Membrana Plasmática, Citosol e Citoesqueleto

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Membrana Plasmática, 
Citosol e Citoesqueleto
Paulo Henrique Bourscheid
2023
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) 
Selma Alice Ferreira Ellwein – CRB 9/1558 
 
 
 
 
B778m 
 
Bourscheid, Paulo Henrique. 
 
 Membrana plasmática, citosol e citoesqueleto. /. Paulo Henrique 
Bourscheid. – Londrina: Editora Científica, 2023. 
 
 ISBN 978-65-00-71845-4   
 
 1. Composição Química. 2. Moléculas. 3. Organismos. I. Título. 
 
 CDD 613 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO
Apresentação .......................................................................................... 04
Neoplasias............................................................................................... 06
Classificação do câncer............................................................................ 12
Formação do câncer................................................................................ 15
Remoção do câncer ................................................................................ 17
Evolução do câncer.................................................................................. 19
Nomenclatura......................................................................................... 20
Prognóstico..............................................................................................21
Carcinogênese..........................................................................................25
Detecção do câncer..................................................................................34
Tratamento...............................................................................................38
Referências .............................................................................................. 43
APRESENTAÇÃO
• Importante conhecer a estrutura e funções das moléculas biologicamente importantes no 
organismo;
• Identificar a estrutura e composição da membrana plasmática, mecanismos de transporte e 
especializações;
• Estudar a constituição e funções do citosol e seus meios de regulação;
• Estudar as organelas citoplasmáticas e suas funções no mecanismo celular.
COMPOSIÇÃO E FUNÇÕES
• Visualizada somente por microscópio eletrônico.
• Bicamada fosfolipídica → parte polar externa, parte apolar interna;
• Proteínas inseridas na membrana → parte apolar no centro, parte ppolar nas extremidades.
• RELEMBRANDO:
– Molécula hidrofílica → solúvel em água → polar.
– Molécula hidrofóbica → insolúvel em água → apolar.
– Molécula anfipática → parte polar e parte apolar → interação entre meios de polaridade diferentes.
COMPOSIÇÃO E FUNÇÕES
• As membranas possuem composição química semelhante → lipídios, fosfatos e proteínas:
– Lipídios frequentes → fosfoglicerídeos, esfingolipídios, colesterol, glicolipídios, glicoesfingolipídios.
– Proteínas → intrínsecas, extrínsecas e transmembrana.
– Carboidratos → glicocálix → resíduos de carboidratos ligados em proteínas e/ou lipídios → glicoproteínas e 
glicolipídios.
• Representação: mosaico fluido.
COMPOSIÇÃO E FUNÇÕES
• Funções da membrana plasmática:
– Proteção, separando meio intra e extracelular;
– Transporte de substâncias;
– Comunicação celular → receptores;
– Adesão celular → formação de tecidos.
• Especializações da membrana plasmática:
– Microvilosidades → absorção;
– Cílios→ proteção contra impurezas;
– Flagelos → transporte;
– Desmossomos → adesão celular;
– Junção comunicante (GAP) → troca de substâncias entre células, principalmente aa e água;
COMPOSIÇÃO E FUNÇÕES
• Glicocálix → células epiteliais e alguns tecidos, como o nervoso:
– Adesão celular;
– Proteção contra danos mecânicos e químicos;
– Formação de barreira de difusão;
– Filtro de substâncias que entram e saem das células;
– Suspender processos de mitose;
– Função antigênica → formação de Ac que rejeitam enxertos → transplantes, tipos sanguíneos.
TRANSPORTE E PERMEABILIDADE
• Substâncias atravessam a membrana plasmática com facilidade, dificuldade ou são impedidas → 
permeabilidade seletiva!!!
• Transporte passivo → passagem natural sem gasto de energia.
– Difusão simples;
– Difusão facilitada;
– Osmose;
– Canais iônicos.
• Transporte ativo → passagem forçada com gasto de energia.
– Primário → energia por degradação de ATP;
– Secundário → energia de gradientes iônicos criados pelo transporte ativo primário.
TRANSPORTE PASSIVO
• Difusão simples → passagem de uma substância a favor do gradiente de concentração:
– Não há gasto de energia;
– Ocorre através de 
proteínas ou pela bicamada 
fosfolipídica;
– O2, CO2, N2, H2O, 
pequenas moléculas e 
substâncias lipossolúveis 
(ex: hormônios esteroidais).
NOMENCLATURA
• Difusão facilitada → passagem de uma substância a favor do gradiente de concentração:
– Não há gasto de energia;
– A substância liga-se a uma proteína carreadora (permeases).
– H2O em tecidos com necessidade de passagem rápida (ex: aquaporinas em eritrócitos e células renais) e 
glicose (GLUT).
TRANSPORTE PASSIVO
• Osmose: transporte de água a favor do gradiente de concentração:
– Tanto por proteínas quanto pela bicamada fosfolipídica;
– Movimento hipotônico para hipertônico → isotônico.
TRANSPORTE ATIVO
• Transporte ativo → passagem de uma substância contra o gradiente de concentração:
– Há gasto de energia;
– Ocorre através de 
proteínas ou pela bicamada 
fosfolipídica;
– Bomba de Na/K (ATP, 
transporte primário); 
transporte de glicose no 
epitélio do intestino 
(gradiente de Na disponível 
na luz intestinal, transporte 
secundário).
MAU FUNCIONAMENTO DAS MEMBRANAS CELULARES
• Perda de permeabilidade seletiva → entrada ou saída de substâncias de forma indesejada → 
toxinas, substâncias químicas, vírus, falta de energia.
• Ex: bomba Na/K → controle hídrico da célula → edema, hipercalemia.
• Ex: organoclorados → toxicidade na membrana neuronal → alta lipossolubilidade → lentidão no 
fechamento dos canais de Na → alteração enzimática neuronal → interferência no metabolismo de 
neurotransmissores (serotonina, norepinefrina e acetilcolina.
– Tonturas, vertigens, cefaleia, irritabilidade, tremores.
SINALIZADORES DAS MEMBRANAS CELULARES
• Sinalizadores (mensageiros) → moléculas que atuam entre células próximas ou distantes, que 
desencadeiam reações químicas nas células.
– Proteínas, peptídeos, aa, nucleotídeos, hormônios, derivados de ácidos graxos e gases.
– Atuam diretamente no metabolismo, multiplicação, secreção, produção de hormônios e Ac, atividades 
celulares e teciduais.
• Receptores → moléculas presentes na superfície da membrana plasmática ou intracelular, que 
recebem os mensageiros.
– Cada receptor deve reconhecer especificamente seu mensageiro.
TIPOS DE SINALIZAÇÃO
• Sinais químicos ou elétricos, com complexa sequência de causa e efeito.
– Transferência citoplasmática direta → químico/elétrico;
– Comunicação local → químico;
– Comunicação a longa distância → químico → circulação sanguínea.
• Parácrina → secreção de substâncias que irão atuar em células próximas (NO2 → tonificação da 
musculatura lisa);
• Autócrina → secreção de substâncias que irão atuar em seu próprio receptor de membrana → 
amplificação de sinais (crescimento epidérmico).
• Intracrina → produção de substrato que se ligará a um receptor intracelular.
TIPOS DE SINALIZAÇÃO
• Endócrina → células secretoras liberam substâncias na corrente sanguínea que atuarão em células 
distantes (hormônios, fatores de crescimento).
• Sináptica → neurônios liberam neurotransmissores, trocando sinais e gerando potencial de ação → 
sinapses.
• Neuroendócrina → células neuronais secretam substâncias na corrente sanguínea que atuarão em 
células distantes.
TIPOS DE SINALIZAÇÃO
• Moléculas químicas:
– Hidrossolúveis;
• Provenientes de aa, catecolaminas e peptídeos;
• Peso molecular considerável;
• Ex: Neurotransmissores/hormônios.– Lipossolúveis:
• Provenientes de esteroides, tireóideos e gases
• Pouco peso molecular;
• Difusão por membranas;
• Ex: NO.
TIPOS DE SINALIZAÇÃO
• Comunicação celular por GAP → proteínas de membrana que formam canais de comunicação entre 
as células
 
CLASSE DE RECEPTORES DE MEMBRANA
• Receptores acoplados à proteína G (GPCR):
– Mais de 50 tipos;
– +- 50% dos receptores totais;
– Receptores de membrana formados por proteínas multipasso;
– Quando ativados, geram sinais intracelulares que inibem ou estimulam uma função através de um segundo 
mensageiro.
– Sinalizadores: hormônios, neurotransmissores e mediadores locais.
CLASSE DE RECEPTORES DE MEMBRANA
• Receptores ligados a enzimas:
– Proteínas unipasso;
– Quando ativados, desencadeiam respostas em cascatas de fosforilação direta, sem segundo mensageiro.
• Canais iônicos.
• Receptores nucleares.
CITOPLASMA 
• Meio intracelular onde ocorre a maioria das reações químicas e onde estão as organelas.
– Citosol + citoesqueleto.
Citosol:
• Formação: água, proteínas, sais minerais, íons, aa livres, açúcares e RNA → coloide:
– Interno → gelatinoso → endoplasma;
– Periferia → menos denso → ectoplasma.
– Endoplasma + ectoplasma → hialoplasma ou citosol → matriz citoplasmática.
Citoesqueleto:
• Formado por três redes de fibras proteicas:
– Filamentos de actina;
– Microtúbulos;
– Filamentos intermediários.
CITOSOL
• Formação: 80% água, proteínas, sais minerais, íons, aa livres, açúcares e RNA → coloide:
– Interno → gelatinoso → endoplasma;
– Periferia → menos denso → ectoplasma.
• Endoplasma + ectoplasma → hialoplasma ou citosol → matriz citoplasmática:
– Formação morfológica → consistência do citosol
– Reações metabólicas;
– Comunicação celular interna;
– Divisão celular.
CITOESQUELETO
• Formado por três redes de fibras proteicas:
– Filamentos de actina;
– Microtúbulos;
– Filamentos intermediários.
• Funções:
– Movimento celular → ciclose;
– Estrutural → morfologia celular;
– Transporte de substâncias.
• Também se relacionam com a contração muscular e funções de diversas células epiteliais.
FILAMENTOS DE ACTINA
• Polímeros de actina, formando filamentos finos e flexíveis.
• Actina G (unidades) + ATP → polimerização → actina F (filamentos uniformes):
• Extremidade + cresce mais 
rápido:
• Extremidade – cresce
lentamente.
• Constante polimerização e 
despolimerização → ordenada
e eficiente.
FILAMENTOS DE ACTINA
• Meio intracelular → arranjos organizados → redes tridimensionais.
• Abundantes na membrana plasmática:
– Suporte mecânico;
– Forma celular;
– Movimento na superfície celular → migração e internalização de partículas; divisão citoplasmática (mitose).
– Suporte a expansões permanentes (microvilosidades) ou temporárias (fagocitose, locomoção celular).
INTERAÇÃO ACTINA-MIOSINA
• Miosina → associação de filamentos intermediários:
– Miosina I → células não musculares;
– Miosina II → células musculares.
• Filamentos de actina estão associados à miosina → série de movimentos celulares.
• Miosina → hidrólise do ATP → energia motora (repetidos ciclos de interação) → força para o 
movimento:
– Ex: contração muscular (miosina II).
• Miosina I → se liga a diversas organelas → miosina I desliza desliza nos filamentos de actina
– Movimentação das organelas no citoplasma;
– Promove uma corrente no citosol → distribuição de substâncias.
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
• Formados por três cadeias polipeptídicas alongadas e enroladas em hélice → base: proteínas 
fribosas.
• Função principal → suportar grandes tensões mecânicas (estresse).
• Ex:
– Neurofilamentos → rigidez ao axônio dos neurônios;
– Queratina → células de vertebrados.
MICROTÚBULOS
• Moléculas proteicas alongadas e rígidas, abundantes no citoplasma.
– Constante processo de polimerização e despolimerização → ordenada e eficiente.
• Formados pela polimerização da tubulina:
– Subunidades alfa e beta tubulina → dímeros → 
polimerização → filamentos delgados → 13 profilamentos
associados → microtúbulo (cilindro oco).
• Funções:
– Forma celular;
– Locomoção e transporte intracelular → vesículas e organelas;
– Separação dos cromossomos na mitose;
– Batimento de cílios e flagelos.
MICROTÚBULOS
• A cinesina e a dineína deslizam pelos microtúbulos, promovendo movimento → também gastam 
ATP.
– Dineína → movimento dos cílios e flagelos.
MICROTÚBULOS
• Centríolos → um par em cada célula, perpendiculares 
um ao outro, próximos ao núcleo (centrossomo).
– Centrossomo → material amorfo que originam os 
microtúbulos.
• Função: auxiliam na divisão celular (mitose e meiose),
organizando o fuso acromático.
PATOLOGIA DO CITOESQUELETO
• Ex: asma
– Poluentes → metais pesados e formaldeidos → ligações covalentes nas proteínas da matriz extracelular e 
filamentos citoplasmáticos → dano nas contrações musculares:
• Gatilho em crises de asma;
• Danos mecânicos, estruturais e regulatórios do músculo liso;
– Estreitamento dos bronquíolos → diminui passagem de ar → hipertrofia das células musculares;
– Broncoespasmos;
– Aumento de muco.
ORGANELAS
RE:
• Formação → tubos e sacos achatados;
• RER:
– Síntese de proteínas (ribossomos).
• REL:
– Síntese de lipídios (túbulos e vesículas) → formação de biomembranas;
– Armazenamento de precursores de hormônios esteroides;
– Remoção de substâncias tóxicas;
– Autofagia;
– Armazenamento e regulação de Ca (metabolismo de células musculares).
ORGANELAS
Complexo de Golgi:
• Formado pela face CIS e TRANS:
– Proteínas e lipídios entram pela face CIS (formação) e saem pela TRANS (maturação);
– RE compartilha membrana com a face TRANS → doação de membranas para formar lisossomos, peroxissomos e 
vesículas.
Lisossomos:
• Vesículas → formado por sáculos da face TRANS do complexo de Golgi:
– Formação → liberação no citoplasma → bombeamento de prótons → pH 5.0 (ácido) → ativação de enzimas → 
degradação de moléculas.
– Digestão celular;
• Lisossomos primários → apenas enzimas;
• Lisossomos secundários →associados a endossomo tardio ou vacúolo de digestão;
• Lisossomos terciários → resíduos não digeridos
ORGANELAS
Proteossomas (NÃO É UMA ORGANELA!!)
• Enzimas em torno de um cilindro:
– Degradação de proteínas danificadas, mal dobradas → aa oxidados;
– Várias proteases → ativação → reconhecimento da ubiquitina;
• Ativação em excesso → relação em doenças.
Peroxissomos:
• Pequenas vesículas rica em enzimas:
– Reação: H2O2 → O2 + ½ H2O;
– Enzima: catalase;
• Replica-se utilizando proteínas do citoplasma.
ORGANELAS
Mitocôndrias:
• Formada por duas membranas com espaços intermembranas;
• Quantidade na célula varia com a necessidade;
• Replicam com DNA próprio.
– Respiração celular → Ciclo de Krebs → produção de ATP (energia).
Vacúolos:
• Revestidos por membrana;
• Grandes ou pequenos → principalmente em vegetais.
– Contenção de substâncias tóxicas e resíduos de metabolismo.
Ribossomos:
• Grânulos de RNA e proteínas
– Síntese de proteínas;
REFERÊNCIAS
JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000.
SANTIAGO, S. A. Ciências moleculares e celulares. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional S.A., 2015, 224 p.
VERNIERI, G. A.; DA ROSA, V. L. Genética clássica. 7. ed. Florianópolis: BIOLOGIA/EAD/UFSC, 2010, 238 p.
ZENILDA, L. B. et al. Biologia celular. Florianópolis: BIOLOGIA/EAD/UFSC, 2010, 116 p.
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	Slide 25: TIPOS DE SINALIZAÇÃO
	Slide 26: TIPOS DE SINALIZAÇÃO
	Slide 27: TIPOS DE SINALIZAÇÃO
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	Slide 43: MICROTÚBULOS
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	Slide 49: ORGANELAS
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