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Plano de Aula: Membranas celulares I: funções e estrutura. FUNDAMENTOS DE BIOLOGIA - SDE3894 Título Membranas celulares I: funções e estrutura. Número de Aulas por Semana Número de Semana de Aula 4 Tema Membranas celulares I: funções e estrutura. Objetivos Entender a organização celular. Estudar a composição da membrana plasmática. Compreender a importância dos fosfolipídeos para a arquitetura da membrana plasmática. Avaliar a participação das proteínas na constituição celular. Abordar sobre os níveis de organização do corpo humano. Estrutura do Conteúdo Aspectos que devem ser discutidos na aula: Unidade 2: Estudo da Membrana Celular 4.1 Membrana celular: os limites físicos celulares; as relações célula -célula. As células são delimitadas por uma membrana que separa o meio intracelular do extracelular, sendo essa designada membrana plasmática. Nas células eucariontes a membrana plasmática delimita o núcleo e também as organelas citoplasmáticas. 4.2. Estrutura e composição química da membrana celular. O conhecimento das biomoléculas na composição da membrana plasmática, apontando que essa membrana é composta por três tipos de biomoléculas: lipídeos, proteínas e carboidratos. Mostrar como essas biomoléculas se arranjam para formar a estrutura da membrana plasmática. Os fosfolipídios são encontrados em grande quantidade e formam a estrutura da membrana formando a bicamada e promovendo fluidez da membrana devido aos seus movimentos e pela distribuição das proteínas. A importância funcional de cada biomolécula na membrana plasmática. O principal componente da estrutura da membrana plasmática: o fosfolipídeo. O grupo de lipídeos que forma a estrutura básica da membrana: glicerofosfolipídeos, esfingofosfolipídeos e glicolipídeos. Os diferentes tipos de fosfolipídeos que se organizam de forma assimétrica ao longo da bicamada lipídica da membrana, na qual a fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina e fosfatidilinositol, com cargas negativas estão, na maioria, voltadas para o citoplasma, enquanto que os glicolipídios, a fosfatidilcolina e a esfingomielina são mais frequentes na superfície da membrana, em contato com o lado externo da célula. A característica em comum dos fosfolipídeos: uma cabeça hidrofílica (polar) e caudas hi drofóbicas (apolares), sendo anfipáticos, e que dessa forma, se organizam na forma de micelas, lipossomos e formam uma bicamada lipídica quando entram em contato com a água, sempre com as porções polares voltadas para fora e as porções apolares voltadas para dentro, formando o interior hidrofóbico da membrana. O colesterol interferindo na fluidez da membrana plasmática, a deixando menos fluida, portanto, com maior estabilidade. As diferentes funções das proteínas da membrana como: transporte de moléculas e íons, adesão celular, comunicação entre as células devido à presença de receptores celulares e atividade catalítica. As classificações das proteínas de acordo com a sua posição na membrana, extrínsecas ou periféricas, intrínsecas ou integrais, particularmente, as proteínas integrais transmembranares que são assim chamadas por atravessarem completamente a bicamada lipídica. As proteínas integrais transmembranares em unipasso e multipasso, que atravessam totalmente a membrana uma vez ou mais vezes, formando alças expostas em uma das faces da membrana, respectivamente. Os carboidratos que estão localizados na superfície externa da membrana plasmática, covalentemente, ligados com proteínas e lipídeos formando, respectivamente, as glicoproteínas e glicolipídeos, que passam formar a extensão externa da membrana chamada de glicocálice ou glicocálix. Os carboidratos da membrana variam de acordo com o tipo celular, a atividade funcional da célula e a localização na membrana na célula. É importante destacar nesta aula que o corpo humano é formado por uma quantidade enorme de células. As células são consideradas a menor parte dos organismos vivos, sendo, portanto, elementos estruturais e funcionais. O corpo humano é pluricelular (várias células). É constituído de 10 tril hões de células que trabalham de maneira integrada, donde cada uma possui uma função específica, a saber: nutrição, proteção, produção de energia e reprodução. O professor deverá enfatizar que o corpo humano é constituído por diversos tipos de células; são aproximadamente 130 tipos que se distinguem mediante suas formas e funções específicas. O agrupamento de células forma os tecidos. As células em maior quantidade no corpo humano são as células epiteliais, aquelas que envolvem o corpo e os órgãos. Portanto, é interessante abordar que Ao estudar o corpo humano, podemos analisá -lo por meio de diferentes níveis de organização. Podemos estudá-lo analisando os sistemas do corpo ou então seus tecidos e até mesmo suas células. Conheceremos a seguir os diferentes n íveis hierárquicos de organização do corpo humano. Inicialmente devemos lembrar que toda matéria viva é composta por partículas denominadas de átomos. Esses átomos podem combinar-se e formar moléculas, tais como a da água. As diferentes moléculas orgânicas formam as chamadas organelas celulares, que, por sua vez, formam as células, estruturas consideradas a unidade funcional dos seres vivos. Todos os seres vivos são formados por células, com exceção apenas dos vírus, que muitos autores não consideram seque r como formas de vida. Existem seres formados apenas por uma célula, enquanto outros possuem uma infinidade dessas estruturas, como é o caso dos humanos. Células iguais, unidas e desempenhando a mesma função são chamadas de tecidos. O tecido nervoso, por exemplo, é formado por células especializadas na propagação de impulsos nervosos. Já o tecido muscular é responsável pela contração e realização de movimentos, enquanto o tecido ósseo garante nossa sustentação. Percebe-se, portanto, que diferentes grupos de células atuam juntos para promover uma determinada função. Os tecidos podem estar organizados em órgãos. Os ossos, por exemplo, são órgãos formados principalmente por tecido ósseo. Já o coração é formado basicamente por tecido muscular. Os órgãos, por sua vez, podem estar interligados para desempenhar uma função maior, formando, assim, os sistemas. Os órgãos do sistema digestório, por exemplo, possuem diferentes funções, porém todos juntos atuam na captação dos nutrientes presentes nos alimentos. O mesmo acontece com os órgãos do sistema respiratório que atuam para garantir a captura eficiente de oxigênio e a liberação de gás carbônico. Por fim, esses sistemas estão todos interligados por um bem maior, que é o funcionamento do nosso organismo como um todo. Sendo assim, o organismo pode ser definido como um conjunto de sistemas. De maneira resumida, podemos representar os níveis hierárquicos de organização do corpo humano da seguinte forma: Átomos - Moléculas - Organelas - Células - Tecidos - Órgãos - Sistemas - Organismo Aplicação Prática Teórica 1) (PUC-PR) No início da década de 1970, dois cientistas (Singer e Nicholson) esclareceram definitivamente como é a estrutura das membranas celulares, propondo-se o modelo denominado mosaico fluido. Neste conceito, todas as membranas presentes nas células animais e vegetais são constituídas basicamente pelos seguintes componentes: a) Ácidos nucleicos e proteínas. b) Ácidos nucleicos e enzimas. c) Lipídios e enzimas. d) Enzimas e glicídios. e) Lipídios e proteínas. 2) A membrana plasmática é um revestimento relativamente fino que envolve a célula. De acordo com o modelo do mosaico fluido, essa estrutura é constituída por: a) uma dupla camada proteica onde estão mergulhados lipídios. b) uma camada proteica onde estão mergulhados carboidratos. c) uma dupla camada de fosfolipídeosonde estão incrustadas proteínas. d) uma camada de fosfolipídeos onde estão incrustados carboidra tos. e) uma dupla camada de carboidratos onde estão mergulhados lipídios. 3) (UFRN) A obesidade pode levar ao acúmulo de lipídios no interior dos vasos, prejudicando a circulação do sangue. No entanto, a presença de gordura é fundamental na dieta, porque , entre outras funções, os lipídios contribuem diretamente para: a) o aumento da fermentação. b) o início da síntese proteica. c) a duplicação das cadeias de DNA. d) a composição da membrana celular. 4) (Efoa-MG) Além de serem as macromoléculas mais abundantes nas células vivas, as proteínas desempenham diversas funções estruturais e fisiológicas no metabolismo celular. Com relação a essas substâncias, é correto afirmar que: a) são todas constituídas por sequências monoméricas de aminoácidos e monossa carídeos. b) além de função estrutural, são também as mais importantes moléculas de reserva energética e de defesa. c) são formadas pela união de nucleotídeos por meio dos grupamentos amina e hidroxila. d) cada indivíduo produz as suas proteínas, que são codificadas de acordo com o material genético. e) a sua estrutura é determinada pela forma, mas não interfere na função ou especificidade. 5) (UEM-PR- adaptada) Assinale o que for correto. 01. O amido e o glicogênio, substâncias de reserva, são carboidratos classificados como polissacarídeos. 02. A quitina é uma proteína encontrada na composição do exoesqueleto dos insetos. 04. Os lipídios, componentes da estrutura das membranas celulares, são insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos, como álcool, éter, clorofórmio e benzeno. 08. As proteínas são componentes estruturais importantes nos seres vivos. Elas são formadas p ela união de aminoácidos por meio dos grupamentos amina (-NH2) e hidroxila (-OH) com perda de hidrogênio. 16. O bom funcionamento de uma enzima depende de fatores como temperatura, concentração de substratos e pH. 32. Em geral, cada tipo de substrato sofre a ação de determinada enzima que lhe é específica. 64. No final da reação, a enzima não pode ser reutilizada. Dê como resposta a soma dos itens corretos. 6) Com relação as proteínas de destaque presentes na Membrana plasmática, avalie as seguintes afirmativas: a) Parcial e transversal b) Transversal e perfiférica c) Longitudinal e integral d) Integral e periférica e) Longitudinal e diagonal 7) Observe a seguir os níveis de organização de um ser vivo e marque a alternativa que contém os termos que substituem adequadamente os números 1, 2 e 3. Célula ? (1) ? (2) ? Sistema ? (3) a) 1- tecido, 2- organismo, 3- corpo. b) 1- órgão, 2- tecido, 3- organismo. c) 1- tecido, 2- órgão, 3- organismo. d) 1- organela, 2- tecido, 3- corpo. e) 1- organela, 2-órgão, 3- tecido. 8) (UFAM) A organização molecular da membrana plasmática é essencialmente baseada na presença de uma bicamada lipídica. Identifique, nas alternativas abaixo, as moléculas que fazem parte da organização da membrana. a) Ptialina, glicolipídios e colesterol. b) Ácidos nucleicos, fosfolipídios e insulina. c) Fosfolipídios, glicolipídios e colesterol. d) Adenina, fosfolipídios e aminoácidos. e) Citosina, colesterol e glicolipídios.
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