 
heparina (que possui uma ação farmacológica, como um 
medicamento anticoagulante utilizado em várias patologias). 
As funções dos carboidratos, no geral, são tão diversas quanto suas 
estruturas. Eles podem ter função para o metabolismo energético 
(como a glicose), ou de reserva de energia (glicogênio e amido), 
estrutural (como no caso da celulose e quitina, além das 
glicoproteínas que compõem a membrana citoplasmática), e de 
sinalização (carboidrato sinalizador covalentemente ligado a uma 
proteína ou a um lipídeo, como os peptídeoglicanos que compõem 
paredes celulares de bactérias ou as glicoproteínas, isto é, muitas 
proteínas flutuantes do plasma sanguíneo). 
 
 2.2) Lipídeos 
 2.3) Proteínas 
2.4) Ácidos Nucleicos 
 
2 - INTERRELAÇÕES METABÓLICAS 
METABOLISMO INTEGRADO 
A alimentação é a fonte de nutrientes e energia que os seres 
heterotróficos utilizam. Através dos processos de ingestão (entrada 
do alimento no trato digestivo através da boca), digestão (que 
consiste na hidrólise dos compostos), absorção (passagem destes 
digeridos para a circulação) e distribuição (oferta visando atender 
a demanda das células de diferentes regiões do corpo) obtemos 
todos os nutrientes que necessitamos para sobreviver. 
A digestão de carboidratos, lipídios e proteínas possui etapas 
diferentes: 
- Digestão dos carboidratos começa na boca através da ação da 
enzima ptialina (conhecida como amilase salivar), que ataca 
ligações glicosídicas alfa 1-4 entre as moléculas de glicose do amido 
e as hidrolisa. Como o tempo que o alimento permanece na boca é 
relativamente curto, a amilase não consegue agir sobre todas as 
ligações, mas uma parte destas conseguem ser quebradas, gerando 
amiloses e amilopectinas.(conjuntos menores de glicoses). 
 
A amilase salivar continua atuando até chegar no estômago, onde 
sua ação é inibida pelo pH ácido. Logo, no estômago não ocorre 
nada em relação à digestão de carboidratos. 
A maior parte da digestão dos carboidratos é feita no intestino 
delgado (na região do duodeno) e esta digestão ocorre não só no 
lúmen, mas também nas microvilosidades do enterócito, onde a 
enzima maltase transforma a maltose em duas glicoses. Nessa 
superfície epitelial há as enzimas dissacaridases, das quais 
podemos destacar as sacarases (quebram as ligações alfa e beta 
1→2), lactases e isomaltases (quebram as ligações alfa 1→6 da 
isomaltose), que atuam na quebra até chegar aos 
monossacarídeos glicose, frutose e galactose, que serão 
absorvidos pelos enterócitos. 
Deste modo, os 
enterócitos 
utilizarão parte 
dos tais 
monossacarídeos 
em suas 
demandas 
metabólicas e 
distribuirão o 
restante para a 
circulação 
ENTERO-
HEPÁTICA (conhecida também como circulação porta), na qual 
desemboca no FÍGADO. Este órgão se encarrega de fazer a 
distribuição de açúcares para os músculos, cérebro e outros 
tecidos.Ele que controla a glicemia e comanda a síntese e quebra 
de parte do glicogênio com o intuito de regular os níveis de glicose 
no sangue e não 
deixar que esta 
falte para o 
cérebro. 
 Nem todas as 
células possuem 
todas as vias 
metabólicas 
completas. As 
hemácias de 
mamíferos, por 
exemplo, como 
consequência de uma especialização para sua função de transporte 
de oxigênio, são anucleadas e também não possuem mitocôndrias 
ou outras organelas envolvidas no processo de geração de energia. 
Desta forma, elas realizam uma glicólise “incompleta”, gerando o 
lactato como subproduto (posteriormente liberado à corrente 
sanguínea) e apenas 2 ATP. Portanto, por não conseguirem 
produzir energia para sua vida útil, as hemácias têm um ciclo de 
vida muito curto (em torno de 120 dias) sendo constantemente 
renovada na medula óssea. 
No cérebro a glicose adentra através de um transportador. Passa 
por vias mais complexas e gera ATP. A glicose é o único substrato 
que o cérebro consegue usar, diferente de outros órgãos e tecidos. 
É importante conhecer a via Glicuronidea, que consiste na 
Conjugação de compostos potencialmente tóxicos com ácido 
glicurônico: é a principal envolvida no metabolismo de drogas. Os 
glicuronídeos são a maior fracção de metabólitos de muitos 
fármacos que contém um grupamento fenol, álcool ou carboxil. De 
modo geral, são inativos e rapidamente secretados pela urina e 
pela bile por um sistema de transporte aniônico. 
O fígado é certamente o órgão que abriga a maior concentração de 
vias metabólicas relacionada à glicose, pois é o órgão responsável 
por manter a glicemia do sangue, além de armazenar parte do 
glicogênio. Parte da glicose que recebe pela circulação porta é 
liberada no sangue, parte usada na síntese de glicogênio, outra 
parte pode ser transformada, em vias metabólicas locais, em 
riboses, ácidos nucléicos, ácidos graxos, lipídeos, etc. 
 
- Digestão de Proteínas 
A digestão de proteínas na boca se limita à trituração mecânica, não 
havendo quaisquer ações enzimáticas de peptidases. Portanto, a 
digestão das proteínas propriamente dita começa no estomago, 
uma vez que ele produz ácido clorídrico (HCl) e sintetiza e excreta 
a enzima Pepsina. 
As enzimas proteolíticas se dividem em Endopeptidases, que 
clivam ligações no meio da cadeia peptídica (pepsina, tripsina, 
quimiotripsina e elastase) e Exopeptidases, que clivam ligações nas 
extremidades da cadeia peptídica (deste modo, podendo ser 
carboxipeptidases e aminopeptidases, dependendo da 
extremidade que a reação ocorre). Estas enzimas, hidrolases, 
necessitam de água para sua ação catalizadora, e são excretadas 
como enzimas inativas (pré-enzimas) para evitar a autodigestão. 
Estas só são ativadas quando alimentos ricos em proteínas 
adentram no sistema gastrointestinal. 
 
O estômago possui um pH ácido (1,6 a 3,2) graças à liberação de 
HCl, que tem a função de desnaturar as proteínas e desfazer suas 
conformações quaternária, terciária e secundária. O ácido 
clorídrico é produzido pelas bombas de prótons das células 
parietais do estômago, estimuladas pela presença de acetilcolina, 
gastrina (hormônio produzido pelas células G na presença de 
peptídeos) e histamina (produzida pelas células ECS). A produção 
de HCl ainda sofre influência de estímulos nervosos conduzidos 
pelo nervo Vago, que responde à estímulos sensoriais como visão, 
cheiro e a presença do alimento na boca, por exemplo. As células 
principais excretam pepsinogênio (precursor da pepsina), que só é 
convertido justamente em presença do ácido clorídrico. A pepsina 
tem a função de clivar a proteína nos seus aminoácidos aromáticos, 
como a fenilalanina, tirosina e Triptofano. 
 
Quando o alimento chega à região do fundo do estomago e do 
antro, é necessário haver uma inibição da secreção ácida, uma vez 
que o alimento será posteriormente encaminhado para o duodeno, 
onde o pH é básico. Isto ocorre da seguinte maneira: quando o 
ácido clorídrico chega, junto com o alimento, ao Fundo, estimula a 
produção de Somatostadina pela célula D. Esta substância inibe a 
produção de gastrina pela célula G e a produção de histidina pela 
célula enterocromafim (ECS), o que leva à inibição total de 
produção de ácido clorídrico pela célula parietal no estômago. 
No duodeno, são secretadas pré-enzimas pancreáticas, 
tripsinogênio, quimiotripsinogênio, pro-carboxipeptidase, pro-
elastase e colagenase, que sairão da forma zimogênia (inativa) e 
serão convertidos à forma ativa. Caso o alimento chegue com pH 
ácido, a célula S produz Secretina, que atua sobre o pâncreas 
estimlando-o a produzir carbonato de cálcio, que neutralizará a 
acidez do bolo alimentar. 
Na membrana plasmática dos enterócitos, como já vimos, há 
produção de enzimas dissacaridases para lisar moléculas de 
açúcares. Além disso, elas também produzem aminopeptidases, 
carboxipeptidases e dipeptisase. Os aminoácidos, então, são 
absorvidos pelos enterócidos e caem na circulação porta por 
meio de capilares mais próximos. 
 
No fígado, os aminoácidos podem: 
- Cair na corrente sanguínea e ser distribuído para o corpo; 
- Formar proteínas hepáticas; 
- Ser incorporados a nucleotídeos e hormônios; 
- Desaminados e 
participar do ciclo 
da ureia; 
- Entre o músculo e 
o fígado há inter-
relações, e o 
músculo pode 
liberar alanina para 
ser usada nas 
demais vias do 
fígado; 
- o aminoácido 
convertido em 
piruvato pode ser 
sintetizado como 
glicose; 
 
 
- Digestão de Lipídios 
Na boca não há ação digestória, bem como no estômago, quando 
falamos de lipídios. As enzimas que atuam na digestão de gorduras 
são as lipases e as colesterol esterases, já no intestino delgado. 
Estas enzimas provêm do suco pancreático e se apresentam no 
intestino com forma de micelas. 
Ácidos biliares agem 
sobre as micelas, que 
são absorvidos pelos 
enterócitos como 
monoacilglicerol e 
ácido graxo. Esse 
monoacilglicerol é 
convertido em 
triacilglicerol que se 
associa com proteínas 
formando o 
Quilomícrom. Sua 
função é transportar 
esses 
materiais hidrofóbicos pelo sangue e linfa. Os quilomícrons 
produzidos no intestino são transportados pela linfa até o ducto 
torácico, que desemboca na junção das veias jugular e subclávia. 
No sangue encontra a enzima lipase que degrada 
os triglicerídeos e libera os ácidos graxos, virando quilomícron 
remanescente. 
Ainda no fígado, os ácidos graxos também podem servir na 
produção de lipídios hepáticos, lipoproteínas plasmáticas, β-
Oxidação, intermediário do ciclo de Krebs, formação de corpos 
cetônicos e o colesterol pode servir na formação de hormônios 
esteroides 
3 - CITOESQUELETO 
Consiste em uma malha composta por um conjunto de 
três tipos diferentes de filamentos proteicos. São eles: 
microtúbulos, filamentos intermediários e 
microfilamentos. Fica abrigada no citoplasma, logo 
abaixo da membrana plasmática das células eucariotas. 
Suas funções são: 
 Sustentar a forma celular, uma vez que os 
filamentos, apesar de maleáveis, possuem 
uma dureza relativa que auxiliam no 
mantimento da forma. 
 Permitir o movimento celular 
 Movimenta substâncias e componentes 
citoplasmáticos 
Podemos a partir de agora, então, fazer uma distinção 
entre duas zonas na matriz citoplasmática e a matriz 
citoplásmica propriamente dita. Nesta última que 
encontramos o conjunto de proteínas fibrosas no qual 
denominamos citoesqueleto. 
São três os componentes do citoesqueleto: 
 
1 – Microfilamentos: filamentos protéicos formados 
principalmente por actina, com funções que vão desde 
a formação de pseudópodos, a contração muscular, até 
a citocinese, no final da divisão celular. A actina é uma 
proteína facilmente encontrada nos músculos, por ter 
uma função contrátil. Ela exerce funções parecidas nas 
células eucariotas, visto que na divisão celular o 
estrangulamento que leva à citocinese é executadopor 
contração do dos microfilamentos do citoesqueleto. 
Além disso é utilizado por amebas para se locomover, 
uma vez que estas o fazem através de 
pseudópodos. 
Para sustentar a forma celular, os microfilamentos se 
acumulam próximos à membrana celular e se ligam às 
proteínas da membrana. 
No caso das hemácias, podemos ver que a disposição 
das ligações é de modo que elas se acumulam à uma 
estrutura central, o que deforma a região central da 
célula, fazendo com que ela tenha este formato de 
botão. 
 
Outro caso onde podemos observar os 
microfilamentos determinando a forma celular é na 
disposição deles nos microvilos dos enterócitos (células 
do interstino). Nele, eles se dispõem paralelamente, 
sustentando as microvilosidades eretas. 
 
2 – Microtúbulos: filamentos proteicos do 
citoesqueleto em forma cilíndrica e oca, com um 
diâmetro de 13 subunidades de α e β-tubulina. São 
macromoléculas cujos monômeros são a proteína α-
tubulina e β-tubulina, sendo a interação entre essas 
duas proteínas resultante na estrutura microtubular. 
As funções são, além da sustentação da célula, o 
transporte de organelas celulares pelo citoplasma, 
migração dos cromossomos durante a divisão celular 
e movimento dos cílios e flagelos. Entretanto, em 
linhas gerais, podemos afirmar que a principal função 
dos microtúbulos é promover sustentação e 
movimentação de estruturas dentro da célula. 
Os microtúbulos não possuem um comprimento 
definido, uma vez que tem a capacidade de 
despolimerizar numa extremidade e polimerizar em 
outra. Essa capacidade é controlada através das 
características do meio e da condição de temperatura, 
quantidade de polímeros, GTPs, por exemplo. 
 Os microtúbulos são 
montados e organizados 
principalmente a partir 
de uma organela celular 
chamada centrossomo. 
Esta organela possui um 
par de centríolos em seu 
centro, sendo o 
crescimento do 
microtúbulo sempre na orientação a partir do 
centrossomo para a matriz citoplasmática. Vale 
pontuar que os centríolos não são os agentes 
formadores de fuso, mas sim o centrossomo, que é a 
região organelar não-membranosa auto-replicável na 
qual os centríolos estão inseridos. Esta organela se 
duplica na fase S da intérfase mitótica ou meiótica e 
cada uma delas se direciona para um polo da célula, 
dando origem às fibras do fuso para auxiliar no 
momento de anáfase. A separação dos cromossomos 
se dá com uma despolimerização dos microtúbulos, 
ocasionando um 
encurtamento das 
fibras. Mais uma vez 
os microtúbulos estão 
envolvidos em 
movimentação de 
estruturas da célula, 
só que desta vez, 
tratando-se dos 
cromossomos no 
momento da divisão 
celular. 
São organelas 
microtubulares: 
centríolo, corpúsculo 
basal, flagelos, cílios, 
fusos e ásteres, que se diferenciam entre si pela 
organização das suas estruturas microtubulares. O 
corpúsculo basal tem a função de exteriorizar cílios e 
flagelos. 
Sobre os flagelos, a forma ondulada da movimentação 
flagelar é criada pela atividade motora dos braços de 
dineína do axonema em conjunto com os diplo-
microtúbulos, portanto a fosforilação da dineína 
axonemal é um ponto de regulação crítico no início da 
motilidade. Elas consistem em proteínas que 
“acompanham” os microtúbulos periféricos dos 
cílios/flagelos. Há quadros patológicos como a 
esterilidade masculina, que pode ser causada por uma 
disfunção na expressão destas proteínas, dificultando 
a motilidade do espermatozoide. Pode ocorrer 
também infecções pulmonares em pessoas que 
apesentam cílios com dificuldade de locomoção, por 
defeitos nos braços de dineína, no decorrer do trato 
respiratório. Sabemos que os cílios têm um importante 
papel nas vias aéreas de capturar partículas 
potencialmente patógenas e envolvê-las em muco para 
ser excretado. 
 Foram encontradas, associadas aos 
microtúbulos, proteínas motoras (cinesinas/dineinas) 
que estão em constante movimentação através da 
energia derivada da hidrólise de ATP, transportadoras de 
organelas ou vesículas. As CINESINAS são motores 
protéicos que têm a capacidade de se locomover usando 
microtúbulos como trilhos. Elas foram identificadas pela 
primeira vez nos axônios gigantes de lulas, 
transportando organelas membranosas, e hoje já se 
conhecem cerca de 100 cinesinas diferentes em 
humanos. As CINESINAS se movem para a extremidade 
positiva do microtúbulo, já as DINEÍNAS, para a 
extremidade negativa. 
 
3 Filamentos Intermediários 
 
 
 
 
São fortes filamentos 
protéicos que sustentam a 
posição do núcleo e das 
organelas celulares, além de 
suportar o estresse mecânico. 
Se difundem por todo o 
citoplasma, diferente dos 
microfilamentos que se 
concentram na periferia, 
próximo à membrana. São consideradas proteínas 
isomorfas (iguais) com alto grau de especificidade para 
cada tipo de tecido, conferindo resistência mecânica às 
células. 
 
4 MEMBRANA CELULAR 
A membrana plasmática é uma película que 
circunda a célula, delimitando o espaço interno. Sua 
estrutura consiste em uma bicamada fosfolipídica, 
conformada em um modelo conhecido como mosaico 
fluido, uma vez que moléculas proteicas, glicídios e 
moléculas lipídicas (principalmente colesterol) se 
encontram inseridas e essa diversidade de moléculas 
se assemelha a um mosaico. A fluidez da membrana é 
regulada pela quantidade de colesterol (pode afetar 
também a permeabilidade, reduzindo-as), dentre 
outros fatores e é importante para a movimentação 
das proteínas inseridas e das próprias moléculas de 
fosfolipídios, que podem se movimentar de três 
formas: 
- Rotação entre seu próprio eixo 
- Difusão lateral 
-Flip-flop, sendo este o mais raro, quando um 
fosfolipídio se desloca para a outra camada 
 Esta movimentação depende da temperatura, 
e pode ser interpretada como uma vantagem biológica, 
pois os receptores conseguem e movimentar pela 
membrana e agir por toda a extensão da célula. 
 
 Os fosfolipídios possuem uma porção 
hidrofílica (polar, na região do glicerol) e uma porção 
hidrofóbica (sendo a porção de cadeia carbônica 
apolar, os ácidos graxos). Esta anfipatia é importante 
no metabolismo de lipídios, bem como para a absorção 
de vitaminas lipossolúveis no corpo, em geral, através 
da conformação de micelas. A mesma lógica é utilizada 
para compor a membrana, uma vez que as duas 
camadas se dispõem em orientações opostas, com as 
duas porções apolares voltadas para dentro. 
Esta “barreira hidrofóbica” que se forma é importante 
para controlar a entrada e saída de solutos e íons, que 
perpassam a membrana através de proteínas 
transportadoras/receptoras. 
 
- PROTEÍNAS MEMBRANOSAS 
Possuem a função de transportar íons, formar 
complexos protéicos, receptores de informação e 
catalisar reações (enzimas). As proteínas que 
atravessam a membrana possuem característica 
também anfipática, uma vez que aminoácidos polares 
ficam para as extremidades e aminoácidos apolares, 
em contato com as caudas apolares. 
As glicoproteínas estão associadas às proteínas e 
atuam no reconhecimento e interação. 
As aquaporinas são poros protéicos especializadas na 
passagem de água; 
 
- GLICÍDIOS MEMBRANOSOS 
Açúcares que formam o glicocálix 
(glicoproteínas, glicolipídeos e 
proteoglicanas) presente nas células 
animais, com função de proteção 
mecânica, lubrificação, retenção de 
nutrientes, 
reconhecimento 
celular e adesão entre as células. 
 Ex: célula endotelial do vaso 
sanguíneo, possuem lectina, que reconhecem 
neutrófilos, permitindo sua ação na infecção. 
O glicocálix ainda age sob a especificidade dos tipos 
sanguíneos (A, O, B) 
 
ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA CELULAR 
Podem ser: 
 De superfície apical (microvilosidades, cílios, 
flagelos e Estereocílios) 
 Especializações basolaterais (célula/célula e 
célula/matriz extra) 
 
1 - DE SUPERFÍCIE APICAL 
 
- Microvilosidades: são projeçõesdo citoplasma em 
direção à superfície livre da célula, em formato de 
“dedos de luva” com a função de absorção de 
nutrientes. São imóveis, relativamente curtas e 
comumente observadas nos enterócitos. 
Estereocílio 
 
- Estereocílios: também são 
projeções do citoplasma, 
mais longas, ramificados e 
também imóveis. Estão 
presentes no epidídimo e em 
células pilosas do ouvido 
interno. Sua principal função 
é absorção e secreção, mas 
podem assumir função 
sensorial quando associados 
a cílios sensoriais 
(quinocílios) no ouvido 
interno. Os Estereocílios se 
parecem com cílios, pois são 
muito finos, mas são 
internamente semelhantes 
aos microvilos, pois possuem 
citoplasma internamente. 
Por isso, à vista ele é um 
estéreo (imóvel) + cílio (que é fino), mas na realidade 
ele é uma espécie de microvilo mais fino e longo. 
 
2 – ESPECIALIZAÇÕES BASOLATERAIS 
- Zônula de Oclusão: consiste na fusão de folhetos 
externos das membranas celulares adjacentes, de 
modo a evitar 
que substâncias 
entrem por 
difusão por 
dentre os 
espaços 
intercelulares e 
atinjam a 
corrente 
sanguínea. Fica 
na região mais 
apical da célula, 
em relação às outras junções. 
- Zônula de Adesão: União sem fusão (vedação) das 
membranas. É a junção que se liga ao citoesqueleto por 
meio de filamentos de actina (proteína 
eletrodensa). As âncoras 
transmembranares são 
compostas de caderinas 
e assim se ancoram a 
outras células e 
integrinas que se 
ancoram a matriz 
extracelular. Existe uma 
considerável diversidade morfológica entre as junções 
aderentes. Aquelas que ligam células umas às outras se 
parecem com estrias ou manchas isoladas, ou como 
bandas que rodeiam completamente a célula. O tipo de 
banda dessas junções aderentes está associado a feixes 
de filamentos de actina 
 
- Junção de Comunicação: permitem a comunicação 
química direta entre o citoplasma celular adjacente 
através de difusão, sem contato do líquido 
extracelular. Isto é possível devido a seis proteínas 
conexinas que interagem para formar um cilindro com 
um poro no centro. Este se sobressai através da 
membrana celular e quando duas células adjacentes 
interagem, formam um canal de junção gap. 
 
- Desmossomos: no lado citoplasmático de cada 
desmossomo, há uma placa circular chamada placa de 
ancoragem, composta por pelo menos 12 proteínas. 
Esta placa de ancoragem é importante para servir de 
ponto de inserção para filamentos de queratina. Nesta 
região do desmossomo há um acúmulo das proteínas 
caderinas, 
que garante 
a adesão 
entre as 
células. 
 
 
 
 
 
- Hemidesmossomo: possui metade da estrutura do 
desmossomo, pois se trata da adesão à membrana 
basal do tecido. O espaço extracelular é rico em 
integrina, proteína com muita afinidade pela estrutura 
do tecido conjuntivo da lamina basal. 
 
5 ATIVIDADE FISIOLÓGICA DA MEMBRANA 
MECANISMOS DE TRANSPORTE 
O transporte pode ser 
1 – Passivo, sem gasto de ATP 
2 – Ativo, com gasto de ATP 
 
 
Transporte Passivo 
Pode ocorrer por difusão simples ou por difusão facilitada, sendo a 
diferença entre os dois a presença de uma membrana 
transportadora ou canal especializado que auxilia no transporte 
daquela substância, sem gasto de energia. A presença destas 
proteínas é importante 
pois substâncias 
hidrossolúveis maiores 
que a água, necessitam 
de caminhos hidrofílicos 
para atravessar a 
membrana: poros 
(canais), sendo 
consideradas difusões 
simples- ou 
transportadores - sendo 
denominadas difusões 
facilitadas. 
- Água: pode ser transportada por difusão simples ou facilitada, 
sendo o segundo modo muito mais efetivo no que se trata de 
rapidez em que se atinge o equilíbrio osmótico. 
 
A difusão facilitada é vantajosa na medida que é menos 
dependente da concentração da substância para realizar o 
transporte. Entretanto, possui uma maior dependência da 
temperatura ideal, uma vez que se trata de funcionamento 
proteico, além de estabilizar muito rapidamente até mesmo por 
saturar todos os transportadores. 
 
Os transportadores podem ser do tipo 
- Uniporte: quando apenas uma molécula/íon é carreado; 
- Simporte: quando duas moléculas/íons distintos são carregados 
no mesmo sentido. 
- Antiporte: quando duas moléculas/íons distintos são carregados 
em sentidos opostos 
 
Nas hemácias, a nível tecidual, ela vai captar o CO2 que esta sendo 
produzido lá como resultado da respiração celular e transformá-lo, 
através da enzima anidrase carbônica, em ácido carbônico (HCO3), 
que será transportado por um transportador do tipo antiporte, 
simultaneamente à entrada de íons de cloro. Isto é feito para que o 
carbono seja transportado até os pulmões pela própria corrente 
sanguínea, mas em forma não-tóxica para o organismo. 
 
 
Quando chega nos pulmões, a hemácia faz o sentido inverso da 
reação, trocando íons de cloro por ácido carbônico, internalizando 
estes. Deste modo, a enzima anidrase carbônica (que é uma enzima 
de mão dupla) transforma o ácido carbônico em gás carbônico 
novamente para que ele seja liberado pelos pulmões através da 
expiração pulmonar. 
 
Transporte Ativo 
É o tipo de transporte que se estabelece contra um gradiente de 
concentração, e por isso, é sempre realizado por uma enzima ATP-
ase transportadora, demandando gasto de energia. 
 
 - Transporte ativo primário: utiliza o ATP como fonte de energia 
livre. Um exemplo clássico é a bomba de sódio e potássio (realizado 
pela enzima Sódio-
Potásssio-ATP-ase): 
A bomba de sódio e 
potássio é crucial para 
manter o desequilíbrio, 
ou seja, o gradiente 
eletroquímico que a 
diferença iônica dentro 
e fora da célula provoca. 
Esta diferença de 
potencial é 
extremamente 
importante para as 
atividades fisiológicas 
celulares, além de ser 
também crucial para o 
processo de condução 
nervosa nas células 
neurais. 
Portanto, mantém-se a área externa da célula predominantemente 
positiva, enquanto a área interna deve ser mantida 
predominantemente negativa. 
Outro íon a manter contra o 
gradiente de concentração é o 
cálcio, pois seu “desequilíbrio” 
é importante para realizar 
efeitos fisiológicos como o 
potencial de ação, contração 
muscular, rearranjo do 
citoesqueleto, motilidade, 
divisão celular, secreção e 
modulação de atividade 
enzimática, entre outros. O 
transporte, nesse caso, já é 
realizado por Cálcio-ATP-ases 
(Ca-ATPases) e estas enzimas 
estão presentes na membrana plasmática, mitocondrial e na 
membrana de algumas outras organelas como endossomas e 
retículo endoplasmático que podem armazenar cálcio como meio 
de reserva de acesso rápido, mas “fora” do citosol. Esta reserva 
rápida é utilizada, por exemplo, no momento da contração e 
relaxamento rápidos dos músculos. 
 
- Transporte ativo secundário: que utiliza o gradiente químico 
provocado por um transporte ativo primário ou transporte passivo 
como fonte de energia. 
Um exemplo comum é a captação de glicose pelos enterócitos, 
onde um transportador do tipo simporte permite a entrada por 
difusão facilitada de Glicose juntamente com um íon de sódio 
(Na+). A glicose posteriormente passa para a corrente sanguínea 
por um transportador uniporte por difusão facilitada. O íon de 
sódio deve ser retirado do meio intracelular, por motivos já 
explicitados anteriormente, então ele é “trocado” por íons de 
potássio, através da “bomba de sódio e potássio”. Se analisarmos 
bem, este caso se trata de um transporte passivo secundário, pois 
o transporte ativo da Na-K-ATPase foi incentivado por um gradiente 
eletroquímico causado por um transporte anterior, no caso, difusão 
facilitada do tipo simporte. 
 
 
 
 
 
 
 Nesta imagem acima podemos observar o cenário 
metabólico de uma célula parietal do estômago. Como já vimos no 
item de digestão de proteína, as células parietais são as 
responsáveis por liberar ácido clorídrico,que é o composto 
responsável por tornar o pH do estômago acidificado. 
Deste modo, O hidrogênio que provém do resultado da 
ação reversa da anidrase carbônica sai por transporte ativo de 
antiporte, ao passo que entram íons de potássio. Ao mesmo tempo, 
saem íons de Cloro (Cl-) por transporte passivo do tipo uniporte. 
Com o H + Cl fora da célula, então, é formado o ácido clorídrico. 
Alguns fármacos utilizados no tratamento de úlceras 
inibem irreversivelmente a bomba de prótons H+/K+ ATPase, na 
membrana das células parietais gástricas. A diminuição da 
atividade dessa proteína acarreta uma diminuição da concentração 
de íon hidrogênio H+ no lúmen gástrico, portanto não será possível 
a formação de ácido clorídrico, aumentando o pH, e tornando-o 
menos ácido. 
Isto vai gerar alguns impactos, pois o HCl possui um papel 
fundamental na desnaturação de proteínas para que o seu 
processo de digestão ocorra. Além disso, As células principais 
excretam pepsinogênio (precursor da pepsina), que só é convertido 
justamente em presença do ácido clorídrico. A pepsina tem a 
função de clivar a proteína nos seus aminoácidos aromáticos. 
Portanto, se uma quantidade muito grande de bombas H+/K+ 
ATPase forem inativadas, a digestão de proteínas pode acabar 
sofrendo um prejuízo.