FISIOLOGIA DAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS

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FISIOLOGIA DE MEMBRANAS 
BIOLÓGICAS 
PROFª. SABRINA QUEIROZ
A Membrana Plasmática: 
Estrutura
 Determina os limites da célula, 
separando os dois principais 
compartimentos líquidos do corpo:
- Líquido intracelular: dentro da 
célula;
- Líquido extracelular: fora das 
células.
A Membrana Plasmática: 
Estrutura
MODELO MOSÁICO-FLUIDO
 Descreve a membrana como uma 
estrutura extremamente delgada, 
composta de uma dupla camada de 
moléculas lipídicas com proteínas 
dispersas nela.
 Proteínas em constante movimento.
A Membrana Plasmática: 
Estrutura
BICAMADA LIPÍDICA
 Forma o “tecido” básico da membrana;
 Constituída em grande parte por 
fosfolipídeos, em menor quantidade de
colesterol e glicolipídeos.
 São compostas de duas lâminas paralelas de 
moléculas de fosfolipídeos com as caudas de 
uma camada voltadas para as caudas da outra 
e com as cabeças polares em contato com a 
água (interno/externo).
Disposição das Proteínas da 
Membrana
 As proteínas compõem cerca de metade da massa da membrana
plasmática e são responsáveis pela maioria das funções
especializadas da membrana.
 Proteínas integrais:
- Firmemente inserida na bicamada lipídica; são proteínas
transmembrana; função de mecanismo de transporte.
 Proteínas periféricas:
- rede de filamentos que ajudam a sustentar a membrana a partir
do seu lado citoplasmático; função mecânica – conexão entre
células para mantê-las unidas.
Henrikson, et al.
1999
Funções das Proteínas da Membrana
M
A
R
IE
B
 &
 H
O
E
H
N
, 
2
0
0
9
Especializações da membrana 
plasmática
 Microvilosidades
- São prolongamentos diminutos da 
membrana, em forma de dedo, que 
se projetam a partir de uma 
superfície celular livre ou exposta.
Especializações da membrana 
plasmática
 Junções da membrana
- Junções oclusivas: série de moléculas de proteínas
integrais das membranas plasmáticas de células
adjacentes fusiona-se formando uma junção
impermeável que circunda toda a célula. Bloqueia a
passagem de moléculas.
Especializações da membrana 
plasmática
- Desmossomos: são junções
ancoradoras, acopladores
mecânicos, espalhados pelas
superfícies laterais de células
vizinhas que impedem sua
separação.
Especializações da membrana 
plasmática
- Junções comunicantes: as células
conectam-se por cilindros ocos
chamados de conexons, formados
por proteínas transmembrana.
A Membrana Plasmática: 
Funções
 Isolamento Físico:
 A membrana celular age como uma barreira física que separa
o interior da célula (citosol ou fluido intracelular) do fluido
extra-celular.
 Regulação das Trocas:
 A membrana celular controla a entrada de íons e nutrientes, a
eliminação de excretas, e a liberação de produtos de
secreção.
 Comunicação Intercelular e com seu Ambiente:
 Na membrana celular existem receptores que permitem à
célula reconhecer e responder a moléculas ou a mudanças no
seu ambiente externo.
Suporte Estrutural:
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana
 Processos Passivos: as substâncias atravessam a
membrana sem qualquer gasto energético
celular.
- Difusão simples
- Difusão facilitada = Carreadores / Canais
- Osmose
 Processos Ativos: a célula fornece energia
metabólica (ATP) necessária para mover as
substâncias através da membrana.
- Transporte Ativo = Primário / Secundário
- Transporte Vesicular
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana
 Processos Passivos: 
 Princípio da Difusão
- é a tendência das moléculas ou dos
íons de se distribuir uniformemente
por todo o meio.
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana
 Princípio da Difusão: Características
- As moléculas difundem-se passivamente ou a
favor do seu gradiente de concentração (de
uma área de maior concentração para uma
área de menor concentração);
- A força motriz para a difusão é a energia
cinética das próprias moléculas;
- A velocidade de difusão é influenciada pelo
tamanho da molécula (quanto menor, mais
rápido); e pela temperatura (quanto mais
quente, mais rápido).
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana
 Tipos: Difusão 
Simples
- É a difusão livre
(sem auxilio) de
moléculas
lipossolúveis ou de
partículas muito
pequenas para
dentro ou para
fora das célula.
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana
 Difusão Facilitada
- As moléculas (glicose, aminoácidos, íons)
são transportadas passivamente, mesmo
sendo incapazes de atravessar a bicamada
lipídica.
- A substância transportada liga-se a uma
proteína carreadora em um dos lados da
membrana sendo levada para o outro lado ou
move-se através de poros aquosos dos canais
proteicos.
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana
 Difusão Facilitada
 Carreadores (Transportadores)
A Membrana Plasmática: Transporte 
através da membrana
 Difusão Facilitada
 Canais
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana
 Osmose
- é a difusão de um solvente (água), através de
uma membrana semipermeável;
- só ocorre sempre que a concentração de água
entre os dois lados de uma membrana é diferente.
- Aquaporinas: proteínas transmembrana que
atuam como canais para a água.
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana
- Osmolaridade
Pressão hidrostática (pressão exercida pela água contra a membrana) dentro
da célula iguala-se à pressão osmótica – a tendência da célula de resistir à
entrada adicional de água.
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana
 Osmose
 Definição de hipertônico:
- O meio hipertônico é quando a concentração do
soluto é maior que a concentração do solvente;
- Quando um meio é hipertônico ele possui uma grande
quantidade de sais ou de produtos que aumentam a
osmolaridade do líquido;
- Quando uma célula entra em contato com um meio
hipertônico, a água que está no centro dela vai
difundir para o meio hipertônico, que possui maior
osmolaridade que dentro da célula. Fazendo com que
essa célula murche.
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana
 Osmose
 Definição de hipotônico:
- O meio hipotônico é quando a concentração do soluto
é menor que a concentração do solvente;
- Quando um meio é hipotônico ele possui uma pequena
quantidade de sais ou de produtos, o que faz com que
a osmolaridade desse líquido seja baixa;
- Quando uma célula entra em contato com um meio
hipotônico, a água que está fora vai entrar na célula,
já que esta possui maior osmolaridade. Em
consequência disso, a célula vai inchar, podendo
chegar a estourar.
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana
 Exemplos:
- A osmose pode provocar alterações de volume
celular. Uma hemácia humana é isotônica em
relação a uma solução de cloreto de sódio a 0,9%
(“solução fisiológica”). Caso seja colocada em um
meio com maior concentração, perde água e
murcha. Se estiver em um meio mais diluído
(hipotônico), absorve água por osmose e aumenta
de volume, podendo romper (hemólise).
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana
 Exemplos:
- Quando colocamos o sal de cozinha em algumas
folhas de alface, após algum tempo é possível
perceber que as folhas vão começando a murchar.
Isso acontece, pois a água que está presente nas
folhas começa a sair e dissolver o sal que foi
acrescentado. Desta forma, é possível afirmar que
neste caso o sal age como um meio hipertônico
em relação às folhas de alface, já as folhas são
um meio hipotônico em relação ao sal.
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana Processos Ativos - Transporte Ativo 
Primário
- a energia para o trabalho é obtido 
diretamente da hidrólise do ATP –
Bomba sódio-potássio
A concentração de K+ dentro da
célula é cerca de 10x maior do que
sua concentração extracelular, e o
contrário é válido para o Na+.
Essas diferenças nas concentrações
iônicas são essenciais para o
funcionamento normal das células
excitáveis, como as células musculares
e os neurônios, e para a manutenção
do volume normal das células de todo
o corpo.
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana
 Processos Ativos - Transporte Ativo 
Secundário
- Uma única bomba ativada por ATP, 
como a bomba Na+-K+, pode conduzir, 
indiretamente, o transporte ativo 
secundário de muitos outros solutos.
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana
 Transporte Vesicular
- movimento de substâncias para dentro e
para fora das células em vesículas que se
separam da membrana plasmática.
1. Exocitose: movimento de substância
para fora das células, em vesículas
secretoras que se fundem com a
membrana plasmática, liberando seu
conteúdo no líquido extracelular.
A Membrana Plasmática: 
Transporte através da membrana
2. Endocitose: movimento de substâncias 
para a célula por meio de vesícula.
 Fagocitose
- “Comida celular”; movimento de partícula 
sólida para dentro da célula após ser 
engofada por pseudópodos, para formar um 
fagossoma.
 Pinocitose
- “Bebida celular”; movimento de líquido 
extracelular para dentro da célula, por 
dobra para o interior da membrana 
plasmática, formando vesícula pinocítica.