As membranas celulares definem limites externos das células, dividem compartimentos e regulam o trânsito de moléculas. Elas são constituídas por lipídeos e proteínas que formam uma estrutura de bicamada, conferindo características como flexibilidade, permeabilidade seletiva e auto-selamento. Transporte passivo e ativo de moléculas ocorre através de proteínas de membrana.

1. MEMBRANAS
BIOLÓGICAS E
TRANSPORTE

2. Funções das membranas celulares
Definem limites externos das células
Dividem compartimentos
Regulam o trânsito das moléculas
Manutenção do equilíbrio com o meio
Participam da interação célula X célula
Funções dependentes de
suas características físico-
químicas
Quais as características fisico-
químicas das membranas?

3. Funções dependentes de suas
características físico-químicas
 Flexibilidade
(mudança de forma crescimento e
movimento)
 Auto-selantes
(endo e exocitose, divisão celular)
 Seletividade
(permeabilidade seletiva)
Constituição química e
estrutura

4. Qual a constituição das membranas biológicas?
Lipídeos polares (fosfolipídeos e glicolipídeos) e esterois
Proteínas (Moléculas efetoras no trânsito molecular , Sinalizadoras
ou Receptores de sinais)
Proporção dos constituintes principais (proteínas e lipídeos)
variam conforme as funções biológicas das células

5. As características das membranas
biológicas podem ser explicadas pelas
interações entre as moléculas que as
constituem e a água
Lipídeos de membrana – moléculas anfipáticas
hidrofílica
hidrofóbica
Moléculas de água organizam-se em uma rede cristalina regular e
oscilante, por pontes de hidrogênio.
Moléculas anfipáticas forçam alteração no arranjo das moléculas de água

6. Moléculas anfipáticas dispersas
forçam a rede de água devido à sua
região hidrofóbica ....
As regiões hidrofóbicas se agregam
diminuindo a área de contato com a
água (formam micelas)

7. Vários agregados lipídicos podem se formar no meio aquoso
micelas
bicamadas
lipossomos
aquoso
Mecanismo/agregação que explica a
estrutura das membranas biológicas
Membranas biológicas são constituídas por uma
bicamada de lipídeos

8. Região
hidrofílica
Região
hidrofílica
Região
hidrofóbica
Estrutura mantida pelas interações hidrofílicas e
hidrofóbicas, interações fracas e que justificam as
características das membranas
(seletividade, auto-selantes e flexibilidade)

9. Modelo do Mosaico Fluído
Lipídeos formam uma bicamada com os grupos polares
para o exterior e proteínas de distribuem por essa
camada – mosaico fluído

10. Periférica
Periférica
Integral
Ancorada
em
lipídeos
Lado
interno
(citoplasma)
Bicamada
de
lipídeos
Lado externo
Porção glicídica
das glicoproteínas
Face central
da bicamada
Diferentes tipos de proteínas podem ser encontrados nas
membranas celulares – efetoras do transporte e sinais

11. Proteínas
integrais
possuem uma
região hidrofóbica
localizada na
região apolar da
membrana

12. Interações
eletrostáticas e
ligações de
hidrogênio entre os
domínios
hidrofílicos das
proteínas e a cabeça
polar dos lipídeos
Proteínas periféricas

13. Uma das principais funções das
membranas biológicas é a manutenção
das condições bioquímicas e elétricas
adequadas - transporte seletivo
Célula viva necessita de retirar alimentos do
meio e liberar metabólitos – proteínas são as
moléculas envolvidas no transporte
Como ele ocorre?????

14. Membrana permeável dividindo compartimentos
com diferentes concentrações moleculares ou íons,
o equilíbrio entre eles será alcançado por Difusão

15. Para passar pela
camada bilipídica um
soluto precisaria se
desfazer de sua
camada de água e
difundir por uma
região onde ele seria
pouco solúvel
Energia requerida para a passagem seria muito grande
Nas membranas biológicas
difusão é difícil ocorrer
devido à permeabilidade
seletiva delas

16. Difusão facilitada ou transporte passivo
Proteínas de
membrana diminuem
a energia requerida
para o transporte
é o mecanismo
utilizado para o
transporte de soluto e
metabólitos nos
sistemas biológicos a
favor de seu
gradiente de
concentração

17. Existem nas membranas biológicas três tipos de
proteínas capazes de fazer o transporte de moléculas

18. Proteínas integrais das membranas fazem o
transporte nas células
Possui seis regiões transmembrana que formam um canal
com cadeias laterais hidrofílicas por onde passam as
moléculas de água
fora
dentro
Estrutura da aquaporina Tetrâmero
Cadeias hidrofílicas
CANAIS

19. Aquaporinas estão presentes em diversas células onde
são responsáveis pela rápida movimentação de água

20. Existem 3 tipos de transporte passivos,
isto é que não gastam energia
Transporte
Único
Co-transporte ou
simporte
Contratransporte
ou antiporte
Transporte duplo
Soluto passa do local de maior concentração para o
de menor concentração – transporte passivo
Proteínas
carregadoras

21. O que acontece quando um soluto é
transportado contra seu gradiente
químico/elétrico?
Gasto de energia
TRANSPORTE ATIVO
Proteínas tipo BOMBAS

22. Tipos de transporte ativo
Primário Secundário
Concentração de X pré-estabelecida
1
2

23. Os transportadores ativos de soluto são complexos protéicos que
quebram o ATP fornecendo energia para o transporte contra um
gradiente de concentração ou elétrico - ATPases
Existem 3 tipos importantes de ATPases que diferem na estrutura,
mecanismo e localização nos tecidos, apesar delas estarem
distribuídas em todos os tecidos vivos.
proteínas
transmembranas
proteínas
periféricas

24. Tipo P ATPase Na+K+
Mantém
concentrações
diferentes desses
íons no interior e
exterior da
célula(com gasto
de ATP) criando
um potencial
eletroquímico
importante para o
transporte de
outras moléculas

25. Tipo F
Tem a
capacidade de
quebrar ou
sintetizar ATP
dependendo do
fluxo de H+
Impostante na
fosforilação
oxidativa e
fotofosforilação

26. A partir da criação
de um gradiente
iônico e um
potencial
eletroquímico na
membrana
(citoplasmática e
dos vacúolos) com
gasto de ATP,
muitos outros íons
e substratos
podem ser
transportados sem
gasto de energia
(canais e proteínas
carreadoras)

27. Parede celular dos vegetais
Principais constituintes:
 Celulose
 Glicanas de ligação cruzada (hemicelulose)
 Substâncias aromáticas (lignina)
Função:
Regulação do volume celular
Determinação da forma
Proteção do protoplasto
Importância atividade humanas
Industrial como papel, fibras (algodão, linho, cânhamo), carvão
vegetal, madeira para construção civil, álcool ou outros combustíveis
Importância ciclo do carbono
Animais ruminantes digerem celulose (microrganismos rumem e
intestino) que podem ser convertidos em carbono assimilável pelos
animais ou vão constituir grande parte da matéria orgânica dos solos

29. Hemicelulose :
polissacarídeos que
fazem ligações cruzadas
entre as microfibras de
celulose
Dois tipos importantes:
xiloglicanas
glicuronoarabinoxilanas

30. Xiloglicanas – polímero de glicose
com xilose nas ramificações
Glicuronoarabinoxilanas – polímero de xilose com ácido glicurônico e
arabinose nas ramificações

31. Monolignols:
(1) paracoumaryl alcohol
(2) coniferyl alcohol
(3) sinapyl alcohol
Na estrutura das paredes secundárias aparece a lignina
A lignina é um polímero de natureza aromática com alto peso
molecular associada à celulose que tem como função biológica
conferir rigidez, impermeabilidade, resistência a
ataques microbiológicos e danos mecânicos aos tecidos vegetais

32. Basicamente esses 3
moléculas se arranjam
formando a parede
celular dos vegetais
Outros polissacarídeos
e proteínas ainda
participam dessa
estrutura mas vão ter
importância em
determinados tecidos e
etapas de
desenvolvimento das
plantas.