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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE INSTITUTO DE BIOLOGIA DEPARTAMENTO DE NEUROBIOLOGIA
Professor Responsável: Pablo Pandolfo
Estudo dirigido: Membrana e Transporte
Explique o modelo do mosaico fluido. Fale sobre os principais constituintes e características da membrana plasmática.
R= Segundo este modelo, a membrana plasmática é uma estrutura dinâmica, fluida, cuja constituição base é uma bicamada de fosfolípidos (bicamada lipídica), sobre a qual se encontram distribuídas moléculas proteicas nela inseridas. Na face externa da membrana encontram-se hidratos de carbono ligados, quer à cabeça hidrofílica dos fosfolípidos (glicolípidos), quer às proteínas (glicoproteínas), que se pensa serem importantes no reconhecimento de substâncias.
A bicamada fosfolipídica das biomembranas tem um papel essencialmente estrutural. Os fosfolípidos dispõem-se nesta bicamada de forma a que as cabeças polares (hidrofílicas) ocupem as duas superfícies (intra e extracelular) e as caudas (hidrofóbicas) fiquem orientadas umas para as outras. Os lípidos da bicamada são móveis, alterando com frequência a sua posição dentro de uma camada. Podem executar movimentos laterais ou movimentos flip-flop, em que saltam de uma camada para outra.
Os principais constituintes da membrana plasmática são os lipídios as proteínas e alguns açucares. A mesma tem por principais características serem flexíveis, autosselantes e seletivamente solúveis a solutos polares.
Que fatores podem influenciar na fluidez de membrana?
R=A fluidez da membrana é controlada por diversos fatores físicos e químicos. A temperatura influencia na fluidez: quanto mais alta ou baixa, mais ou menos fluida será a membrana, respectivamente. O número de duplas ligações nas caudas hidrofóbicas dos lípideos também influencia a fluidez: quanto maior o número de insaturações, mais fluida a membrana pois menor será a possibilidade de interação entre moléculas vizinhas. Também a concentração de colesterol influencia na fluidez: quanto mais colesterol, menos fluida. O colesterol, por ser menor e mais rígido, interage mais fortemente com os lipídeos adjacentes, diminuindo sua capacidade de movimentação.
 
Por que a membrana possui assimetria? O que confere esta característica à membrana plasmática?
R= Porque as cargas eléctricas se distribuem diferentemente, sendo a face citoplasmática, a que tem maior carga negativa, em geral. As duas faces da membrana não possuem a mesma composição lipídica, glucídica e proteica. Na face externa da membrana encontram-se ligados hidratos de carbono, tanto à cabeça dos lípidos (glicolípidos), quanto às proteínas (glicoproteínas). Estes constituintes da membrana situados na superfície externa conferem-lhe uma assimetria estrutural.
Fale sobre os tipos de proteínas encontradas a membrana e dê exemplos de suas funções.
R= As proteínas podem ser classificadas como: Integrais: reações hidrofóbicas, Periféricas: interações eletrostáticas, ligações de hidrogênio e Anfitrópicas: ligação não covalentes ou covalentes.
O que você entende sobre balsas lipídicas e cavéolas. Exemplifique uma função biológica para cada caso.
R= Balsas lipídicas são regiões especializadas da membrana celular que estão enriquecidas com lipídios e colesterol, assim, são mais rígidas que o resto da membrana, as balsas são estruturas dinâmicas e podem se mover pela membrana, têm por funções biológicas aproxima muitas proteínas fundamentais e estabilizar suas interalçoes, podem tembém facilitar a sinalização por receptores de superfície celular.
 Cavéolas são invaginações tubulares ou saculares da membrana plasmática, as cavéolas capturam moléculas específicas do líquido extracelular por meio de vesículas revestidas e participam de algumas formas de transcitose, ou seja, capturam moléculas transportadas pelo sangue e transportam-las através da célula até o outro lado da membrana.
O que é difusão? Comente sobre os vários tipos de difusão. Que tipos de moléculas fariam este transporte?
R= Consiste na passagem das moléculas do soluto, do local de maior para o local de menor concentração, até estabelecer um equilíbrio. A difusão pode ser SIMPLES(o movimento cinético molecular de moléculas ou íons através de pertuito da membrana ou dos espaços intermoleculares, sem necessidade de fixação a proteínas carreadoras da membrana. - transporte pode ser realizado por O2, CO2, NO), ou facilitada( que  implica a interação das moléculas ou íons com proteína carreadora que facilita sua passagem através da membrana. - transporte pode ser realizado na troca Na+/Ca2+).
Fale sobre o transporte ativo (primário e secundário) e comente sobre os fatores que limitariam esse processo.
R= Transporte Ativo ocorre quando a membrana celular transfere moléculas ou íons contra um gradiente de concentração, ou contra um gradiente elétrico ou de pressão. Primário: necessita de uma proteína carreadora, a qual consegue fracionar uma molécula ATP para gerar energia e deslocar a molécula. Um dos transportes mais comuns no corpo humano que usa esse transporte é a bomba de sódio-potássio
Secundário: neste, a energia é derivada do armazenamento energético oriundo da atividade do transporte ativo primário. Portanto, com a energia produzida primariamente, há o armazenamento de parte deste para produzir um transporte secundário, sem que seja necessária a atividade da enzima ATPase.
Fale sobre o transporte de íons e de gases.
Nas células a difusão ocorre principalmente para a passagem de íons e gases pela membrana plasmática. Como uma célula viva está constantemente realizando a respiração, há um gasto contínuo de gás oxigênio pela célula, de modo que a concentração desse gás tende no interior celular é sempre menor que a concentração no meio extracelular. Assim o gás oxigênio entra naturalmente na célula por difusão simples. Com o gás carbônico acontece o contrário. Como a célula produz continuamente esse gás durante a respiração, a sua concentração no meio intracelular é sempre maior que a do meio extracelular. Assim o gás carbônico sempre sai da célula por difusão.
Este gráfico abaixo apresenta o resultado de várias experiências nas quais se queria correlacionar a permeabilidade da membrana a diferentes substâncias levando-se em consideração o coeficiente de partição em óleo-água de cada uma delas, bem como o tamanho relativo de cada molécula.
Analisando os resultados, e sabendo que o coeficiente de partição óleo/água avalia o grau de lipossolubilidade das substâncias, como você responderia as seguintes questões:
A permeabilidade de uma substância na membrana está diretamente ligada ao coeficiente de partição óleo-água?
Qual a correlação que se pode estabelecer entre permeabilidade e o tamanho da molécula?