citologia membrana

Membrana plasmática e transporte
Profª Neyvan Rodrigues
Estrutura
 Modelo do mosaico fluido (Singer e Nicholson – 1972):
bicamada lipídica (fosfolipídios) onde encontram-se imersas
moléculas de proteínas que apresentam uma mobilidade, podendo
se deslocar lateralmente ou atravessar a bicamada lipídica,
projetando-se nas superfícies interna ou externa da membrana
plasmática  fluidez.
Bicamada Lipídica
 Fosfolipídios  afinidade
diferencial com a água:
1.
2.
Cabeça hidrofílica: voltada para o
meio extracelular e para o
citoplasma.
Cauda hidrofóbica: voltada para a
parte interna da membrana
Proteínas
Propriedades da membrana
Assimetria: as duas faces da membrana não possuem a mesma
composição lipídica, glicídica e protéica. Em geral, os glicídios
encontram-se presentes na face externa. Também as cargas elétricas se
distribuem diferentemente, sendo a face citoplasmática, a que tem
maior carga negativa, em geral.
 Fluidez: seus componentes não ocupam posições definidas e são
susceptíveis de deslocações bidimensionais, de rotação ou de
translação. Esta propriedade deve-se ao fato de, em geral, não se
estabelecerem ligações fortes (covalentes) entre as diversas moléculas,
mas, predominantemente, ligações lábeis (ligações de Van der Walls e
pontes de hidrogênio). Os fosfolípidos também podem trocar de camada
(flip-flop).
 Permeabilidade seletiva: permeável apenas a algumas
substâncias.
Continuidade: nunca apresentam bordas livres ou descontínuas e os
espaços por ela delimitados, são sempre fechados.
Resistência à tração.
Funções da membrana






Individualização da célula
Transportes moleculares e iônicos
Recepção de informação
Transmissão de informação
Reconhecimento celular
Orientação de reações químicas em cadeia: enzimas
localizadas na superfície da membrana
Reações químicas orientadas
Envoltórios externos à
membrana
Glicocálix
 Parede celular
 Cápsula: envoltório externo à

parede celular de bactérias;
espessura e composição
química variáveis.
Glicocálix



Envoltório externo à membrana
plasmática.
Composição química: moléculas
de açúcar associadas aos
fosfolipídios e às proteínas da
membrana.
Funções: reconhecimento célulaa-célula; adesão; proteção contra
lesões mecânicas, físicas e
químicas.
Parede celular
 Estrutura rígida e permeável (dentro de certos limites), responsável pela
manutenção da forma da célula. Está presente no Reino Monera (bactérias e
cianobactérias), fungos, algumas algas protistas e vegetais (incluindo algas
pluricelulares) composição química varia de grupo para grupo.
Alga protista
Crisófita
Fungos
Quitina
Sílica
Parede celular de vegetais


Primária: celulose (polissacarídeo).
Secundária: novos espessamentos de celulose; deposição de
lignina e suberina (lipídeos) – algumas vezes classificados como
parede terciária.

Lamela média: pectina (polissacarídeo).
Transporte através da membrana
Transportes Passivos
Osmose
Osmose em célula animal
3
2
1
Osmose em célula vegetal I
 O grande vacúolo da célula vegetal adulta ocupa a maior parte do volume
citoplasmático e sua concentração é o fator primordial para regular as trocas
osmóticas entre a célula (membrana plasmática-semipermeável) e o ambiente que
a cerca.
 As células que apresentam bom volume de água, terão a membrana plasmática
pressionada contra a parede de celulose rígida, a qual vai oferecendo resistência
crescente à entrada de água no citoplasma.
Osmose em célula vegetal II
Há uma equação que descreve essas trocas osmóticas:
Sc = Si - M
Sc = Sucção celular
Si = Sucção interna (será tanto maior quanto maior for a
concentração osmótica do vacúolo e do citoplasma da célula).
M = resistência da membrana celulósica
Outra forma de expressar as mesmas grandezas:
D.P.D. = P.O. - P.T.
D.P.D. = Déficit de pressão de difusão
P.O. = Pressão osmótica
P.T. = Pressão de turgor
Osmose em célula vegetal III
 Células vegetais mergulhadas em ambiente
hipotônico (por exemplo, água destilada) estarão com
seu volume máximo, ou seja, as células estarão túrgidas
e a resistência da membrana celulósica (M) também
será máxima.
 Nas células flácidas o volume de água intracelular
não chega a pressionar a membrana celulósica (M).
As células plasmolisadas estiveram mergulhadas em
solução hipertônica e perderam tanta água, que a
membrana plasmática "descolou" da celulósica (M) tendo
citoplasma e vacúolo muito reduzidos.
Se esta célula for colocada em água destilada voltará
a ganhar água, realizando deplasmólise.
Como ocorre a plasmólise
Célula vegetal murcha
Se a célula vegetal estiver exposta no ar e a ventilação promover lenta perda
de água, o vacúolo reduz seu volume e a membrana celulósica acompanha essa
retração (fica com M negativo).
Difusão Simples
Figura 2
Pequenos poros na superfície da membrana permeável permitem a passagem
seletiva de íons. Existem canais específicos para cada íon (sódio, cloro, potássio,
etc). A taxa de passagem é regulada pelo número e tamanho dos poros. Após
algum tempo, a concentração de ambos os íons (barras verde e amarela na figura
1) será a mesma em ambos os lados da membrana.
Difusão facilitada
Difusão facilitada
Difusão facilitada da glicose
Ligando = insulina
Molécula transportada = glicose
Transporte ativo



Ocorre o movimento do
soluto contra o gradiente
de concentração  do
meio hipotônico para o
meio hipertônico.
Sempre realizado por
proteínas
transportadoras
presentes na membrana
plasmática.
Ocorre com gasto de
energia.
Bomba de sódio e potássio
Impulso nervoso
Membrana em repouso: canais de
sódio fechados  sódio bombeado
ativamente para fora (bomba de
sódio e potássio)  polarização.
Estímulo:
abre os
canais de
sódio,
possibilitando
sua entrada

despolarizaçã
o.
Transportes não mediados por
vesículas
Transportes mediados por
vesículas

1.
ENDOCITOSE:
Fagocitose: englobamento de partículas sólidas por meio
de emissão de pseudópodes. Ocorre em certos protozoários
(ex.: amebas) e células da defesa responsáveis pela
fagocitose de partículas estranhas.
2.
Pinocitose: englobamento de partículas líquidas por meio
de invaginação da membrana. Ocorre em praticamente todos
os tipos celulares.
3.
Mediada por um receptor: ocorre a partir da ligação de
moléculas denominadas ligando (ex.: proteínas de
reconhecimento virais) com receptores protéicos da
membrana celular.

EXOCITOSE: processo pelo qual são lançadas fora
secreções importantes do metabolismo do corpo humano e
eliminados os resíduos da endocitose (clasmocitose).
Fagocitose
Pinocitose
Endocitose mediada por um
receptor
Tipos de vacúolos
Exocitose
Alterações da
membrana
Microvilosidades
Interdigitações
Desmossomas
Glicocálix
Especializações
Especializações da membrana
Na membrana celular existem estruturas especializadas em
aumentar a absorção de substância e a aderência entre as células
ou para melhorar movimentos celulares. Algumas especializações
são microvilosidades, desmossomos, interdigitações e glicocálix
Microvilosidades
São dobras da membrana plasmática na superfície da célula.Calculase que cada célula possua em média 3.000 microvilosidades.
Como conseqüência, há um aumento apreciável da superfície da
membrana em contato com o alimento. Isso permite, por exemplo,
uma absorção muito mais eficiente do alimento ingerido.
Interdigitações
•São saliências e reentrâncias da membrana celular que se
encaixam em estruturas complementares das células vizinhas.
Desmossomas

São áreas circulares escuras que ocorrem em
determinados locais das membranas de duas
células adjacentes. Têm a finalidade de
aumentar a aderência, mantendo as células
firmemente unidas.
Material de aderência
Fibrilas citoplasmática
Glicocálix
•A primeira estrutura que encontramos, sem precisar penetrar na
célula.
• Ele pode ser comparado a uma "malha de lã", que protege a
célula das agessões físicas e químicas do meio externo. Mas
também mantem um microambiente adequado ao redor de cada
célula, pois retem nutrientes e enzimas importantes para a
célula.
• É formado, basicamente, por carboidratos e está presente na
maioria das células animais.
• Funções: proteção, reconhecimento celular, estimula formação
de anticorpos e aumenta adesão entre as células.
especializações das membranas
biológicas
Microvilos
Estereocilios
Adesão
entre as células
(CAM´s e caderinas)
Estruturas Especializadas
junção celular
vedação de espaço
comunicação entre as células
especializações das membranas
biológicas

Microvilos ou Microvilosidades:

são prolongamentos da membrana plasmática que
aumentam a superfície de absorção das células,
contém um glicocálice desenvolvido e filamentos
de actina, que dão sustentação. São encontrados
nas células epiteliais do intestino delgado e rim.
especializações das membranas
biológicas

Microvilos ou Microvilosidades:
SC, 2006
especializações das membranas
biológicas

Estereocílios:

são prolongamentos da superfície celular, não
possuem mobilidade, aumentam a superfície de
absorção das células, facilitando o transporte de água
e moléculas. São encontradas em células epiteliais
do epidídimo e ductos do aparelho genital masculino.
especializações das membranas
biológicas

Estereocílios:
especializações das membranas
biológicas

Desmosomos
especializações das membranas
biológicas

Junção aderente ou Zônula de adesão:

A Zônula de Adesão forma um cinturão contínuo ao redor
da célula que se une às adjacentes através de ligações entre
moléculas de adesão dependentes de Cálcio (Caderinas).
Essas proteínas transmembranares estão ancoradas aos
microfilamentos
de
actina
através
de
moléculas
sinalizadoras.

A função principal da Zônula de Adesão é a de proporcionar
a coesão entre as células tornando a camada epitelial mais
resistente ao atrito, trações e pressões. Além disso, participa
do estabelecimento e manutenção da polaridade celular em
associação com a Zônula de Oclusão .
especializações das membranas
biológicas

Junção aderente:
especializações das membranas
biológicas

Zônula oclusiva ou de oclusão:

Zônula de Oclusão tem a função de vedar a
passagem de substâncias entre as células
epiteliais, delimitando compartimentos apicais,
baso-laterais e intercelulares. É formada por
ligações de proteínas transmembranares de
ocludina entre células adjacentes, formando um
cinturão apical que une uma célula às outras que a
circundam. A Zônula de Oclusão associa-se aos
microfilamentos de actina através de moléculas
importantes na sinalização intracelular.
especializações das membranas
biológicas

Zônula oclusiva:
especializações das membranas
biológicas

Junção comunicante:

Também chamada de nexos, junção em hiato ou gap
junctions. É de ocorrência muito freqüente, tendo sido
observada entre células epiteliais de revestimento, epiteliais
glandulares, musculares lisas, musculares cardíacas e
nervosas. Sua função principal é estabelecer comunicação
entre as células, permitindo que grupos celulares funcionem
de modo coordenado e harmônico.
especializações das membranas
biológicas

Junção comunicante