Princípios da Função da Célula e da Membrana

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Bioquímica – Universidade Estadual da Bahia (UNEB) 
Lara Lessa Araújo – 1º semestre 
Membrana Plasmática Visão Geral das Células Eucarióticas 
 
• As células eucarióticas se diferenciam das 
células procarióticas pela presença de um 
núcleo delimitado por membrana. Com 
exceção das hemácias humanas maduras e 
das células encontradas dentro do cristalino 
do olho, todas as células existentes no corpo 
humano contêm um núcleo. 
• Portanto, a célula está efetivamente dividida 
em dois compartimentos: o núcleo e o 
citoplasma. 
• O citoplasma é uma solução aquosa contendo 
numerosas moléculas orgânicas, íons, 
elementos do citoesqueleto e algumas 
organelas. 
 
Funções principais de alguns 
componentes e compartimentos 
celulares eucarióticos 
 
 
As células encontradas no corpo são circundadas 
por uma membrana plasmática que separa os 
conteúdos intracelulares do ambiente 
extracelular. Devido às propriedades dessa 
membrana e, em particular, graças à presença de 
proteínas de membrana específicas, a membrana 
plasmática realiza algumas funções celulares 
importantes, incluindo as seguintes: 
• Transporte seletivo de moléculas para 
dentro e para fora da célula. Uma 
função exercida pelas proteínas de 
transporte da membrana. 
• Reconhecimento celular por meio do 
uso de antígenos de superfície celular. 
• Comunicação celular através de 
receptores para neurotransmissor e 
hormônio, e por vias de transdução de 
sinal. 
• Organização tecidual, como as 
junções celulares temporárias e 
permanentes, e interação com a 
matriz extracelular utilizando várias 
moléculas de adesão celular. 
• Atividade enzimática dependente da 
membrana. 
• Determinação do formato celular por 
meio da ligação do citoesqueleto com 
a membrana plasmática. 
Estrutura e Composição 
A membrana plasmática das células eucarióticas 
consiste em uma bicamada lipídica de 5 nm de 
espessura contendo proteínas associadas. Algumas 
proteínas associadas à membrana estão integradas à 
bicamada lipídica, enquanto outras estão mais 
frouxamente presas às superfícies interna ou externa 
da membrana, muitas vezes via ligação às proteínas 
integrais de membrana. 
 
 
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Lara Lessa Araújo – 1º semestre 
Lipídeos da Membrana 
Os principais lipídeos da membrana plasmática são os 
fosfolipídeos e os fosfoglicerídeos. Os fosfolipídeos são 
moléculas anfipáticas que contêm uma cabeça 
hidrofílica carregada (ou polar) e duas cadeias 
hidrofóbicas de ácidos graxos. 
A natureza anfipática da molécula de fosfolipídeo é 
decisiva para a formação da bicamada: as cadeias 
hidrofóbicas de ácidos graxos formam o interior da 
bicamada, enquanto os grupos polares da cabeça ficam 
expostos na superfície. 
 
 
A bicamada lipídica não é uma estrutura estática. Os 
lipídeos e proteínas associadas podem se difundir junto 
ao plano da membrana. A fluidez da membrana é 
determinada pela temperatura e por sua composição 
lipídica. 
Conforme a temperatura aumenta, a fluidez da 
membrana aumenta. A presença de cadeias de ácidos 
graxos não saturados nos fosfolipídeos e nos 
glicolipídeos também aumenta a fluidez da membrana. 
Proteínas da Membrana 
Até 50% da membrana plasmática é composta por 
proteínas. Estas proteínas de membrana são 
classificadas como integrais, ancoradas a lipídeo ou 
periféricas. 
As proteínas integrais da membrana estão imersas na 
bicamada lipídica, onde resíduos de aminoácidos 
hidrofóbicos estão associados às cadeias hidrofóbicas 
de ácidos graxos dos lipídeos da membrana. Muitas 
proteínas integrais da membrana atravessam a 
bicamada e são denominadas proteínas 
transmembrana. As proteínas transmembrana têm 
regiões hidrofóbicas e hidrofílicas. A região hidrofóbica, 
muitas vezes na forma de α-hélice, atravessa a 
membrana. Os resíduos de aminoácidos hidrofílicos são 
então expostos ao ambiente aquoso em ambos os lados 
da membrana. As proteínas transmembrana podem 
atravessar a membrana várias vezes. 
Uma proteína também pode se fixar à membrana via 
âncoras lipídicas. A proteína se fixa de maneira 
covalente a uma molécula lipídica, que, então, é imersa 
em um folheto da bicamada. O glicosilfosfatidilinositol 
(GPI) ancora proteínas ao folheto externo da 
membrana. 
As proteínas periféricas podem estar associadas aos 
grupos polares da cabeça dos lipídeos da membrana, 
mas estão mais comumente ligadas às proteínas 
integrais ou às ancoradas a lipídio. 
Transporte de Membrana 
A função normal das células requer o movimento 
contínuo de água e solutos para dentro e para fora da 
célula. Os líquidos intra e extracelulares são compostos 
primariamente por H2O, no qual estão dissolvidos os 
solutos (p. ex., íons, glicose, aminoácidos). 
A membrana plasmática, com seu centro hidrofóbico, é 
uma barreira efetiva ao movimento de quase todos 
estes solutos de importância biológica. Além disso, 
também restringe o movimento da água através da 
membrana. A presença de transportadores específicos 
na membrana é responsável pelo movimento desses 
solutos e da água através da membrana. 
 
Canais de Água 
Os canais de água, ou aquaporinas (AQPs), são as 
principais rotas de movimentação de água para dentro 
e fora da célula. Estão amplamente distribuídos ao 
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longo do corpo (p. ex., cérebro, pulmões, rins, glândulas 
salivares, trato gastrintestinal e fígado). 
Canais Iônicos 
Os canais iônicos estão presentes em todas as células 
e são especialmente importantes para a função das 
células excitáveis (p. ex., neurônios e células 
musculares). Os canais iônicos são classificados por 
seletividade, condutância e mecanismo de comporta (i. 
e., abertura e fechamento do canal). A seletividade é 
definida como a natureza dos íons que passam pelo 
canal. Em um extremo, os canais iônicos podem ser 
altamente seletivos, permitindo somente a passagem de 
íons específicos. No outro extremo, esses canais podem 
ser não seletivos, permitindo a passagem de todos ou 
de um grupo de cátions ou ânions. 
Transporte Vesicular 
Soluto e água podem ser trazidos para dentro da célula 
por meio de um processo de endocitose, e liberados da 
célula através do processo de exocitose. 
A endocitose é o processo pelo qual um pedaço da 
membrana plasmática é pinçado e internalizado para 
dentro da célula, enquanto a exocitose é o processo em 
que as vesículas existentes dentro da célula se fundem 
à membrana plasmática. 
Nestes dois processos, a integridade da membrana 
plasmática é mantida e as vesículas permitem a 
transferência dos conteúdos entre os compartimentos 
celulares.
 
Difusão 
A difusão é o processo pelo qual as moléculas se 
movem de modo espontâneo de uma área de alta 
concentração para outra de baixa concentração. 
Assim, sempre que houver um gradiente de 
concentração, a difusão das moléculas da região de alta 
concentração para a região de baixa concentração 
dissipará o gradiente 
Transportes Ativo e Passivo 
Quando o movimento líquido de uma molécula através 
de uma membrana ocorre na direção prevista pelo 
gradiente eletroquímico, esse movimento é denominado 
transporte passivo. 
O transporte dito passivo por vezes é referido como 
“transporte morro abaixo” ou “transporte a favor do 
gradiente eletroquímico”. 
Em contraste, se o movimento líquido de uma molécula 
através da membrana é oposto àquele previsto pelo 
gradiente eletroquímico, tal movimento é denominado 
transporte ativo, um processo que requer gasto de 
energia (p. ex., ATP). O transporte ativo às vezes é 
referido como “transporte morro acima” ou 
“transporte contra o gradiente eletroquímico” 
 
Osmose e Pressão Osmótica 
O movimento da água através das membranas celulares 
se dá pelo processo de osmose. O movimento da água é 
passivo, com a força motriz para este movimento sendoa diferença de pressão osmótica através da membrana 
celular.