membranas - questionario gabarito

Prévia do material em texto

Universidade Federal do Rio Grande do Sul 
Instituto de Biociências 
Departamento de Biofísica 
 
 
Nome: 
 
Questionario 1 - Estrutura e função das membranas celulares 
 
 
1. Em relação à composição e estrutura da membrana, responda: 
 
a) Como é a estrutura básica da membrana plasmática? (fale dos componentes, 
como estão organizados e as forças que mantêm a estrutura) 
R= A membrana plasmática é composta principalmente de duas camadas de 
moléculas fosfolipídicas. Os lipideos são moléculas anfipáticas que apresentam 
duas porções, uma cabeça polar e hidrofílica e uma cauda apolar e hidrofóbica. 
As extremidades hidrofílicas se direcionam para o exterior da bicamada ficando 
em contato com o meio aquoso por formar pontes de hidrogênio e intereações 
eletrostaticas já a porção hidrofóbica são excluidas ja que não formam estas 
interações mais fortes com o meio aquoso e são excluídas ficando “escondidas”, 
ou seja, voltadas p/ o interior da bicamada, formando então um interior apolar e 
hidrofóbico com as faces hidrofilicas voltadas p/ o meio aquoso. A membrana 
ainda apresenta várias proteínas que estão inseridas na bicamada lipídica de 
acordo com o modelo do mosaico fluído, que é o mais aceito atualmente. E na 
face externa ainda podem conter residuos de açucar, formando glicolipidios e 
glicoproteínas formando o glicocálice. 
 
b) Quais as principais funções da membrana? 
R= A membrana possui diversas funções, entre elas: controlar a entrada e saída de 
moléculas e íons na célula, através da sua seletividade, delimitação do volume 
celular, antigenicidade, reconhecimento, adesão celular, topo inibição, 
manutenção do potencial elétrico através da membrana, entre outros. 
 
c) Como se formam as bicamadas em meio aquoso? 
R= Os lipídeos possuem uma parte (cabeça) polar ou hidrofílica e outra parte 
(cauda) apolar ou hidrofóbica. Qdo em meio aquoso as bicamadas se formam 
espontaneamente, a água é polar e forma ligações de H com as cabeça polares dos 
fosfolipídios. Dessa forma, as cabeças dos fosfolipídeos ficam em contato com a 
água, enquanto que as caudas são excluidas pela maior afinidade entre as 
substancias polares e formação de ptes de H então as cabeças polares ficam em 
contato com o meio aquoso e entre si tambem por interações eletrostaticas, já as 
cauda apolar e hidrofóbica, não realiza estas interações então são excluidas, de 
maneira a interagirem entre si por forças de van der Walls e interações 
hidrofóbicas, ficando voltadas p/ o interior, como se estivessem “escondidas” da 
agua. Desta maneira forma-se uma estrutura em bicamada de lipideos, tendo as 
faces polares interagindo com o meio aquoso e um interior apolar “escondido” do 
meio aquoso. Formam as bicamadas dependendo da forma do lipídeo, qdo 
cilindrico formam bicamadas e qdo conico formam as micelas. 
 
OBS: é errado dizer q as porções apolares interagem entre si ai se isolam do meio 
aquoso, o certo é dizer q são excluidas ja q as porções polares formam interações 
bem mais fortes com a agua do que as porções apolares q não formam estas 
interações. 
 
2. Sobre lipídeos, responda: 
 
a) Qual a estrutura básica de um fosfolipídeo? 
R= Os lipídeos são moléculas que apresentam uma região denominada cabeça 
(alcool e fosfato) polar e outra região denominada cauda (ácidos graxos) apolar.. 
 
b) Quais os principais tipos de fosfolipídeos que constituem a membrana 
plasmática? 
R= fosfatidiletanolamida, fosfatidilserina, fosfatidilcolina, esfingomielina 
 
3. Quais os principais tipos de proteínas? Cite algumas de suas funções 
R= 
*Proteínas Integrais, Intrínsecas ou Transmembrana (que atravessam a bicamada 
lipídica) -> Servem como canais transportadores de íons ou moléculas; 
*Proteínas Periféricas ou Extrínsecas (que estão aderidas a uma das faces da 
membrana) -> Reconhecimento celular. 
 
4. O que é o glicocálice e qual a sua importância? Esta presente em que face da 
membrana? 
R= Glicocálice é uma camada de carboidratos situada na face externa da 
membrana, sendo formada pelos residuos de açucares de glicoproteinas e 
glicolipidios da membrana. Possui diversas funções entre elas: 
 
* Proteção química e mecânica das superfícies celulares; 
*Reconhecimento e adesão celular; 
*Topo Inibição; 
*Especificidade celular; 
*Função enzimática; 
*Especificidade dos grupos sanguíneos do sistema ABO. 
5. Em relação à fluidez da membrana, responda: 
 
a) Quais movimentos que os lipídios podem realizar? 
R= os lipideos possuem movimentos no mesmo plano da face da membrana, ou 
seja, movimentos horizontais, uma difusão lateral, que ocorre constantemente. 
Podem trocar de face na membrana, por um movimento transversal, pulando de 
uma face p/ outra, o chamado flip-flop, sendo um movimento que ocorre raramente, 
precisando ser catalisado. Possui ainda uma rotação no seu proprio eixo e um 
movimento de flesão das caudas (uma abertura delas). 
 
b) Discuta a influência da temperatura na fluidez da membrana 
R= A temperatura de modo geral aumenta os movimentos das moleculas, aumenta a 
agitação molecular, no caso dos lipideos da membrana, se a temperatura aumenta 
ficam tb mais agitados, se movimentam mais ficando em um estado mais fluido e 
mais desorganizado, ou seja, a membrana fica mais fluida. Se a temperatura 
diminui os lipideos se movimentam menos, ficando em um estado menos fluido e 
mais organizado, aumentando a interação entre eles, de meneira que a redução da 
temperatura reduz a fluidez da membrana. 
 
c) Discuta a influência da saturação e insaturação dos lipídeos na fluidez da 
membrana 
R= A fluidez da membrana depende na verdade do contato entre os lipideos que a 
formam, quanto maior o contato entre os lipideos, menor a fluidez e qto menor o 
contato mais fluida ela fica. Um lipideo saturado possui as cauda mais retas 
possuem maior região te interação entre eles, podendo ficar mais compactados e 
consequentemente a membrana fica menos fluida. Ja um lipídeo insaturado, ou seja, 
que possui uma ou mais ligações duplas na cauda de acido graxo, passam a ter uma 
inflexão, ficam com “a perna dobrada p/ frente” de maneira que podem afastar e 
manter distancia do lipideo vizinho e se dificulta e reduz o contato entre eles, 
aumenta a fuidez da membrana. 
 
d) Discuta a relação temperatura x insaturação ou saturação na fluidez da 
membrana 
R= A fluidez da membrana deve sempre ser mantida em um nivel adequado e 
constante, não deve ficar nem muito fluida e nem pouco fluida, mantendo sempre 
uma fluidez normal. Então se a temperatura aumenta, a membrana fica mais fluida, 
mas a celula tem q manter o nivel da fluidez constante então uma estratégia é 
reduzir a proporção de lipideos insaturado e aumentar a de saturados, de maneira a 
reduzir a fluidez que foi aumentada pelo aumento da temperatura. Se a temperatura 
reduz a fluidez diminui, uma maneira p/ manter a fluidez é aumentar a proporção de 
lipideos insaturados e reduzir os saturados p/ aumentar a fluidez q foi diminuida 
pela temperatura. 
 
e) Qual a importância do colesterol nas membranas? E qual o efeito em altas e 
baixas temperaturas? 
R= O colesterol regula a rigidez, a permeabilidade e principalmente a fluidez da 
membrana. O colesterol se orienta na bicamada com os seus grupamentos hidroxila 
próximos aos grupos das cabeças polares das moléculas de fosfolipídios. Nessa 
posição, o anel esteróide interage com as regiões das cadeias de hidrocarboneto 
mais próximas aos grupos das cabeças polares. Por meio da redução da mobilidade 
de alguns fosfolipídios, o colesterol torna a bicamada menos sujeita a deformações 
nesta região, e assim, diminui a permeabilidade da bicamada a pequenas moléculas 
hidrossolúveis. Apesar de o colesterol apresentar a bicamada menos fluida, também 
inibe possíveis transições de fase. Em baixas temperaturas, a membrana permanece 
mais enrijecida então o colesterol se intercala entre os lipídios causando um 
afastamentodas cadeias de acido graxo de um lipídio e de outro, de maneira a 
manter a fluidez da membrana. Portanto, Quando a temperatura do ambiente é 
maior que a temperatura de transição de fase a membrana está no estado fluido e 
quando esta situação se inverte então o colesterol passa a “atrapalhar” o movimento 
dos lipideos, de maneira a reduzir a fluidez da membrana. 
 
6. Na formação da membrana plasmática, os lipídeos novos são incorporados 
apenas na face interna da membrana, qual o mecanismo que a célula utiliza para 
serem incorporados também na face externa? Como esse processo pode ser 
catalizado? 
R= Enzimas chamadas de translocadores de fosfolipídios, as filipases, catalisa um 
rápido flip-flop dos fosfolipídios de um camada para a outra com gasto de energia. 
É importante ressaltar que esse movimento é de rara ocorrência. 
 
7. A face interna e externa da membrana possuem a mesma composição? Se não, 
cite algumas das diferenças (responda quanto os tipos de lipidios, quantidade de 
colesterol, presença de carboidratos e proteinas) 
R= A face interna possui um maior conteudo de fosfatidilserina, 
fosfatidiletanolamina e menor conteúdo de colesterol e maior presença de enzimas 
e na face externa tem o glicocálice (formado por glicolipídeos e glicoproteínas), 
maior conteudo de fosfatidilcolina e esfingomielina 
 
8. Comente a influência dos tipos de lipideos na curvatura que ocorre na formação 
das cavéolas (responda quanto a forma dos lipídios) 
R= A composição lipídica diferente da membrana é importante para a curvatura, já 
que os lipídeos de forma cônica estão mais presentes na face interna (como a 
fosfatidiletilenolamina) e os lipídeos cilíndricos estão mais presentes na face 
externa (como a fosfatidilcolina), auziliando assim na curvatura. 
 
9. Por que razões as proteínas com um grande domínio transmembrana localizam-
se em jangadas lipídicas? 
R= Localizam-se assim porque grandes proteinas como varios receptores estão 
localizados nessas jangadas, formadas por lipideos mais rigidos e alta concentração 
de colesterol, para se movimentar, a fim de aumentar a probabilidade de se ligarem 
na substância alvo 
 
10. Quais seriam as repercussões de uma redução drástica da disponibilidade de 
colesterol na manutenção da estrutura das caveolas? Justifique 
R= As caveolas são invaginações especializadas da membrana celular e são 
altamente enriquecidas em colesterol, sendo dependente destes. Com uma reduzida 
disponibilidade de colesterol as cavéolas poderiam perder a sua função de 
ancoradoras de proteínas de sinalização, pois a estrutura ficaria mais fluida e seria 
desfeita. 
 
Referências: 
 
 VOET, D., VOET, J., PRATT, C.W. Fundamentos de Bioquímica, Artes Médicas Sul, 
Porto Alegre, 2008. (NRB 653812) 
 ALBERTS, B; JOHNSON, A; LEWIS J.; RAFF, M.; ROBERTS, K.; WALTER, A – 
Biologia Molecular da Célula - 4a. edição - Artes Médicas Sul, Porto Alegre, 2004 
 LODISH, H., BERK, A., MATSUDAIRA, P., et al. Biologia Celular e Molecular. 5ed. 
Nova Iorque: W H Freeman & Co, 2005 
 LEHNINGER, A. L. Princípios de bioquímica. 4 ed. São Paulo: Savier, 2007. 
 
 
OBS: A bibliografia ajuda a responder as questões, mas para respostas completas 
também é necessário o embasamento teórico dado em aula