O documento descreve a estrutura e função da membrana celular. A membrana é constituída principalmente por fosfolípidos, proteínas e, em alguns casos, glicídios. Os fosfolípidos formam uma bicamada que confere fluidez à membrana e permite o transporte seletivo de substâncias através da mesma. O transporte pode ocorrer por difusão simples, difusão facilitada ou transporte ativo, dependendo da substância e do gradiente de concentração.

1. BioFoco 10
Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
• Membrana celular

2. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Composição das membranas
As membranas biológicas são
essencialmente constituídas por:
- lípidos (sobretudo fosfolípidos e
algum colesterol);
- proteínas;
- podendo ainda conter glícidos.
Em termos de número, os
fosfolípidos são as moléculas mais
abundantes presentes nas
membranas (numa membrana
típica existem cerca de 50
moléculas de fosfolípidos por cada
molécula proteica).
Devido ao caráter anfipático dos fosfolípidos, em meio aquoso, estas moléculas tendem a formar
uma dupla camada, na qual as caudas dos fosfolípidos (hidrofóbicas) ocupam a região interna,
enquanto que as cabeças (hidrofílicas) ocupam a região externa da bicamada.

3. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Modelo do mosaico fluido da membrana (ou de Singer-Nicolson)
Componentes Funções
Fosfolípidos
Determinam a estrutura fundamental da membrana; Constituem uma barreira seletiva entre
o meio intra e extracelular.
Proteínas
Contribuem para a estrutura da membrana; Transportam substâncias através entre os dois
lados da membrana; Recebem de estímulos extracelulares; Catalisam reações; Fazem a
ancoragem ao citoesqueleto (e à matriz extracelular, nas células animais).
Glícidos Estão envolvidos em processos de reconhecimento celular.
Colesterol Contribui para a integridade da membrana.

4. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Movimentos dos fosfolípidos
Os fosfolípidos movem-se ao longo da membrana, o que está na base da sua fluidez.
Movimentos dos fosfolípidos da membrana que estão na base da sua fluidez.
A – movimentos laterais – são movimentos rápidos que ocorrem espontaneamente; B
B – movimentos de flip-flop – são movimentos raros que, para ocorrerem, necessitam da
intervenção de uma enzima (flipase) e o consumo de energia (ATP).
A B

5. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Proteínas da membrana
Uma grande parte das proteínas membranas apresenta mobilidade lateral na
bicamada fosfolipídica. No entanto, algumas proteínas encontram-se ligadas ao
citoesqueleto ou a proteínas da matriz extracelular presente nas células animais,
restringindo a sua mobilidade.

6. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Fluidez da membrana
A temperatura influencia a fluidez das membranas. A temperatura a que uma membrana solidifica
depende do tipo de lípidos que a constitui.
(a) Cadeias insaturadas
versus cadeias saturadas das
caudas dos fosfolípidos:
– Cadeias insaturadas
dificultam a compactação
dos fosfolípidos,
contribuindo para o
aumento da fluidez da
membrana.
– Cadeias saturadas
permitem uma maior
compactação dos
fosfolípidos, diminuindo a
fluidez da membrana.
(b) Papel do colesterol nas membranas (das células animais):
– A temperaturas baixas, o colesterol aumenta a fluidez da membrana, pois dificulta a compactação dos
fosfolípidos. A temperaturas mais elevadas, o colesterol diminui a fluidez da membrana, uma vez que reduz
o movimento dos fosfolípidos. Assim, o colesterol aumenta a amplitude de temperaturas a que membrana é
capaz de manter uma fluidez funcional.

7. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Difusão
Difusão – Processo de movimento das moléculas de um meio onde a sua
concentração é mais elevada para um meio onde a sua concentração é mais baixa
( a favor do gradiente de concentração).

8. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Difusão simples e difusão facilitada

9. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Permeabilidade seletiva da membrana
Pequenas moléculas apolares e substâncias lipossolúveis são capazes de atravessar a
bicamada lipídica; moléculas polares de maiores dimensões, macromoléculas e iões
não conseguem atravessar diretamente a bicamada lipídica.

10. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Difusão facilitada
Algumas substâncias para conseguirem atravessar a membrana necessitam da
intervenção de proteínas. Estas proteínas, que medeiam o transporte, podem
ser divididas em dois tipos: as permeases (ou transportadores) e os canais.
O processo de difusão facilitada por permease efetua-se em três etapas:
1 – ligação da molécula a transportar à permease;
2 – alteração conformacional da permease, que permite a passagem da molécula atra- vés
da membrana e a sua separação da permease;
3 – regresso da permease à sua forma inicial.
No transporte mediado por canais, quando estes se encontram abertos, o soluto passa
diretamente pelo canal atingindo o outro lado da membrana. A abertura ou fecho dos canais
está dependente de diversos tipos de estímulos.

11. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Difusão simples vs. difusão facilitada
Na difusão simples (A), a velocidade de transporte através da membrana é
diretamente proporcional à concentração do substrato.
Na difusão facilitada (B) por permeases, a velocidade de difusão é superior
para concentrações do substrato relativamente baixas ou intermédias, quando
comparado com a difusão simples. No entanto, quando a concentração é
elevada, atinge-se um ponto de saturação, isto é, todos os locais de ligação
às permeases estão ocupados. Nesta altura, a velocidade de transporte
estabiliza, mesmo que a concentração da substância aumente.

12. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Osmose
Osmose é um caso particular da difusão e refere-se ao movimento da água através de
uma barreira semipermeável, como é o caso da membrana plasmática.
O movimento das moléculas de água pode ocorrer diretamente através da bicamada
fosfolipídica ou através de proteínas-canal designadas aquaporinas.

13. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Potencial hídrico e pressão osmótica
O potencial hídrico é a quantidade de energia livre associado às moléculas de águas e traduz a tendência que essas
moléculas têm de entrarem ou saírem de uma solução.
Nas células vegetais, o valor do potencial hídrico depende, sobretudo:
- da pressão física a que o sistema está sujeito (potencial de pressão), que resulta da pressão exercida pela parede
celular;
- e da quantidade de solutos presentes (potencial osmótico).
A adição de um soluto à água faz diminuir o seu potencial hídrico, enquanto a pressão exercida sobre a solução faz
aumentar o potencial hídrico.
No caso das células animais, como não existe parede, o potencial hídrico depende apenas da componente
osmótica. Frequentemente, para avaliar o efeito dos solutos no movimento da água por osmose, usa-se o conceito
de pressão osmótica1, que é a força que seria necessário exercer para impedir o movimento da água de um local
menos concentrado (meio hipotónico) para um local mais concentrado (meio hipertónico).

14. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Meios hipotónicos, hipertónicos e isotónicos
Meio hipertónico - Meio com maior concentração de solutos.
Meio hipotónico – Meio com menor concentração de solutos.
Meios isotónicos – Meios que têm a mesma concentração de solutos.

15. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Potencial hídrico, pressão osmótica e osmose

16. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Turgescência, plasmólise e lise celular
Quando uma célula é colocada num meio hipotónico, a água desloca-se do meio
extracelular para o meio intracelular, provocando um aumento de volume celular,
fenómeno designado turgescência (a célula fica túrgida).
Quando uma célula é colocada num meio hipertónico, a água desloca-se do meio
intracelular para o meio extracelular. A perda de água conduz à diminuição do volume
celular, sendo este fenómeno desigando plasmólise (a célula fica plasmolisada).

17. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Transporte ativo – Bomba de sódio e potássio
Relativamente a algumas substâncias, a célula necessita de apresentar concentrações diferentes das do meio que a
rodeia. Para isso é necessário que ocorra transporte contra o gradiente de concentração, o que exige consumo de
energia metabólica. Este transporte é realizado por proteínas transportadoras, num processo designado transporte
ativo.

18. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Transporte de partículas em massa – endocitose e exocitose
O transporte em massa de
macromoléculas e de
partículas pode ser realizado
do exterior para o interior da
célula por endocitose ou, do
interior para o exterior, por
exocitose.
Existem, fundamentalmente,
três tipos de endocitose: a
fagocitose, a pinocitose e a
endocitose mediada por
recetor.

19. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Transporte de partículas em massa – endocitose e exocitose

20. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
Em resumo…

21. O modelo de mosaico fluido da membrana celular admite que as moléculas lipídicas
_______mobilidade lateral, dotando a bicamada de grande ______.
A. apresentam (…) fluidez
B. não apresentam (…) rigidez
C. apresentam (…) rigidez
D. não apresentam (…) fluidez
PARA PRATICAR
1. Selecione a opção que completa corretamente a
opção.

22. Na ______ ocorre movimento de gases a favor do seu gradiente de concentração
através da membrana, logo este transporte _______ dispêndio de energia.
A. difusão simples (…) não exige
B. difusão facilitada (…) exige
C. difusão simples (…) exige
D. difusão facilitada (…) não exige
PARA PRATICAR
2. Selecione a opção que completa corretamente a
opção.

23. O transporte de iões exige transporte ativo, que é um processo que ocorre _______
gradiente de concentração e, por esse motivo, _______ gasto de energia.
A. a favor do (…) não implica
B. contra o (…) implica
C. a favor do (…) implica
D. contra o (…) não implica
PARA PRATICAR
3. Selecione a opção que completa corretamente a
opção.

24. BioFoco 10
Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos
• Membrana celular
FIM