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Biologia Módulo II Os direitos desta obra foram cedidos à Universidade Nove de Julho Este material é parte integrante da disciplina oferecida pela UNINOVE. O acesso às atividades, conteúdos multimídia e interativo, encontros virtuais, fóruns de discussão e a comunicação com o professor devem ser feitos diretamente no ambiente virtual de aprendizagem UNINOVE. Uso consciente do papel. Cause boa impressão, imprima menos. Papel da membrana na interação entre ambiente e célula: tipos de transporte Objetivo: Estudar a composição química da membrana plasmática e suas funções a partir dessa composição. Uma das estruturas comuns, tanto às células procariontes quanto às eucariontes, é a presença de uma membrana plasmática. Essa membrana é multifuncional e tal característica se deve à composição química que ela contém. Composição química da membrana plasmática A membrana plasmática é constituída por duas camadas lipídicas fluidas e contínuas, em que estão inseridas moléculas proteicas, constituindo um mosaico fluido. As moléculas da camada dupla de lipídeos estão organizadas com suas cadeias apolares (hidrofóbicas – não têm contato com moléculas de água), voltadas para o interior da membrana, enquanto as porções polares (hidrofílicas – têm contato com moléculas de água) ficam voltadas para o meio externo, o meio extracelular (fora da célula), e citoplasma, que são meios aquosos. Além de lipídeos, a membrana plasmática contém proteínas que podem ser divididas em dois grandes grupos: as integrais ou intrínsecas e as periféricas ou extrínsecas. As proteínas integrais estão firmemente associadas aos lipídeos, formando canais e ligando os meios externos e internos (citoplasma) da célula. As proteínas periféricas encontram-se apoiadas nas porções polares dos lipídeos, as quais são encontradas tanto no meio externo quanto no meio interno. Outras moléculas comuns na membrana plasmática são as glicoproteínas e os glicolipídeos, considerados marcadores responsáveis pelos grandes grupos sanguíneos (Figura 1). Por fim, a porção externa da membrana plasmática apresenta uma região rica em hidratos de carbono, ligados a proteínas ou lipídeos, denominada glicocálice. Essa região geralmente está ligada à função de aderência entre células. Figura 1: Constituição da membrana plasmática: Dupla camada de lipídeos (A), Porção polar da molécula de lipídeo (B), Porções apolares das moléculas de lipídeos (C), Proteína integral (D), Proteína periférica (E) e Glicoproteínas/ Glicolipídeos (F). Funções da membrana plasmática A membrana plasmática contém uma grande diversidade de funções. Entre elas está a função de transportes de substâncias. Transportes de membrana Os tipos de transportes ligados à membrana são: osmose e difusão, chamados de transportes passivos, bomba de sódio e potássio, pinocitose e fagocitose, conhecidos como transportes ativos. Osmose Transporte ligado à passagem de solvente (geralmente água). Através de uma membrana semipermeável, o solvente passa do meio de menor concentração para o meio de maior concentração. Figura 2: Osmose. Meio menos concentrado (A). Meio mais concentrado (B). Círculos azuis representam o solvente, círculos vermelhos representam os solutos. As setas indicam a passagem do solvente do lado A para o lado B através da membrana semipermeável (MS). Um exemplo desse tipo de processo pode ser visualizado no nosso dia a dia: quando temperamos a alface podemos perceber que depois de um tempo ela murcha. Na verdade, o que observamos é o processo de osmose. A alface é um vegetal, portanto, possui células, que possuem água. Ao temperarmos, aumenta-se a concentração do lado de fora das células. Pelo processo de osmose, a água presente nessas células passa delas para o tempero e a folha de alface murcha. (Figura 2). Difusão Ao contrário da osmose, a difusão está ligada à passagem de soluto do meio mais concentrado para o meio menos concentrado, e classifica-se em dois tipos: difusão simples e difusão facilitada (Figura 3). Difusão simples: é o deslocamento espontâneo de partículas da região mais concentrada para a menos concentrada. Esse processo não consome energia e termina quando as concentrações entre os meios se igualam. Um exemplo deste processo pode ser observado quando abrimos um frasco de perfume em um cômodo da casa. Depois de um tempo, percebe-se que o cheiro do perfume está em outra parte do cômodo. Outro exemplo de difusão é a entrada de oxigênio e a saída e gás carbônico em nossas células. Difusão facilitada: passagem de substâncias (solutos) acelerada pela ação de proteínas (permeases) que funcionam como um tubo de passagem. Figura 3: Difusão. Meio menos concentrado (A). Meio mais concentrado (B). Círculos azuis representam o solvente, círculos vermelhos representam os solutos. As setas indicam a passagem do soluto do lado B para o lado A através da membrana semipermeável (MS). Bomba de sódio e potássio Determinadas substâncias, mesmo existindo em menor quantidade fora da célula, tendem a entrar nela, contrariando os princípios que estudamos no tópico anterior (difusão). Esse fenômeno é comum em nossas hemácias (células vermelhas do sangue). Observa-se que essas células apresentam uma alta concentração de íons potássio (K+) em seu citoplasma, enquanto o plasma sanguíneo (meio extracelular) apresenta uma baixa concentração desse íon; por outro lado, os íons sódio (Na+) no plasma sanguíneo aparecem em maior concentração do que no interior das células. As diferenças de concentrações desses elementos mantêm-se inalteradas, mesmo ocorrendo difusão. Isso acontece porque proteínas da membrana funcionam como verdadeiras carreadoras de substâncias, bombeando constantemente o K+, que saiu por difusão, para o interior das hemácias, e o Na+, que entrou na célula por difusão, para fora delas. Esse transporte ocorre contra o gradiente de concentração, por esse motivo é classificado como ativo. Fagocitose Neste tipo de transporte, a célula engloba partículas por meio de projeções citoplasmáticas, denominadas pseudópodes (falsos pés). Depois de englobadas, as partículas permanecem no citoplasma, que é envolvido por uma membrana, e recebem o nome de fagossoma. O fagossoma é puxado para o interior do citoplasma pela atividade motora do citoesqueleto. Ele se funde aos lisossomos, ocorrendo então a digestão da partícula fagocitada pela ação das enzimas dos lisossomos. A fagocitose é comum em organismos unicelulares; um exemplo clássico são as amebas, quando capturam os alimentos. Outro exemplo de célula muito conhecida por realizar fagocitose são as células brancas (glóbulos brancos) do sangue, que englobam partículas invasoras como meio de defesa (Figura 4). Figura 4: Célula branca, também chamada de leucócito ou glóbulo branco, do sangue, projetando vários pseudópodes. Pinocitose Transporte ligado às partículas líquidas que chegam ao interior da célula por meio de dobras de membranas chamadas invaginações. É muito comum na entrada de gotículas de gordura que ficam envolvidas por membrana no interior do citoplasma. Acesse o espaço online da UNINOVE para assistir à videoaula referente ao conteúdo assimilado. REFERÊNCIAS JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 7.ed. Rio de Janeiro: Guanabara-Koogan, 2000. RAVEN, P. H.; EVERT, R. F. Biologia Vegetal. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1996. HICKMAN JR., C. P.; ROBERTS, L. S.; LARSON, A. Princípios integrados de zoologia. 11. ed. Rio de Janeiro: Guanabara-Koogan, 2004.
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