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CELULA

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palmente em moléculas de fosfolipí
dios, colesterol e proteína. As
molécu las de lipídeos formam uma
bicamada com caráter anfipático.
As cadeias de ácidos graxos das
moléculas dos fos folipídeos estão
de frente umas para as outras,
formando a porção interna
hidrofóbica da membrana. As super
fícies da membrana são formadas
por grupamentos da extremidade
polar das moléculas de lipídeos,
tornando, assim, as superfícies
hidrofílicas. Os lipídeos são
distribuídos assimetri camente entre
os folhetos interno e externo da
bicamada lipídica, e sua composição
varia consideravelmen te entre as
diferentes membranas biológicas.
SE LIGA! Uma característica essencial
da bicamada lipídica é sua fluidez. Esse
fluxo molecular vital é essencial para a
integridade e a função das membranas
celulares. Ele permite que as proteínas
da membrana se desloquem na bica
mada, associando-se e dissociando-se
por meio de interações moleculares
das quais a célula depende. A
natureza di nâmica das membranas
celulares é tão necessária para seu
funcionamento cor reto que o seu
modelo estrutural é co mumente
chamado de modelo do mo saico
fluido.
As proteínas, que representam apro
ximadamente 50% do peso da mem
brana plasmática (esse percentual
va ria em outras membranas
celulares),
podem ser divididas em dois
grupos: proteínas integrais,
diretamente incor poradas na
estrutura da membrana, e proteínas
periféricas, fracamente as sociadas
à membrana por interações iônicas.
Algumas proteínas integrais,
denominadas proteínas transmem
branas, atravessam inteiramente a
membrana, formando uma saliência
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tanto na face intracelular
(citoplasmá tica) como na superfície
externa da membrana.
Determinadas proteínas
transmembranas contêm moléculas
longas e dobradas que atravessam a
membrana diversas vezes. Por isso,
essas proteínas podem ser divididas
em proteínas de passagem única e
proteínas de passagens múltiplas.
A existência de proteína no conteú
do da membrana plasmática foi con
firmada por uma técnica
denominada criofratura. Quando o
tecido é pre parado para a
microscopia eletrônica
pelo processo de criofratura, as
mem branas dividem-se ou se
clivam ao longo do plano
hidrofóbico expondo as duas faces
internas da membrana, uma face E
e uma face P. A face E, em sua
parte posterior, tem o espaço
extracelular, enquanto a face P é sus
tentada pelo citoplasma. As numero
sas partículas observadas nas faces
E e P pelo microscópio eletrônico re
presentam as proteínas integrais da
membrana. Em geral, a face P exibe
um maior número de partículas que
a face E.
Figura 8. Análise da membrana plasmática pela técnica de criofratura. Fonte: PAWLINA, Wojciech. Ross Histologia:
Texto e Atlas. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan Ltda, 2016.
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SAIBA MAIS!
As proteínas periféricas podem ser facilmente extraídas por meio de soluções salinas,
porém as proteínas integrais só podem ser extraídas após a destruição da estrutura da
membrana, geralmente por detergentes.
Além disso, na superfície
extracelular da membrana
plasmática, os carboi dratos podem
estar ligados às pro teínas,
formando glicoproteínas; ou aos
lipídeos da bicamada, forman do
glicolipídeos. Essas moléculas de
superfície constituem uma camada
na superfície da célula, denomina da
glicocálice. O glicocálice tem 10 a
50nm de espessura e carga
negativa
HORA DA REVISÃO!
por causa dos grupos sulfato e car
boxila das cadeias glicídicas. Devido
a essa carga elétrica, ele atrai
cátions, como os íons Na+,
aumentando a sua disponibilidade
para o uso da célu la e criando um
ambiente hidratado pela atração de
água. Os proteoglica nos também
contribuem para a sua constituição.
Os proteoglicanos consistem em um eixo central proteico com glicosaminoglicanos co
valentemente ligados, como as cerdas de uma escova. Os glicosaminoglicanos são
açú cares não ramificados, compostos por duas unidades que se repetem: um
aminoaçúcar (N – acetilglicosamina ou N – acetilgalactosamina), geralmente
sulfatado (-OSO3) e um ácido urônico, que apresenta um grupo carboxila (-COO).
Figura 9. Estrutura da Membrana Plasmática. Fonte:
http://educacao.globo.com/biologia/assunto/fisiologia-celular/ membrana-plasmatica.html
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Todas as células eucariontes têm gli
cocálice, o qual protege a célula de
danos químicos e físicos e permite o
reconhecimento e a adesão das cé
lulas. Os oligossacarídeos do glico
cálice podem atuar como antígenos,
como o sistema ABO de grupos san
guíneos nas hemácias. Em algumas
células, como as do epitélio
intestinal, as glicoproteínas do
glicocálice têm propriedades
enzimáticas.
Figura 10. Eletromicrografia de corte da superfície de célula epitelial; ilustra o aspecto da unidade de membrana,
com duas linhas escuras separadas por uma faixa clara. Na superfície da membrana, o depósito de material pouco
denso é o glicocálice. Fonte: L.C.JUNQUEIRA; CARNEIRO, José. Histologia Básica: Texto e Atlas. 12. ed. Rio de
Janeiro: Guana bara Koogan Ltda, 2013.
Em razão de sua estrutura de anéis
rígidos, o colesterol desempenha
uma função distinta na estrutura
das membranas. O colesterol
insere-se no interior da bicamada
lipídica com seus grupos hidroxila
polares pró
ximos aos grupos cabeça fosfolipí
dica. Dependendo da temperatura,
o colesterol interfere de maneiras
diferentes na fluidez da membrana.
Em altas temperaturas, o colesterol
interfere no movimento de cadeias
fosfolipídicas de ácidos graxos, o
que acarreta uma diminuição na
fluidez da camada externa da
membrana, re
duzindo assim a sua permeabilidade
para pequenas moléculas. Em
baixas
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temperaturas, no entanto, o coleste
rol apresenta efeitos opostos: à me
dida que interfere na interação entre
HORA DA REVISÃO!
cadeias de ácidos graxos, o coleste
rol protege as membranas contra o
congelamento e mantém a fluidez
da membrana.
O colesterol é um lipídeo esteroide presente exclusivamente em tecidos animais,
carac terizada por uma molécula hidrofóbica formada por um núcleo esteroide e uma
cadeia lateral hidrocarbonada. Sua estrutura é rígida, plana, com um grupo polar
hidroxila no carbono 3.
SE LIGA! Nas células vegetais, não há colesterol, mas há compostos semelhantes
(esteroi des), que apresentam funções semelhantes.
Mecanismos de transporte
A composição interna da célula é
mantida constante porque a mem
brana celular é caracterizada por
sua permeabilidade seletiva para
peque nas moléculas. Desse modo,
somente gases, pequenas
moléculas apolares e polares sem
cargas, como água, ureia, glicerol e
etanol, conseguem atravessar a
bicamada lipídica rapi damente por
difusão simples, desli zando entre as
moléculas de lipídeos a favor do
gradiente de concentração, isto é,
do meio mais concentrado (hi
pertônico) para o menos
concentrado (hipotônico).
Moléculas carregadas, como íons,
aminoácidos e nucleotídeos, e molé
culas não carregadas maiores, como
a glicose e a sacarose, precisam da
intermediação de proteínas da mem
brana para o transporte. Quando
esse transporte é a favor do gradien
te eletroquímico, não exigindo gasto
de energia, é denominado difusão
facilitada.
Como a difusão simples e a difusão
facilitada não envolvem o gasto de
energia, são consideradas casos de
transporte passivo.
Figura 11. Movimento de moléculas através da membrana plasmática. Fonte: PAWLINA, Wojciech. Ross
Histologia: Texto e Atlas. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan Ltda, 2016.
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Enquanto isso, o transporte de subs
tâncias pelas proteínas transportado
ras contra o gradiente eletroquímico
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envolve o gasto de ATP e é deno
minado transporte ativo. É o caso do
transporte de Na+ e K+ pela Na+ -
K+ ATPase (ou bomba de Na+ e
K+).
O gradiente eletroquímico é determinado pela combinação de duas forças: o
gradiente de concentração e a voltagem através da membrana. Essa força motora
líquida de um dado soluto determina a direção do transporte passivo através da
membrana. Para alguns íons, a voltagem e o gradiente de concentração funcionam
na