ED biofísica

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Universidade Federal Fluminense
Departamento de Neurobiologia – GNE
Biofísica Celular 2016.1
Prof.: Alexandre Rodrigues - email: alexandre_rodrigues@id.uff.br
ESTUDO DIRIGIDO - MEMBRANAS E SINALIZAÇÃO QUÍMICA
1) Explique o modelo do mosaico fluido. Fale sobre os principais constituintes e
características da membrana plasmática.
R: O modelo mosaico fluido da membrana tem esse nome pois: a palavra mosaico faz
menção ao fato de a membrana ser constituída por diversos componentes, como proteínas
e fosfolipídeos. O termo fluído refere-se ao fato da membrana não ser estática e estar
sempre realizando algum movimento, como por exemplo, o movimento de flip-flop dos
fosfolipídeos.
Os principais constituintes são: Fosfolipídeos, proteínas, colesterol e glicoproteínas.
2) Que fatores podem influenciar na fluidez de membrana?
R: Os principais fatores que podem influenciar na fluidez, ou rigidez, da membrana são:
temperatura, quantidade de proteínas, de colesterol e de cadeias insaturadas na
membrana, sendo o colesterol responsável pela estabilidade da membrana.
O que também influencia na fluidez da membrana é a presença de cadeias insaturadas ( o
fosfolipídeo possui duas caudas de ácido graxo. uma cauda possui uma ou mais ligações
dupla CIS (insaturada), enquanto a outra não possui (saturada). Cada ligação CIS cria uma
pequena dobra na cauda e esse fator influencia na fluidez da membrana, por isso
considera-se a presença de cadeias insaturadas.
A presença de cadeias insaturadas (as pontes duplas CIS produzem torções nas cadeias de
hidrocarbonetos, tornando-as mais difíceis de se agruparem, de modo que a membrana
torna-se mais fluida a baixas temperaturas). ; Presença de colesterol (impede que as
cadeias de hidrocarbonetos se cristalizem e agrupem-se. Os anéis de colesterol não fazem
movimento rotacional. ; Calor.
3) Por que a membrana possui assimetria? O que confere esta característica à membrana
plasmática?
R: A membrana possui assimetria para que possam ser seletivas as moléculas que entram
ou saem da célula, ou seja, a assimetria confere uma maior permeabilidade da membrana.
A membrana possui essa assimetria porque os fosfolipídeos possuem a cauda apolar (ou
hidrofóbica) e a cabeça polar (ou hidrofílica). A região hidrofóbica dos fosfolipídeos
interagem umas com as outras, enquanto as hidrofílicas interagem com a água do meio
extracelular e do meio intracelular.
4) Fale sobre os tipos de proteínas encontradas a membrana e dê exemplos de suas
funções.
R: Os tipos de proteínas que se encontram na membrana são as chamadas integrais e as
periféricas. As proteínas integrais são as que atravessam a membrana por completo, ou
seja, tem contato com o meio extra e intracelular, como por exemplo as proteínas
carreadoras. Já as proteínas periféricas tem contato com apenas um dos meios, ou contato
mailto:alexandre_rodrigues@id.uff.br
com o meio extracelular ou com o meio intracelular, como por exemplo proteínas
receptoras..
5) O que você entende sobre balsas lipídicas? Exemplifique uma função biológica para este
domínio.
R: Elas têm a função de organização das proteínas da membrana em microdomínios,
transdução de sinais e transporte via cavéolas. O domínio de membrana é composto por:
esfingolipídios, colesterol e proteínas, enquanto que as cavéolas são responsáveis por
interligar as balsas lipídicas para sinalização e endocitose.
6) O que é difusão? Comente sobre os vários tipos de difusão. Que tipos de moléculas
fariam este transporte?
R: Difusão é a passagem de íons do meio mais concentrado para o menos concentrado,
evitando assim o gasto de energia. Ela pode ser simples, onde a passagem ocorre
diretamente através da membrana (moléculas anfipáticas, pequenas e sem carga, como
moléculas de água, por exemplo), ou facilitada, onde existe a abertura de canais iônicos
para que a passagem de íons ocorra.
7) Fale sobre o transporte ativo (primário e secundário) e comente sobre os fatores que
limitariam esse processo.
R: Tipo de transporte que ocorre apenas por meio de proteínas transportadoras e sempre
contra o gradiente de concentração, podendo ou não apresentar gasto de energia. Divide-se
em primário (onde o transporte vai depender da hidrólise de ATP, como as bombas de Na+
e K+) e secundário (onde não ocorre a hidrólise de ATP, pois o soluto vai contra o gradiente
eletroquímico sendo transportado passivamente, como as células epiteliais, por exemplo).
Os fatores que podem limitar esse processo são a ausência de carga (...).
8) Diferencie os seguintes tipos de sinalização quanto ao alvo e a distância percorrida pela
molécula sinalizadora: autócrina, endócrina e sináptica. Cite alguns exemplos de cada tipo.
R: Autócrina: Produzem sinais aos quais elas mesmas serão capazes de responder (ex: ?) ;
Endócrina: Depende das células endócrinas que secretam hormônios na corrente
sanguínea, onde são distribuídos por todo o corpo (ex: hipófise); Sináptica: Rápida e
precisa, é realizada por neurônios que transmitem sinais elétricos ao longo de seus axônios
e liberam neurotransmissores nas sinapses que frequentemente estão localizados longe do
corpo celular neuronal (ex: ?).
9) Associe a natureza da molécula sinalizadora (hidrofílica ou hidrofóbica) à localização do
receptor. Justifique sua resposta.
R: Quando a molécula for hidrofílica o receptor dela pode estar no interior da célula, pois ela
terá a capacidade de atravessar a membrana plasmática, enquanto que a molécula
hidrofóbica, por não conseguir atravessar a membrana, vai precisar que o seu receptor
esteja na própria membrana para poder enviar o sinal ao interior da célula.
10) Compare a rapidez e a duração da resposta dos receptores ionotrópicos e dos
receptores metabotrópicos, explicando os seus mecanismos celulares.
R: Por ser uma via direta, o receptor ionotrópico é mais rápido quando comparado ao
receptor metabotrópico, que necessita de segundos mensageiros para enviar o sinal.
11) Descreva resumidamente o mecanismo de transdução de sinal dos receptores
acoplados à proteína G (metabotrópicos).
R: O sinal vai se ligar ao receptor. Este vai ativar a proteína G, que vai fosforilar e deslocar a
sua subunidade alfa para ativar a adenilato ciclase. A adenilato ciclase vai perder duas
moléculas de fosfato, transformando-se em AMPc. Este vai ativar as cinases.
12) Como é a dinâmica do funcionamento da proteína trimérica ligadora de GTP?
R:
13) Explique o mecanismo de ativação da PKA.
R: O sinal vai se ligar ao receptor. Este vai ativar a proteína G, que vai fosforilar e deslocar a
sua subunidade alfa para ativar a adenilato ciclase. A adenilato ciclase vai perder duas
moléculas de fosfato, transformando-se em AMPc. Este vai ativar a PKA.
14) Os receptores acoplados a proteína G podem levar à ativação diferentes vias
intracelulares. Uma das principais é a da fosfolipase C e PKC. Descreva esta via de
sinalização e discuta possíveis efeitos biológicos resultantes.
R:
15) Por que a mesma molécula sinalizadora (por. ex. a acetilcolina) pode ter diferentes
efeitos biológicos nos seus vários alvos? Exemplifique.
R: Por conta da especificidade do tecido (cada tecido vai desempenhar uma função
específica na presença da molécula sinal). Por exemplo: a acetilcolina ao chegar no pulmão
causa broncoconstricção enquanto que no tecido vascular causa vasodilatação.
16) Descreva os mecanismos que levam a ativação de receptores tirosina cinases.
R: A molécula sinal vai se ligar ao receptor catalítico, provocando sua dimerização e
autofosforilação, que perpassa os domínios do SH2.
17) Quais foram os segundos mensageiros estudados em sala de aula?
R: AMPc, IP3, Ca+, DAG (diacil glicerol), RAS e PIP3.