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ESTUDO DIRIGIDO DE BIOLOGIA CELULAR 1 PARA AP1 1) Porque dizemos que a camada lipídica é assimétrica ? R: Porque os lipídios que a formam são diferentes. 2) Do que depende a fluidez da membrana ? R: A fluidez de uma membrana a uma dada temperatura depende do tipo de fosfolipídio e do tamanho de sua cauda hidrofóbica de ácidos graxos e da saturação dessa cauda. Quando as caudas são mais curtas, a interação entre elas é menor, o que aumenta a fluidez da membrana. Quando a cauda é insaturada, ou seja, possui duplas ligações entre átomos adjacentes, ela não contém a quantidade máxima de hidrogênios que poderia ter. Cada dupla ligação causa uma flexura na cauda, o que torna mais difícil o empacotamento das caudas, o que aumenta a fluidez. Resumindo, quanto mais curtas e insaturadas forem as caudas hidrofóbicas de ácidos graxos dos fosfolipídeos, mais fluidez terá a membrana. 3) Sabemos que os lipídios que compõem a membrana cristalizam-se (estado gel) em determinadas temperaturas, sendo assim, porque a membrana nunca cristaliza por completo ? R: Porque a membrana é composta por vários tipos diferentes de lipídios e eles se cristalizam em diferentes temperaturas. 4) Os lipídios permanecem estáticos na membrana ? Justifique ? R: Os lipídios que compõem a membrana estão em constante movimento de rotação (gira em torno de seu próprio eixo) e de translação (troca de lugar com o vizinho). Já o movimento de flip-flop, quando o lipídio de um folheto vai para o folheto oposto, é menos freqüente. 5) Quais as vantagens e desvantagens da presença do colesterol entre os fosfolipídios da bicamada ? R: Vantagens da presença do colesterol entre os fosfolipídios – o colesterol dificulta a cristalização dos lipídios em baixa temperatura, pois para haver a cristalização é preciso que os lipídios se aproximem muito, o que é dificultado pelo colesterol. Isso apresenta uma grande proteção para organismos sujeitos a grandes variações de temperatura. A fluidez da membrana é muito importante, pois possibilita às proteínas se fundirem rapidamente no plano da bicamada e que integraram umas com as outras. 6) O que são domínios lipídicos ? R: São pequenas regiões da bicamada lipídica que possui maior fluidez que o resto da membrana. Esses domínios são ricos em colesterol, o que explica apouca fluidez. Ex: Cavéola, um tipo especial de domínio lipídico que forma uma pequena invaginação na membrana que recebe o nome de cavéola. 7) Quais as formas de inserção das proteínas na Bicamada lipídica ? R: Algumas proteínas, do tipo transmembrana, atravessam a bicamada lipídica de um lado a outro, expondo uma parte de si em cada extremidade. Outras proteínas, as chamadas periféricas, associam a membrana de modo direto, ou seja, forma ligações não covalentes com proteínas transmembrana. Existe outro tipo de proteína, as ancoradas, que se prendem à bicamada por uma ligação covalente com um dos lipídios da membrana. 8) Diferencie as proteínas integrais das periféricas. R: Proteínas integrais são as transmembrana e as âncoras, que estão diretamente ligadas à membrana, e são mais difíceis de se extrair da camada lipídica. As proteínas periféricas estão indiretamente inseridas na membrana, ligadas aos seus fosfolipídios, são fáceis de extrair da membrana, apenas com o uso de enzimas. 9) Diferencie proteínas unipasso, das proteínas multipasso. R: A proetína unipasso atravessa a membrana uma única vez. A parte que está inserida na membrana em meio às caudas de ácidos graxos é hidrofóbida, assim como a cauda. E a Isabel Titoneli – Pólo Itaperuna parte que fica exteriorizada para o meio intracelular e para o meio extracelular é a hidrofóbica. A proteína multipasso forma uma poro hidrofílico que atravessa a parte onde estão as caídas hidrofóbicas dos fosfolipídios, permitindo a entrada e saída de água e moléculas hidrofílicas, o que não ocorre na proteína unipasso. 10) Porque não possuem proteínas transportadoras unipasso ? R: porque as proteínas unipasso não formam um poro hidrofílico que premite a passagem de substâncias específicas assim como as multipasso. 11) Explique os mecanismos de restrição à mobilidade das proteínas . R: A membrana plamática se divide em várias áreas chamadas domínios, entre os quais podem existir barreiras. Essa restrição é interessante pelo seguinte fato: Algumas células, como as do epitélio intestinal, estão sempre voltadas para a luz intestinal, possuem proteínas que garantem a absorção de nutrientes num só sentido,sendo assim, elas não podem girar. Outras proteínas, como o espermatozóide, são específicas da região da cabeça, nunca estarão presentes na cauda. Os mecanismos básicos que restringem a mobilidade das proteínas no plano da membrana são: A formação de complexos (associação de várias proteínas); Associação ao citoesqueleto ou à matriz extracelular e ligação entre proteínas. 12) Por que os açúcares da membrana plasmática estão sempre ligados a proteínas ou lipídios voltados para o exterior da célula? R: Os glicolipídios ou proteínas adquirem seus açúcares no Complexo de Golgi. As enzimas que adicionam açúcar estão dentro desta organela. Os açúcares são adicionados aos lipídios e proteínas na metade não citosólica da bicamada, como não existem flipases para trocar os lipídios de lugar, os açúcares ficam voltados para o meio exterior. 13) Quais as possíveis explicações para encontrarmos todas as cópias de uma molécula apenas numa pequena região da membrana de uma célula? R: A explicação é a formação de barreiras que impedem que essas molécula se movam. Sendo assim, as moléculas de um domínio de uma membrana na irão para o outro. 14) Quais os recursos usados por um protozoário de vida livre submetido a um súbito abaixamento da temperatura ambiente para que sua membrana plasmática não se quebre ? R: Esse protozoário deve possuir vários lipídios diferentes na composição de sua membrana, que irão cristalizar em diferentes temperaturas; a cauda dos fosfolipídios que compõem sua membrana deve ser curta, o que diminui a interação entre as caudas e aumenta a fluidez da membrana; ele deve apresentar também, em sua membrana, um maior quantidade de fosfolipídios com caldas insaturadas, que aumenta a fluidez da membrana; também deve apresentar uma maior quantidade de colesterol na sua membrana entre um fosfolipídio e outro, impedindo que eles se aproximem e ocorra a cristalização. 15) Porque a criofatura foi fundamental para se saber como as proteínas se inserem na bicamada lipídica? R: Porque a técnica de criofatura separa os dois folhetos da bicamada lipídica, expondo protuberâncias que correspondem a proteínas transmembranas. 16) a) Que tipo de molécula é capaz e atravessar a bicamada lipídica da membrana plasmática? R: Moléculas pequenas, apolares, sem carga atravessam a membrana com facilidade b) O que determina o sentido (de dentro pra fora ou de fora pra dentro) dessa travessia? R: A concentração, se a concentração da substância X no meio intracelular for maior que sua concentração em meio extracelular, a substância X irá de dentro para fora. 17) Defina difusão simples e osmose. R: Difusão simples: passagem de substância através da bicamada a favor do gradiente de concentração. Osmose: passagem de água pela bicamada, também a favor do GC. 18) Porque a difusão simples não atinge a todas as necessidades da célula ? Isabel Titoneli – Pólo Itaperuna R: Moléculas de glicose, por exemplo, são grandes demais para passar pela membrana, mas mesmo assim a célula precisa dela em meio intracelular. 19) Cite duas diferenças do transporte do tipo carregador e do tipo canal. R: As proteínas carregadoras fazem transporte ativo e passivo; já as canais fazem apenas transporte passivo. As proteínas carregadoras transportam poucasmolécula por vez, já as canais transportam uma grande quantidade de íons por vez. As proteínas carregadoras funcionam continuamente enquanto tiver substrato, já as canais ficam abertas por curtos intervalos de tempo. 20) O que são aquaporinas ? Qual é sua importância nos dutos coletores das células renais? R: São proteínas transportadoras de água da membrana. Nos dutos das células renais elas aceleram a absorção da água perdida durante a filtração do sangue, impedindo a excessiva diluição da urina e a perda de água. 21) Como as aquaporinas são reguladas? R: Seu controle é feito por hormônios, que estimulam as aquaporinas armazenadas no interior da células a iserir na membrana e acelerar a passagem de água. 22) Qual é a diferença dos carregadores para os canais iônicos? R: O transporte feito pelas carregadoras é lento e constante, já os canais iônicos permanecem abertos por pouco tempo. 23) Por que o transporte ativo deve existir ? O passivo não é o suficiente ? R: Quando a célula realiza transporte passivo por um determina período, a distribuição de íons nos meios intra e extracelular tenderá a ser idêntica e a célula se tornará hipertônica, o que acarretará na absorção de água por osmose e no aumento do volume celular, podendo levar ao seu rompimento. Depois os equilíbrio entre os meios, o transporte passivo não ocorrerá, aí que entre o ativo, devolvendo íons contra o gradiente de concentração, impedindo a isotonia. 24) O que é e como funciona a bomba de Na e K ? R: É uma proteína transportadora, mais especificamente uma enzima, que é impulsionada por ATP, ela hidrolisa ATP em ADP para transportar Na para fora da célula e K para dentro, ao mesmo tempo. Ela trabalha incessantemente expelindo o Na que entre por canais iônicos. Em condições normais o interior da maioria das células está a um potencial elétrico negativo comparado ao meio exterior, de modo que íons positivos tendem a ser puxados para dentro da célula. Essa bomba trabalha em ciclos. O Na liga-se à bomba em sítios expostos no meio intracelular, ativando atividades da ATPase. A bomba fosforila a si mesma, mudando sua conformação, de modo a liberar Na na superfície externa da célula, e, ao mesmo tempo, expor um sítio ligante de K na mesma superfície. Essa ligação de K faz com que a bomba volte à sua conformação original e o libere dentro da célula. 25) Diferencie e exemplifique uniporte, simporte e antiporte. R: Uniporte: transporta apenas um tipo de molécula, como a glicose; Simporte: transportam simultaneamente duas substâncias no mesmo sentido, como a glicose que transporta íons de Na; Antiporte: transportam duas substâncias ao mesmo tempo e em sentidos opostos. Isabel Titoneli – Pólo Itaperuna R: Moléculas pequenas, apolares, sem carga atravessam a membrana com facilidade
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