BIOLOGIA CELULAR - MEMBRANA PLASMÁTICA E CITOESQUELETO

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BIOLOGIA CELULAR E HISTOLOGIA 
Paola Barbosa – FAMED XVII 
Membrana Plasmática / Plasmalema 
 
Estrutura 
- Bicamada fosfolipídica (hidrofóbico -centro- e hidrofílico –2 superfícies-). 
- Aspecto trilaminar. 
- Contem lipídios: glicolipídios e colesterol. 
- Assimétrica: composição lipídica de cada metade é diferente – proteínas diferentes de acordo 
com a função (sinal, captação). 
- Não há gasto de energia na sua organização porque essa se dá por afinidade. 
- Fosfolipídios não estão ligados – mosaico fluido –, andam livremente na membrana em sua 
própria monocamada (enzima flippase consegue mudar fosfolipídios de camada). 
OBS: Substâncias hidrofóbicas passam mais facilmente pela membrana. 
 
Proteínas de membrana 
Funções: 
- Poros (íons – substâncias com carga tem dificuldade de atravessar a membrana) e receptores 
(hormônios). 
Divididas em 2 grupos: 
- Integrais: incorporadas na estrutura da membrana (só é possível extrair destruindo a célula). 
- Periférica: fracamente associadas a membrana (podem ser facilmente retiradas ou perdidas). 
Transmembranas (integrais): atravessam toda a membrana (passagem única ou múltipla). 
 
 
 
- Aminoácidos da proteína dentro 
da membrana são, EM MAIORIA, 
hidrofóbicos, os hidrofóbicos que 
ficam no meio aquoso causam 
dobramentos. 
- Proteínas deslizam sobre a MP 
(fluida). 
- Distribuição proteica diferente nas 
duas camadas. 
- Porção glicídica → saliência para 
fora. 
 
 
 
Síntese de glicoproteína: 
1 – Síntese das proteínas da membrana no retículo endoplasmático rugoso. 
2 – Transporte em vesícula → aparelho de Golgi (onde estão os glicocálices). 
3 – Aumento da porção glicídica (adiciona-se o glicocálice) → transporte para a MP. 
 
 
 
Superfície externa da MP 
Estrutura de hidrato de carbono (glicocálice): 
- Primeira coisa a tocar no encontro de células = comunicação e reconhecimento da interação 
da célula com o meio extracelular. União com moléculas extracelulares, protege a célula contra 
ação de enzimas e pH. 
- Sinalização e inibição por contato: controle no processo de divisão celular (sinaliza contato 
com outra célula para a célula parar de dividir). 
OBS: Câncer: um dos mecanismos → células perdem essa proteína e dividem 
descontroladamente. 
Fatores que influenciam a fluidez (enzima flipase): 
- Energia cinética: aumento de temperatura → aumenta fluidez. 
- Tamanho da calda lipídica: se aumenta o tamanho, diminui a fluidez pro atrito. 
- Colesterol: diminui a fluidez por ocupar espaço. 
- Presença de insaturações: calda formada por ácidos graxos saturados, insaturações aumenta a 
fluidez por afastar as pernas do lipídeo. 
 
Troca de substâncias na membrana 
- Osmose (espontâneo): transporte solvente, água do meio hipotônico em soluto (-) pro meio 
hipertônico em soluto (+). Passar água de onde tem mais para onde tem menos água. 
OBS 
1: meio hipotônico: meio com mais água e menos soluto que a célula (água entra na célula = 
equilíbrio). 
2: Isotônico: meio igual a célula, sem fluxo efetivo = equilíbrio → SORO. 
3: meio hipertônico: meio com mais soluto que a célula (água sai da célula = equilíbrio) 
- Água = aquaporina: poros na membrana para a passagem de água. 
- Difusão passiva (soluto): a favor do gradiente de concentração, não usa energia. 
 - Difusão simples: molécula atravessa livremente. 
 - Difusão facilitada: proteínas criam canal para passagem (íons). 
- Transporte ativo primário (soluto): contra o gradiente de concentração - do menos pro mais - 
(ex: bomba de sódio e potássio), há gasto de ATP para manter o gradiente de concentração. 
- Transporte ativo secundário: uma substância a favor do gradiente e outra contra. Transferência 
de energia pelo gradiente. Ex: sódio entrando possibilita a glicose entrar sem gastar atp – sódio 
sai para entrar potássio gastando o atp (intestino: mecanismos independentes da insulina) → 
feito pela energia do próprio gradiente. 
*glicose do menos pro mais (absorção), sódio + do lado de fora e passa do mais pro menos, 
perde energia do gradiente do sódio e passa ela pro gradiente de glicose (menos pro mais) 
acontecer sem gasto de ATP. 
OBS: SORO: glicose, sódio e água: aumentar concentração de sódio no interior da célula pra 
água entrar (osmose) mais efetivamente. 
 
Endocitose 
Entrada de macromoléculas e partículas maiores em bloco – modificações visíveis na MP 
(envolver a substância com a mp). 
Variedades da endocitose: 
1- Pinocitose de fase fluida não seletiva: 
– Pequenas invaginações na MP → engloba fluido extracelular + substâncias (vesícula) → puxada 
pelo citoesqueleto → entra no citoplasma → vesícula se funde ao lisossomo (enzimas digestivas) – 
as vezes passa direto para atender as células mais distantes. 
 
2- Endocitose mediada por receptores (ou pinocitose seletiva): 
- Ligante: (hormônio) molécula com afinidade pelo receptor (proteína de membrana). 
- Receptores espalhados em regiões da membrana (fossetas cobertas – CLARATINA principal 
proteína que molda a membrana para formar vesícula que se fundem ao endossomo). 
- Ligação receptor-ligante: só entra se interagir com o receptor. Ativa as moléculas do 
citoesqueleto. → fossetas são arrastadas pelo citoesqueleto e forma vesículas cobertas. 
- Penetram no citoplasma → perdem o revestimento de claratina (reutilizável), e fundem-se com 
endossomos (compartimento membranoso -“saquinho”- que recebem as vesículas que foram 
internalizadas). 
- Membrana endossomos → bomba de H+ → acidifica o interior da organela (gasto de ATP) → 
separação, quebra da ligação, do receptor (reutilizável) e seu ligante. 
OBS1: Endossomo primário: bomba de H+ e separação do receptor-ligante. Endossomo 
secundário: se liga ao lisossomo (pH ácido) - digerir o ligante na digestão lisossômica. 
OBS2: pH do citoplasma não é acido como o do lisossomo, então se o lisossomo romper, suas 
proteínas digestivas desnaturam. 
OBS3: alguns receptores podem não voltar para a membrana: se tiver um pk baixo, não 
desligam do ligante e são digeridos junto com ele. 
 
- Internalização de LDL: fundamental para manter baixo do LDL do meio extracelular. 
- LDL (rica em colesterol) tem grande afinidade pelos receptores da MP. 
- Ligação LDL-receptor → formação de vesículas pela claratina → fusão com endossomo → 
digestão na fusão com lisossomo. 
OBS: Interior das lipoproteínas (transportar lipídeo e aumentar a solubilidade) tem lipídeos e uma 
camada de fosfolipídios por fora (não precisa de duas camadas por que não tem água interna). 
 
3- Fagocitose: 
- Englobamento e eliminação de bactérias, fungos, protozoários, células danificadas e moléculas 
do meio extracelular → realizado por leucócitos (macrófagos e neutrófilos). 
- Ligante aderido ao receptor promove modificações na camada citoplasmática da MP → 
ativação da proteína gelsolina (Ca+) → transforma gel em sol (fluido) que permite a emissão de 
pseudópodes (“bracinhos” – filamento de actina) para fagocitose → bordas do peseudópodes 
se fundem formando o fagossomo (vacúolo intracelular). 
 
 
Exocitose 
- Fusão de vesículas citoplasmáticas com MP e expulsão do conteúdo de vesículas para fora da 
célula → sem ruptura da superfície celular. 
- Ocorre, por exemplo, na expulsão de moléculas armazenadas em vesículas de células 
secretoras (glândula salivar e pâncreas). 
- Proteínas fusogênicas – presente na vesícula e na membrana, determina o processo de fusão 
(vesícula e MP), depende do cálcio. 
 
 
BIOLOGIA CELULAR E HISTOLOGIA 
Paola Barbosa – FAMED XVII 
Citoesqueleto 
 
Definição: armação proteica filamentosa no citosol (malha tridimensional). 
 
Funções: 
✓ Mantém a forma da célula; 
✓ Fornece rigidez às células; 
✓ Determina a posição correta das organelas no citoplasma; 
✓ Mobilidade celular (macrófagos, espermatozóide, fibroblastos...) 
✓ Contração muscular; 
✓ Divisão celular; 
✓ Transporte de substâncias e de vesículas no interiorda célula - microtúbulo; 
✓ Suporte para estruturas celulares móveis (cílios, flagelos); 
 
Principais componentes 
Filamentos 
1- Filamento actina: na membrana (forma da célula, molde, dentro das microvilosidades). 
2- Filamentos intermediários: associados aos desmossomos, contribuição no envoltório 
nuclear. 
3- Microtúbulos: centro organizador do mic. (centrossomo) – onde estão os centríolos - 
movimento. 
 
 
Proteínas acessórias 
- Proteínas reguladoras: controlam o processo de alongamento e redução dos filamentos. 
- Proteínas de associação: conectam os filamentos entre si, ou com outros componentes da 
célula – malha do citoesqueleto, mais rigidez. 
- Proteínas motoras: transporte de macromoléculas e organelas de um ponto para outro da 
célula. Mobilidade celular através do deslizamento dos filamentos via interação das proteínas 
motoras – vesículas do retículo para o golgi. → movimento = microtúbulos + proteínas motoras. 
 
Microtúbulo 
- Longas, retas, rígidas, de aspecto tubular: agem como vias intracelulares. 
- Localizadas no citoplasma e prolongamentos celulares (cílio e flagelos) – associado as proteínas 
motoras. 
- São filamentos do citoesqueleto presentes em quase todas as células eucariotas. 
- De acordo com sua localização os microtúbulos podem ser classificados em: 
✓ Citoplasmáticos: presentes nas células em interfase (rotas que levam organelas) – instáveis 
(construído e desconstruído). 
✓ Mitótico: formam as fibras do fuso mitótico (mitose) – instáveis (construído e desconstruído). 
✓ Ciliares: situado no eixo dos cílios – estáveis (forma fixa). 
✓ Centrioláres: localizam-se no corpúsculo basal e formam os centríolos - estáveis (forma 
fixa). 
 
 
*protofilamento (vertical) – alfa interagindo com beta. 
 
 
*são dinâmicos, podendo polimerizar (produzir microtúbulo) e despolimerizar (- para o 
centrossomo, e + para fora onde ocorre a maior atividade → requer GTP). 
*centrossomo – local onde nascem os microtúbulos. 
 
Proteínas associadas aos microtúbulos 
- Vários tipos que tem como função impedir a despolarização dos microtúbulos e auxiliar nos 
movimentos intracelulares de vesículas e organelas. 
- Principais proteínas: dineína e quinesina ou cinesina - se ligam aos microtúbulos, as vesículas e 
organelas. 
- Cinesinas/quinesina: transporte de organelas e divisão celular. 
- Dineínas: citoplasmáticas (transporte de organelas na mitose) e ciliares (motolidade). 
 
Centríolos 
- Formado por microtúbulos curtos e especializados. 
- Cada centríolo → 9 conjuntos de 3 microtúbulos (9 tríades). 
- Células que não estão em divisão → único par de centríolos (próximo ao núcleo). 
- Momentos antes da mitose → se duplica (2 pares). 
- Citocentro ou centrossomo: par de centríolos + material granuloso → localizado próximo ao 
núcleo (região que contém os centríolos). 
 - Centrossomo: centro organizador dos microtúbulos → auxilia a formação e organização dos 
microtúbulos duplicação centríolos antes da divisão celular. 
 - Microtúbulos alteram seu comprimento (alongamento ou encurtamento) na extremidade +. 
- Formação dos microtúbulos – dentro do centrossomo – de onde vão surgir as fibras do fuso 
mitótico (separa os cromossomos homólogos). 
OBS: 
1-MITOSE: células idênticas (separação das cromátides). 
2-MEIOSE: gametas com metade dos gametas (separação dos cromossomos homólogos). 
 
 
Cílios e flagelos 
- Prolongamentos móveis – proteínas motoras fazem deslizamento de um microtúbulo sobre o 
outro nos cílios, no flagelo “enverga” e fica “ondulado”. 
- Microtúbulos na parte central. 
- Estrutura semelhante entre cílios e flagelos. 
- Corpúsculo basal: base do cílio ou flagelo. 
- Região central: microtúbulos (axonema) → 2 microtúbulos centrais + 9 duplas de microtúbulos. 
- Quando ativados: braços de dineína se ligam ao microtúbulo adjacente promovendo 
deslizamento (necessidade de ATP). 
 
 
Filamentos de actina 
- Actina: presente no músculo (filamentos finos). 
- Composição: subunidades globulares organizada em hélice de 2 fios. 
- Presente no citoplasma de todas as células em diferentes formas: 
 
- Filamentos de actina corticais: delgada rede na superfície interna da membrana plasmática da 
maioria das células → exocitose, endocitose e migração celular. 
- Filamentos de actina transeculares: cruza todo o citoplasma → estrutura da célula, transporte 
de moléculas e organização das organelas. 
- Cinta de actina e miosina formada no final da mitose → divisão celular. 
- Filamento de actina nas células musculares → estruturalmente estável. 
- Filamento de actina nas células não musculares → se dissociam e reorganizam. 
- Metade das moléculas de actina está na forma de microfilamentos. 
 
 
- Funções: 
Estrutura celular, servindo de armação para ligação de organelas. 
Fundamental para a divisão celular. 
Execução de contrações musculares pelo deslizamento dos filamentos de miosina sobre os de 
actina. 
 
Microvilos 
- Função: aumentar a superfície celular ou mover partículas. 
- Pequenas projeções do citoplasma. 
- Característico de células que exercem intensa absorção → epitélio de revestimento do ID e dos 
túbulos proximais dos rins → centenas de microvilos 
- Apresentam glicocálice mais espesso → conjunto glicocálice + microvilos é denominado de 
borda em escova ou borda estriada. 
- Apresenta no interior grupos de filamentos de actina. 
 
 
Filamentos intermediários 
- São os filamentos com tamanho intermediário entre os microtúbulos e filamentos de actina 
- São filamento estáveis (não polimerizam e despolimerizam facilmente). 
- São filamento estruturais (sustentação). 
- Estão presentes em células que sofrem atrito (principalmente onde estão presentes os 
desmossomos – sustentação e união). 
*identificação de metástase devido sua especificidade.