AS QUESTÕES BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR

QUESTÕES PARA ORIENTAÇÃO DO ESTUDO: Superfície celular

Estrutura e propriedades das membranas celulares:         

1. Analise propriedades dos fosfolipídeos que favorecem a formação de bicamadas em meio aquoso.

   A primeira propriedade que deve ser elencada é a hidrofobicidade inerente aos fosfolipideos, já que suas caudas de ácidos graxos são praticamente insolúveis em água e suas cabeças compostas por fosfato são extremamente polares, eles tendem a se estabilizar com as partes polares em contato com a água e as apolares “escondidas”. Para tanto, a propriedade autosselante da membrana, faz com que os fosfolipideos se organizem em uma bicamada, que mantém a conformação estável acima citada.

1. *Descreva a estrutura básica das membranas celulares, considerando a distribuição dos lipídeos e as diferentes formas de associação das proteínas com a bicamada lipídica.

   A membrana plasmática é basicamente constituída por uma bicamada fosfolipídica, onde estão inseridos proteínas, glicídios, lipídios e associações dos mesmos (glicoproteínas, glicolipideos e lipoproteínas). 

   Os lipídios são distribuídos da seguinte maneira: fosfatidilcolina e a esfingomielina são os que compõem prioritariamente a face externa; e a fosfatidiletanolamina, o fosfatidilinsitol a fosfatidilserina os que compõem prioritariamente a citosólica. Além destes, o colesterol é um importante lipídio presente na membrana devido a sua função de regular a fluidez.

   As proteínas que se associam a membrana são classificadas basicamente de duas formas: integrais e periféricas. As periféricas são definidas como àquelas que podem ser dissociadas da bicamada pela adição de reagentes polares, sem danificar a bicamada. Elas se associam indiretamente à bicamada através de interações proteína-proteína. As integrais só podem ser dissociadas da membrana por reagentes que danificam a bicamada. Elas se ligam a membrana de várias formas (integralmente, apenas na face citossólica, através de ligações covalentes), sendo que a mais comum dentre elas são as transmembranas.   

1. Aponte a importância da assimetria da bicamada lipídica na comunicação celular.

   Os fosfolipideos são assimetricamente distribuídos ao longo da bicamada lipídica, sendo que a fosfatidilcolina e a esfingomielina são os que compõem prioritariamente a face externa; e a fosfatidiletanolamina, o fosfatidilinsitol a fosfatidilserina os que compõem prioritariamente a citosólica. Essa distribuição gera uma diferença de potencial entre as faces da membrana, já que os fosfolipideos da face interna têm suas cabeças carregadas negativamente em relação aos da face externa. E essa diferença de potencial é imprescindível para que possa ocorrer a transmissão de sinais elétricos, o qual constitui a base da comunicação celular

1. Explique como a composição e a estrutura dos lipídeos constituintes da membrana influenciam na sua fluidez.

   A estrutura dos lipídeos que compõem a membrana influenciam na sua fluidez da seguinte maneira: cadeias mais curtas possuem interações de ácidos graxos mais fracas, tornando a membrana mais fluida; a presença de ligações duplas introduz torções no interior das cadeias de hidrocarbonetos, que dificultam a associação destas, aumentando a fluidez da bicamada.

   A influência da composição dos lipídeos na fluidez, pode ser elucidada com o exemplo do colesterol. O colesterol, que é intruduzido na bicamada com sua hidroxila(polar) próxima ao fostato(hidrofílico) e seus 4 aneis hidrofóbicos próximos aos ácidos graxos do fosfolipídios, diminui a mobilidade da membrana, atuando como um regulador que preveni grandes variações na fluidez da bicamada fosfolipídica, mesmo diante de uma grande variação térmica.

1. De acordo com a resposta acima, como você esperaria que fosse a constituição das membranas celulares de peixes que vivem em águas geladas?

   A membrana celular desse peixes deverá ser compostos por cadeias curtas ricas em insaturações e com uma quantidade conveniente de colesterol. Esse tipo de composição garantirá que a bicamada fosfolipídica não se solidifique e perca sua fluidez, mesmo nessa condição climática adversa.

1. Demonstrado nos experimentos de fusão celular realizados por Frye e Edidin. As células, entretanto, podem limitar a mobilidade lateral das proteínas. De que maneira isso pode ocorrer? Qual a importância dessa restrição de movimento das proteínas em células epiteliais?

   A mobilidade lateral de proteínas de membrana pode ficar limitada através de associações com o citoesqueleto; da formação de junções compactas entre células adjacentes ( especialmente no tecido epitelial); além do agrupamento em pequenos agregados denominados de balsas lipídicas.

   As células do tecido epitelial são polarizadas, e, por isso, cada região dessa célula tem uma função especifica. Sendo assim, a restrição do movimento de determinadas proteínas faz-se imprescindível para que as proteínas de um determinado domínio celular permaneçam no local apropriado ao exercício de sua função específica.

1. *Justifique a ausência de glicolipídeos na monocamada citosólica da bicamada lipídica.

   A ausência de glicolipídeos na face citosólica da membrana se deve ao fato de que os glicolipídeos estão presentes na face lumial do R.E.L durante sua síntese, e, como todo composto que está presente em uma face lumial, após ser conduzido pelas vesículas à membrana, ela será exposto apenas a sua face externa.

1. *Caracterize o glicocálice quanto à sua composição e suas funções.

   O glicocálice é composto por oligossacarídeos, glicolipídeos e glicoproteínas. Suas funções estão relacionadas à proteção da superfície celular e a sinalização entre as células.

Transporte de pequenas moléculas através da membrana:

1. *Analise a funcionalidade da permeabilidade seletiva da membrana plasmática.

   A permeabilidade seletiva da membrana é um dos fatores que permitiram o surgimento da vida no universo. Este fenômeno permitiu que a célula se diferenciasse do meio externo, o que foi uma premissa básica para que ela passasse a exercer suas funções vitais: reprodução, nutrição, relacionamento (com o meio externo) e evolução.