Membranas Biológicas e Transporte Resumo

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Membranas Biológicas 
￫ Todas as organelas celulares, além da célula, 
apresentam membrana (mitocôndria, complexo 
lisossomo) 
￫ Formada por uma bicamada lipídica 
￫ Apresentam grande quantidade de proteínas 
￫ Não é rígida, se movimenta → para absorção, 
endocitose de compostos, microrganismos ou 
patógenos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Propriedades Importantes 
￫ Definem limites externos das células e/ou 
organelas → define o meio extracelular e intracelular 
￫ Dividem compartimentos → compartimentos na 
célula que são delimitados por essas membranas 
biológicas 
￫ Regulam o trânsito de moléculas → moléculas que 
entram dentro da célula e em suas organelas, e 
saem 
￫ Manutenção do equilíbrio com o meio → equilíbrio 
de água, íons, nutrientes, passagem de substancias 
que devem entrar e sair da célula 
￫ Flexíveis (mudança de forma: crescimento e 
movimento) → não são totalmente rígidas, 
conferem a elas estão uma mudança de forma com 
crescimento e movimento 
￫ Capacidade de fusão → são capazes de se fundir 
 
 
↪ Obs.: São Seletivas → apresentam a 
permeabilidade seletiva, regula o trânsito de 
moléculas, mas escolhe as substancias que devem 
entrar ou sair da célula 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Membranas Biológicas 
 
Funções 
 
 ￫ Transporte → de substâncias, nutrientes, água, 
íons, para dentro e para fora da 
célula ou organela 
￫ Atividade Enzimática → 
proteínas com atividade 
enzimática 
￫ Transdução de Sinal → 
passagem de sinal de uma célula 
para a outra ou do meio 
extracelular para o intracelular, 
captação de estímulos externos e 
desencadeia uma resposta dentro 
da célula (pode-se dar através de 
hormônios, água, etc) 
￫ Junção Intercelular → células justapostas onde o 
contato se dá através das membranas 
￫ Reconhecimento Celular → reconhecem estímulos 
(ex: patógeno, primeiro contato na célula se dá nas 
membranas) 
￫ União do Citoesqueleto e Matriz Extracelular → 
mantém a célula organizada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Constituição das Membranas Biológicas 
￫ Bicamada lipídica e proteínas 
￫ Lipídios → fosfolipídios (glicerofosfolipídios e 
esfingolipídios), glicolipídios e esteróis 
￫ Ligação Fosfodiéster → fosfolipídios, 
glicerofosfolipídios 
￫ Ligação Glicosídica → glicolipídios 
 
￫ Proteínas → participam do trânsito molecular, 
sinalizadoras ou receptoras de sinais 
 
￫ Proporção dos constituintes principais (lipídios e 
proteínas) variam conforme as funções biológicas da 
célula e cada organela 
 
 
Transporte 
Atividade enzimática 
Transdução de sinal 
Junção intercelular 
Reconhecimento 
celular 
União Citoesqueleto 
e Matriz extracelular 
￫ Proteína Integral → atravessa a bicamada 
lipídica 
 
Modelo Mosaico Fluido 
￫ Característica das membranas → para garantir que 
elas apresentem movimentos (membrana não é 
rígida para garantir o trânsito de moléculas) 
￫ Lipídios → que podem ser de diferentes tipos de 
acordo com a célula ou com a organela (anfipático) 
￫ Proteínas Periféricas ou Ancoradas → ligadas de 
forma menos intensa com a bicamada lipídica 
￫ Esteróis → grande quantidade de colesterol na 
membrana (lipídio volumoso) que mantém a 
integridade da membrana, formando a “balsa lipídica” 
 
￫ Estrutura desse modelo é mantida pelas interações, 
ligações, hidrofílicas e hidrofóbicas (no interior da 
cadeia), interações fracas que justificam as 
características das membranas (seletividade, auto 
selantes e flexibilidade) 
 
￫ Lipídios → formam uma bicamada com os grupos 
polares para o exterior e proteínas se distribuem por 
essa camada, ao longo da membrana biológica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Interações ou Ligações nas Membranas 
Biológicas 
● As características das membranas biológicas, 
modelo mosaico fluido, podem ser explicadas pelas 
interações entre as moléculas que as constituem e a 
água 
 
￫ Lipídios de membrana são anfipáticos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
￫ Cabeça Hidrofílica → em contato com a água – 
capaz de fazer ligações de H 
 
￫ Parte Hidrofóbica → ácidos graxos, 
que são hidrocarbonetos (quanto 
maior o número de carbono e 
hidrogênio – mais apolar é o lipídio) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
￫ Lipídios em Dispersão na Água → formam 
agregados, se aproximam um do outro – agregados 
lipídicos, cauda apolar forma interações hidrofóbicas 
com outra cauda apolar ao lado minimizando, 
diminuindo, o contato com a água 
￫ Agregados Lipídicos → são formados até 
originarem as micelas 
 
 
 
 
 
 
 
Constituintes Moleculares das 
Membranas 
￫ Lipídios → partes polares e apolares 
￫ Proteínas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
￫ Cada Membra Biológica varia de acordo com o tipo 
celular, função da célula, e o organismo em que é 
encontrada → a composição entre lipídios e 
proteínas é variável 
 
 
Composição Lipídica da Membrana 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
￫ De acordo com a organela e a sua função → a 
composição lipídica das membranas e a composição 
das lâminas interna e externa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bainha de Mielina 
Humana 
Fígado de Rato 
Levedura 
Paramecium (protista) 
E. coli 
Folha de Milho 
PRINCIPAIS COMPONENTES DAS MEMBRANAS PLASMÁTICA 
￫ Membrana é um Bicamada Lipídica → 
apresenta uma face externa – lâmina externa e 
uma lâmina interna 
↪ Essas lâminas não são idênticas em sua 
composição 
 
￫ Eritrócitos → (célula evidencia a morte celular 
programada através da mobilidade dos lipídios de 
membrana) 
Fosfatidilcolina → abundante na lâmina externa 
Fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilinostol → 
abundante na lâmina interna 
 
→ Fosfatidilserina → move-se para a membrana 
externa = plaqueta exerce papel na formação de 
coágulos sanguíneo. 
Outras células = morte celular programada 
 
 
￫ Mobilidade dos lipídios são importantes → no caso 
do eritrócito para acusar o tempo de vida 
 
 
Movimentação de Lipídios na 
Membrana 
● Mobilidade térmica das cadeias hidrocarbônicas 
￫ Explica como o lipídio consegue sair do meio 
externo para o meio interno e vice versa 
 
￫ Essa mobilidade dos lipídios se dá pela composição 
dos ácidos graxos – cadeias de hidrocarbonetos 
 
 
↪ Fatores que afetam o grau de fluidez da 
membrana → (membrana fluida – membrana que se 
movimenta muito) apresenta um grau certo de 
fluidez não podendo se movimentar muito, pois 
tende a estourar e liberar as suas organelas e o 
liquido citoplasmático, e nem ser muito rígida pois 
não permite a entrada de substâncias 
 
￫ Temperatura → influencia diretamente no grau de 
fluidez, membrana pode passar por estados de fase 
gel (mais dura), líquido desordenado (muito 
movimento), estado líquido ordenado 
￫ Estado Fluido → com o aumento da temperatura 
= aumenta a mobilidade dos ácidos graxos, cadeias 
de hidrocarbonetos, fazendo com que se 
movimentem mais 
￫ Estado Paracristalino → mais rígido com a 
diminuição da temperatura 
 
￫ Temperatura → influencia o grau de liberdade de 
movimento dos lipídios, principalmente os fosfolipídios 
e esteróis 
 
 
 
 
 
 
 
↪ Fosfatidilserina → quando a célula está 
próxima a apoptose, ela muda de posição saindo 
da lâmina interna para a externa quando há o 
movimento de lipídios, nesse caso, indica o 
processo de morte celular programada, 
caracterizando o movimento dos lipídios na 
bicamada lipídica 
 
Efeitos de Insaturações e Fluidez das 
Membranas 
 
 
￫ 25C° 
 
 
￫ AG saturados → normalmente de origem animal, 
quando aquecidos ficam mais líquidos (mesmo que 
ocorre em uma membrana biológica) 
￫ AG insaturados → normalmente as duplas ligações 
estão entre os C 9 e 10 depois 11 e 12, normalmente 
deorigem vegetal 
 
 
● Regulação da fluidez da membrana nas células 
￫ Conforme aumenta-se a temperatura a quantidade 
de ácidos graxos insaturados diminui para manter a 
membrana organizada 
￫ Conforme aumenta-se a temperatura a quantidade 
de ácidos graxos saturados aumenta 
 
￫ As células podem modificar a quantidade de lipídios 
de membrana de acordo com a temperatura 
 
 
 
 
 
￫ A célula, em altas temperaturas, aumenta o 
número de ácidos graxos saturados, que são 
mais sólidos, e diminui os ácidos graxos 
insaturados, que são mais líquidos, para diminuir 
a fluidez da membrana causada pelas altas 
temperaturas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AG saturados (12 a 25C) cerosos ou 
sólidos 
AG insaturado (12 a 25C) líquidos e 
oleosos 
 
 
Movimento de Lipídios Através da 
Bicamada 
￫ Difusão não catalisada através da bicamada → de 
forma muito lenta, esse movimento não é catalisado 
por uma enzima especifica, sem gasto energético, 
indo de uma lâmina para a outra 
 
￫ Difusão não catalisada lateral → lipídio caminha 
lateralmente, movimento mais rápido 
 
￫ Translado através da bicamada catalisada → 
trânsito do lipídio entre as lâminas é catalisado por 
uma enzima especifica, ATPase, acoplado ao gasto 
energético – proteína integral de membrana que 
apresenta uma “cabecinha” que é a ATPase que 
funciona como uma enzima movimento o lipídio 
→ Flipase → da face externa para face interna 
→ Flopase → da face interna para a face externa 
→ Flip-flopase → nas duas direções ao mesmo 
tempo 
 
→ Ex: Fosfatidilserina = para face extracelular. 
Morte celular programada e apoptose nos eritrócitos 
 
 
Proteínas de Membrana 
￫ Auxiliam na integridade da membrana 
￫ Canais para a saída e entrada de substâncias 
 
￫ Proteínas Integrais → ultrapassam a bicamada 
lipídica 
￫ Proteínas Periféricas ou Ancoradas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Classificação das proteínas de 
Membrana 
● Proteínas Integrais (Intrínsecas) 
￫ Intimamente ligadas na bicamada lipídica por 
interações hidrofóbicas (aa – hidrofóbicos), possuem 
a região hidrofóbicas localizada na região apolar da 
membrana 
￫ Se projeta para face externa da membrana onde 
os resíduos de aa são mais polares 
￫ Difíceis de serem removidas devido a grande 
quantidade de interações hidrofóbicas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
￫ Função → Apresentam função estrutural 
mantendo a estrutura da membrana, transporte de 
substâncias, enzimáticas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Funções das Proteínas Integrais 
￫ Receptores → de hormônios (insulina e glucagon 
principalmente), enzimática 
 
￫ Apresenta um sitio de ligação, receptores, para as 
demais moléculas 
 
￫ Transporte de elétrons (fotossíntese e cadeia 
respiratória) → mitocôndria (organela onde ocorre a 
respiração celular, produção de ATP para a célula, e 
na crista mitocondrial, a mitocôndria é formada por 
um sistema de endomembranas – apresenta uma 
membrana interna e externa, cristas mitocondriais – 
presença de grande quantidade de proteína integral 
devido o transporte de elétrons e produção de ATP 
pela fosforilação oxidativa) 
 
 
 
 
 
 
 
 
￫ Reconhecimento célula-célula → sistema de 
reconhecimento que se dá através das membranas 
onde as proteínas auxiliam-no 
 
￫ Reconhecimento Célula – Antígeno → proteínas 
integrais de membrana que funcionam com os 
anticorpos (apresentam uma cadeia pesada e outra 
leve e o sitio de ligação para o antígeno), se retirada 
essas proteínas a defesa celular é afetada 
 
 
 
 
 
 
 
￫ Transporte de Solutos → como as membranas 
são formadas por bicamada lipídica apolares a água, 
não é possível atravessar livremente essa 
membrana, as proteínas integrais, que são 
especificas, então realizam o transporte dessas 
moléculas para o meio extra e intracelular (água, 
íons, nutrientes) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Proteínas Periféricas 
(Extrínsecas) 
￫ Não ultrapassam a bicamada lipídica e 
apresentam interações mais fracas sendo 
mais fáceis de serem removidas 
￫ Não interage com a parte apolar dos 
lipídios, apenas a parte polar 
￫ Interações → ligações eletrostáticas e 
ligações de hidrogênio entre os domínios 
hidrofílicos das proteínas com as cabeça 
polar do lipídios 
 
￫ Realizam também o reconhecimento, integridade, 
MAS NÃO O TRANSPORTE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Proporções Relativas Proteína/Lipídeo X 
Papel Biológico 
￫ As proporções relativas de proteína e lipídio de 
cada célula ou organela está associado com o papel 
biológico de cada, proporção é diferente e a 
composição também 
￫ Bainha de Mielina → responsável pela transmissão 
do impulso nervoso é rica em lipídios que favorecem 
essa transmissão (esfingomielina) 
 
 
￫ Mitocôndrias → produção de ATP, rica em 
proteínas integrais para essa produção 
 
 
 
Fusão de Membranas 
￫ As membranas biológicas são capazes de 
se fundir e formar vesículas (importantes 
para o transporte de substancias) 
￫ Célula se funde para eliminar substancias 
de dentro da célula (processo de exocitose) 
e endocitose → isso ocorre porque a 
membrana é flexível