Introdução à Membrana Celular

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BIOMEMBRANAS
Resumo autoral - Matheus Santos
As biomembranas são estruturas laminares com cerca de 6 a 10nm de espessura, compostas
principalmente de lipídeos e proteínas, que de�nem os limites entre as células e o ambiente
extracelular. Consequentemente, elas só podem ser visualizadas pelo microscópio eletrônico.
Formam também compartimentos intracitoplasmáticos (dentro do citoplasma) isolados ao
constituírem as organelas membranosas, onde cada um desses compartimentos apresenta um
conteúdo molecular especí�co.
São barreiras de permeabilidade seletiva que regulam a passagem de substâncias da célula para o
meio externo ou entre as organelas membranosas e o citoplasma.
A membrana biológica mais estudada é a membrana plasmática, que delimita e de�ne a própria
célula, modelo de Singer e Nicholson proposto em 1972.
Apesar dessas diferenças, de função e ocorrência, todas as membranas têm em comum a sua
estrutura geral: uma bicamada composta de lipídios e proteínas, ambos adornados com
carboidratos, mantidos juntos principalmente por interações hidrofóbicas.
MODELOS DE MEMBRANAS PLASMÁTICAS
● Modelo Singer e Nicholson: Bicamada fosfolipídica, mas completa e aceita até hoje
(1972).
● Modelo de Langmuir: Monocamada fosfolipídica (início do séc. XX).
● Modelo Gorter e Grendel: Bicamada fosfolipídica, porém não complexa e completa
quanto a de Singer e Nicholson (1925).
● Modelo de Danielli e Davson: Uma camada de proteína por cima da bicamada
fosfolipídica. (1935).
FACES DAS MEMBRANAS CELULARES
● A face citosólica está voltada para o citoplasma, enquanto que a face exoplasmática está
voltada para o lúmen (luz; cisterna; lúmen) da organela ou, no caso da membrana
plasmática para espaços extracelular.
● As membranas nuclear e mitocondrial são duplas, sendo a face exoplasmática voltada,
portanto, para o espaço entre membranas.
● Lúmen, cisterna ou luz: Nome dado a parte interna das organelas celulares.
PERMEABILIDADE SELETIVA
● A permeabilidade seletiva da membrana consiste na capacidade de ser atravessada por
algumas substâncias, essa passagem ocorre do meio extracelular para o intracelular ou,
intracelular para o extracelular.
● No século XIX, Kölliker observou que células animais e vegetais quando colocadas em
soluções iônicas concentradas permitiam a passagem de água, mas não dos íons
solúveis. Isso sugeria a existência de uma barreira semipermeável envolvendo as células.
● As primeiras informações sobre a composição química dessas barreiras foram
levantadas por Overton. Utilizando solventes, ele determinou que o transporte através
das membranas estava relacionado com a solubilidade de lipídios.
TERMINOLOGIAS NA PERMEABILIDADE
● Permeável: Permite a passagem do solvente e do soluto.
● Impermeável: Não permite a passagem de solvente e soluto.
● Semipermeável: Permite a passagem do solvente, mas não de solutos.
● Seletividade permeável: Permite passagem do solvente e alguns solutos.
SOLUTO E SOLVENTE
● Soluto: Substância que é dissolvida pelo solvente.
● Solvente: Substância que dissolve o soluto.
TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA PLASMÁTICA
Transporte passivo: Não há gasto de energia, ocorre a favor do gradiente de concentração,
tem por objetivo igualar dois meios e se divide em difusão simples, osmose, difusão facilitada e
diálise.
● Dif usão simples: Transporte através da membrana plasmática e as substâncias
precisam ser lipossolúveis (oxigênio e dióxido de carbono). Ocorre quando o soluto está
mais concentrado e passa para o meio menos concentrado através da bicamada
fosfolipídica.
● Osmose: Ocorre quando há uma movimentação da água. Transporta água do meio
extracelular para o meio intracelular, do menos concentrado para o mais concentrado.
● Dif usão facilitada: Ocorre por meio de proteínas permeases que se reconformam
para a passagem (proteína carregadora), lenta quando comparada a proteína de canal.
Essas proteínas ligam-se a substâncias sem a�nidade com os fosfolipídeos, ao ligarem-se
a difusão é denominada facilitada. Os capilares sanguíneos intestinais, absorção da
glicose a nível das vilosidades intestinais para o meio interno são exemplos desse tipo de
transporte.
● Diálise: Também chamada de osmose reversa é o processo de separação de moléculas
de acordo com seu tamanho utilizando membranas semipermeáveis.
Transporte ativo: Há gasto de energia, ocorre contra o gradiente de concentração e ocorre do
local de menor concentração para o de maior concentração.
● Transporte ativo primário: Ocorre pela quebra (ATP = ADP + Pi) de moléculas de
ATP (adesonina trifosfato) dependendo diretamente dela, liberação de energia (através
de uma reação exotérmica) para ser usada pelas proteínas de transporte.
● Transporte ativo secundário: Modi�ca as concentrações observadas nas móleculas
transportadoras movimentando as partículas, ao contrário da primária, depende
indiretamente do ATP. Existem dois tipos de transporte ativo secundário: Contraporte
ou símporte e, simporte.
- Contraporte ou antíporte: Dois íons diferentes ou outros solutos são transportados
em direções opostas da membrana. Alguns exemplos são: bomba de sódio e potássio, e
transporte sódio-cálcio.
- Símporte: Duas substâncias são transportadas atravessando a membrana plasmática na
mesma direção. Como exemplo temos o transporte de glicose e aminoácidos
juntamente com íons de sódio.
TRANSPORTES ATIVOS ESPECIAIS
● Endocitose: É o processo em que bolsas se formam por invaginação da membrana
plasmática e engloba matérias (substâncias) externas para o meio interno.
● Fagocitose: ingestão de partículas grandes como microorganismos e restos celulares
formando o fagossomo.
● Pinocitose: Ingestão de macromoléculas dissolvidas em água, tais como polissacarídeos
e proteínas formando o pinossomo.
● Exocitose: É o processo de eliminação, excreção das partículas digeridas para fora da
célula.
FUNÇÕES DAS MEMBRANAS PLASMÁTICAS
● De�ne os limites da célula ou organela celular, separa o conteúdo intracelular do meio
extracelular ou do lúmen da organela e o citosol, seleciona as moléculas polares que
possam entrar na célula ou organela, permite a modi�cação da forma e do tamanho da
célula ou organela, recepção e transmissão de informações, proteção e reconhecimento.