Perguntas e respostas- Biofísica- Primeiro semestre

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Estudo Dirigido – Primeira Avaliação
1. Quais são as funções básicas da membrana plasmática?
Permite a diferenciação entre porção extracelular e intracelular e também é uma
membrana semipermeável com canais seletivos, além disso serve como revestimento e
proteção.
2. Como as moléculas lipofílicas e lipofóbicas se comportam em meio aquoso?
As moléculas lipofílicas são englobadas por um arcabouço de moléculas de H2O,
enquanto as moléculas lipofóbicas se misturam no meio aquoso, já que são estruturas
polares.
3. O que é uma molécula anfipática e como os fosfolipídios se comportam em meios
aquosos.
Uma molécula anfipática é uma molécula que possui uma extremidade polar e uma
extremidade apolar, exemplo disso são os fosfolipídeos que são encontrados na
membrana plasmática. Dessa forma, a região da cabeça do fosfolipídio é hidrofílica e
reage em meio aquoso, enquanto o corpo do fosfolipídio é hidrofóbico e não reage em
meio aquoso
4. Quais os fosfolipídios mais comuns nas células e como estão dispostos?
Os fosfolipídeos mais comuns nas células são: fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina,
fosfatidilserina, fosfatidilinositol, entre outros. Os fosfolipídios estão dispostos numa
bicamada, tendo sua parte hidrofóbica voltada para dentro da célula e sua porção
hidrofílica voltada para o exterior.
5. Cite os movimentos dos fosfolipídios na membrana plasmática.
Flip-flop, difusão lateral, flexão e rotação.
6. O que é fluidez de membrana plasmática? Como a saturação dos fosfolipídios pode
interferir nesta grandeza?
A fluidez da membrana é a capacidade de se deslocar, dessa forma, a cauda
hidrocarbonada dos fosfolipídeos define a fluidez da membrana, então se a cauda for
saturada haverá menor fluidez da membrana, já se a cauda tiver insaturações a
fluidez da membrana será maior.
7. Qual o papel do colesterol na fluidez da membrana?
O colesterol, por ser um lipídio pequeno e rígido diminui a fluidez da membrana. Além
disso, o colesterol tem como função atenuar os efeitos da temperatura no efeito tampão,
resumindo, quando a temperatura aumenta, a fluidez da membrana diminui e vice-versa.
8. Explique como a membrana é formada no citoplasma da célula.
A membrana plasmática é formada quando os fosfolipídeos são sintetizados a partir de
enzimas no retículo endoplasmático liso, dessa forma são enviados via vesículas para o
complexo de golgi tornando a membrana assimétrica a partir das enzimas flipases (ex:
fosfolipídeos em posições diferentes).
9. Como as proteínas estão associadas à membrana plasmática e quais suas principais
funções?
As proteínas estão incrustadas entre os fosfolipídios, porém estão em menor quantidade,
tem como principais funções serem proteínas canais, para passagem de substâncias,
proteínas receptoras, âncoras e podem ser enzimas.
10. Através de um esquema explique como é constituído o córtex celular dos eritrócitos.
O córtex celular é um arcabouço proteico formado por proteínas transmembranas e
citoesqueleto localizados logo abaixo da membrana plasmática, dando sustentação à
célula. Nos eritrócitos a principal proteína presente no córtex é a espectrina, que é
longa, fina, flexível e dá forma à célula, as proteínas que mantém a espectrina abaixo da
membrana plasmática é a banda 3, anquirina, banda 4.1 e glicoforina.
11.Qual a importância do glicocálice? Cite e explique algumas funções importantes do
glicocálice nos seres humanos.
Tem como principal importância a elevada capacidade informacional e reconhecimento
funcional, para esse reconhecimento é necessária a ação das lectinas (proteínas) para
identificar o glicocálice e se ligar a outra célula de maneira rápida. Como função do
glicocálice é o sistema ABO no reconhecimento dos tipos sanguíneos no momento de
uma transfusão, por exemplo.
12. Explique os transportes de difusão, filtração e convecção.
A difusão é o transporte para distâncias microscópicas, a convecção é o transporte em
massa/bloco em distâncias macroscópicas (sangue) e a filtração é o transporte em bloco
em distâncias microscópicas (capilares e rim).
13. Explique as grandezas: energia cinética; movimento browniano, random-walk,
gradiente de concentração, fluxo resultante, viscosidade/mobilidade e água de
solvatação.
A energia cinética é a energia que uma partícula possui, é válido ressaltar que as
partículas se movimentam a todo o momento com exceção no zero absoluto,
comprovando que a temperatura influencia na energia cinética de uma substância; o
movimento browniano/ random-walk é a movimentação aleatória e espontânea de uma
partícula; água de solvatação é quando uma partícula polar atrai moléculas de H2O e se
torna uma substância maior não conseguindo passar pela membrana plasmática de
maneira não mediada ocasionalmente, isso ocorre com íons como o sódio; a viscosidade
é um fator que determina a passagem de substâncias pela membrana, quanto maior a
viscosidade menor a mobilidade; fluxo resultante (????); gradiente de concentração é a
diferença entre cada meio (intra e extra) em relação a concentração.
14. Explique a lei de difusão de Fick.
A lei de Fick explica o que pode interferir na taxa de difusão, nesse viés o que pode
interferir é: área da superfície, gradiente de concentração, permeabilidade da membrana,
espessura de membrana…
15. Explique o transporte de membrana passivo não mediado e mediado.
Não mediado: é um transporte sem gasto de energia, a favor do seu gradiente de
concentração e a passagem de substâncias ocorre sem a ajuda de proteínas;
Mediado: é um transporte sem gasto de energia, a favor do seu gradiente de
concentração e a passagem de substâncias ocorre mediante as proteínas canais ou
carregadoras.
16. Como a saturação e a especificidade podem interferir no transporte passivo
mediado?
Quando há um aumento de substrato e não há aumento de proteínas carreadoras ou
canais vai ocorrer uma saturação, tendo excesso de substrato; em relação à
especificidade, esta está relacionada com a interação entre o substrato e o sítio ativo da
proteína de membrana, já que cada proteína de membrana é específica para um
substrato.
17. Como são classificados os transportes mediados por transportadores. Explique cada
um deles.
Uniporte: ocorre a passagem de substância em apenas uma direção na membrana.
Simporte: passagem de dois grupos/duas substâncias juntas.
Antiporte: quando uma substância entra, outra obrigatoriamente necessita sair.
18.O que é transporte ativo?
É um transporte que tem gasto de ATP, sendo contra o gradiente de concentração (é do
menos concentrado para o mais concentrado).
19. Explique e exemplifique o transporte ativo primário e secundário.
O transporte ativo primário é subdividido em tipo P (ocorre na membrana plasmática),
tipo V (ocorre no lisossomo) e tipo F (ocorre na mitocôndria). O transporte ativo
primário tem gasto de energia de maneira direta e é realizado normalmente pelas
bombas: sódio (sai 3) e potássio (entra 2), bomba de H + e K+, bomba de cálcio e
bomba de H+. Já o transporte secundário tem gasto de energia de maneira indireta feito
pela bomba de sódio e potássio, exemplo disso é o cotransporte de sódio e glicose.
20. Por que as substâncias são classificadas como iônica e molecular?
As substâncias iônicas sofrem dissociação em meio aquoso, por possuírem carga,
fazendo com que sua osmolaridade dobre, por outro lado as substâncias moleculares não
sofrem dissociação por não terem cargas.
21. Explique o potencial de equilíbrio (repouso) da membrana:
O potencial de equilíbrio é quando a célula está com sua voltagem negativa na
membrana, especificamente em -65 mV, vale destacar que a voltagem é negativa devido
às proteínas aniônicas e a bomba de sódio e potássio que sempre deixa um saldo de -1
na célula.
22.Qual a distribuição dos íons no meio intra e extracelular? Como isso é controlado?
O potássio está mais presente no meio intracelular, enquanto o sódio e cálcio por
exemplo estão mais concentrados no meio extracelular, issoé controlado pelas proteínas
canais e carreadoras.
23.O que é potencial de ação, detalhando como se dá o período refratário e explicando
o que é o limiar.
O potencial de ação ocorre devido a grande quantidade de sódio querendo entrar na
célula por motivos eletroquímicos, porém os canais de sódio voltagem dependentes
estão fechados e somente se abrem quando atingem o seu limiar (-55mV), dessa
maneira por estímulos externos o limiar é atingido e começa a entrar muito sódio na
célula, fazendo com que a voltagem do meio intracelular se torne positiva; entretanto
em um certo momento, devido a questão tempo os canais de sódio voltagem
dependente se fecham (+30mV), para retornar para o potencial de repouso há o efluxo
de potássio.
O período refratário é dividido: período refratário absoluto quando nada faz com que a
célula despolarize (há muito sódio dentro da célula e os gate 2 está fechado devido a
questão tempo), já o período refratário relativo é quando o gate 2 está engatilhado e
qualquer estímulo faz com que a célula repolarize.
24. Por que o potencial de ação no neurônio é unidirecional?
É unidirecional devido ao gate 2/portão de inativação, dessa maneira, quando um canal
de sódio voltagem dependente atinge o limiar, outro já está se repolarizando devido ao
gate 2 e ao efluxo de potássio.
25. Como é restabelecido o potencial de repouso após a despolarização?
É restabelecido com o efluxo de potássio e o fechamento dos canais de sódio voltagem
dependentes.
26. Explique a equação de Nernst.
A equação de Nernst determina qual a voltagem perfeita para a célula se manter em
equilíbrio eletroquímico. A equação de Nernst depende da variação de temperatura,
concentração e carga do íon.
27. Explique como ocorre a sinapse química iniciando pela propagação do potencial de
ação.
A propagação do potencial de ação inicia na zona de gatilho, quando os canais de sódio
voltagem dependente atingem o seu limiar e assim começa a entrar sódio por questões
eletroquímicas, dessa forma o meio intracelular começa a se tornar positivo, isso ocorre
por todo o axônio, porém com o fechamento do gate 2 por questão tempo, enquanto
uma parte do axônio está despolarizando outra já está repolarizando. Após isso, no
terminal axonal existem canais de cálcio voltagem dependente, que ao atingirem o seu
limiar, há entrada de cálcio, o qual é considerado um sinalizador celular, dessa maneira
o cálcio faz com que as vesículas com neurotransmissores se acoplem na membrana do
terminal axonal e assim os neurotransmissores do neurônio pré-sináptico são liberados
na fenda sináptica para que os neurotransmissores sejam “pegos” pelos receptores do
neurônio pós sináptico para que ocorra uma resposta no nosso organismo.
28. Como os neurotransmissores GABA e glutamato agem?
O neurotransmissor GABA é um neurotransmissor inibitório, pois possui os canais de
cloro dependente de ligante, e assim quando é liberado o Cl a voltagem da membrana
começa a diminuir, sendo cada vez mais difícil atingir o limiar e consequentemente a
propagação do potencial de ação. Já o glutamato é um neurotransmissor excitatório
devido ao canal de sódio dependente de ligante, fazendo com que o sódio entre e o
limiar seja atingido mais facilmente.