TecnoBio: MEMBRANA PLASMÁTICA - ESTRUTURA E FUNÇÃO

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Presente em todas as células dos seres vivos, sejam procariontes ou eucariontes.

- Estrutura da Membrana

Modelo em mosaico fluido, composto por duas camadas de fosfolipídeos onde estão inseridas moléculas de proteínas. A espessura tem cerca de 7 nm, visível apenas ao microscópio eletrônico.

Figura esquemática de um segmento retangular da membrana plasmática, adaptada de: http://www.nature.com/scitable/topicpage/protein-function-14123348 (acessado em 05/04/2012)

Obs.: o colesterol está presente nas membranas plasmáticas das células animais.

A eletromicografia mostra duas membranas plasmáticas vizinhas. Figura de: http://bioinfopakistan.ucoz.com/_nw/0/48459723.jpg (acessado em 05/04/2012)

Veja esta animação que mostra como as proteínas fluem na bicamada de fosfolipídeos (modelo mosaico fluido): http://home.earthlink.net/~shalpine/anim/Life/memb.htm (acessado em 05/04/2012)

Glicocalice (glicocalix)

Está presente em células animais, formado por glicoproteínas e glicolipídeos da membrana que funcionam no reconhecimento celular, defesa e aderência entre as células.

Algumas doenças podem ter como causa anomalias nos receptores celulares, como diabete e baixa do crescimento por escassez de receptores para os hormônios relacionados a essas anomalias (insulina e hormônio do crescimento, respectivamente).

Eletromicrografia de: http://www.dbi.ufla.br/Ledson/LBMP/memb5.htm (acessado em 05/04/2012)

Especializações (células animais)

Figura adaptada de: http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/problem_sets/membranes/junctions.html (acessado em 05/04/2012)

Microvilosidades: dobramentos de membrana que aumentam a superfície de absorção, revestem o intestino delgado.

Desmossomos: filamentos de proteínas (tonofilamentos) que aderem firmemente as células vizinhas. Encontrados em tecidos epiteliais.

Zona de oclusão: cordões de proteína que aderem células adjacentes.

Junção gap: canais ultramicroscópicos que unem as células e, quando abertos, permitem passagens de determinados íons.

Veja nesse vídeo como funcionam essas junções comunicantes.

Propriedades

Resistência à tração, resistência elétrica, permeabilidade seletiva, capacidade de regeneração etc.

Transporte pela membrana

-Transporte Passivo:

Não requer gasto de energia, existem condições naturais para que o transporte ocorra (difusão simples, difusão facilitada e osmose).

Difusão simples

A substância entra e sai da célula como se a membrana não existisse, do meio mais concentrado para o meio menos concentrado, até equilibrar as concentrações. Exemplos: CO2, O2 e muitas outras substâncias.

Animação de: http://bio.winona.msus.edu/berg/ANIMTNS/PassDiff.htm

Difusão facilitada

Proteínas da membrana (permeases) permitem a passagemde substâncias, sem gasto de energia, que normalmente não passariam pela membrana. Exemplos: glicose e aminoácidos.

Animação de: http://www.connect.ab.ca/~lburns/students_tenunit2note.html

Osmose

A membrana plasmática não permite que certos solutos passem (semi-permeável). O solvente (água) migra do meio hipotônico para o meio hipertônico na tendência de equilibrar as concentrações (isotonia). A proteína da membrana aquaporina é especialmente responsável pela osmose nos canais renais, na produção da lágrima e da saliva.

Animação de: http://www.connect.ab.ca/~lburns/students_tenunit2note.html

Em meio isotônico as hemácias ficam com a forma normal. Em meio hipotônico elas absorvem água, incham e podem arrebentar (sofrem hemólise). Em meio hipertônico a hemácia perde água e fica crenada.

Figura adaptada de: http://chemistry.about.com/od/imagesclipartstructures/ig/Science-Clipart/Osmosis---Blood-Cells.htm (acessado em 05/04/2012)

Outras animações:
http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/transport/osmosis.swf
http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter2/animation__how_osmosis_works.html
http://student.ccbcmd.edu/courses/bio141/lecguide/unit1/prostruct/hypertonic_flash.html (aquaporina)
(acessadas em 05/04/2012)

Atividade de osmose

Conheça melhor a membrana plasmática quanto à estrutura e funcionamento, no site do MEC.
Esse vídeo mostra roteiro virtual simples, ilustrativo e rápido. Observe como é fácil montar um osmômetro, tente fazer que o aprendizado fica muito mais fácil.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/recursos/9560/osmose.swf (acessado em 05/04/2012)

Osmose em célula vegetal:

A parede celular resistente impede que ocorra a lise, como acontece nas células animais.

Veja o vídeo com célula de cebola vermelha que passa do estado de plasmolisada para túrgida.

Outros videos ou animações:

http://www.linkpublishing.com/video-transport.htm#Elodea

http://www.biology.ualberta.ca/facilities/multimedia/uploads/alberta/dif.swf (acessados em 05/04/2012)

-Transporte Ativo

Requer gasto de energia (exocitose, endocitose e bomba de sódio e potássio).

Fagocitose

A célula engloba partículas sólidas através de pseudópodos. A membrana envolve o alimento, forma uma vesícula (fagossomo) que penetra na célula e funde-se ao lisossomo. As partículas ingeridas são digeridas pelas enzimas dos lisossomos.

Animação de: http://student.ccbcmd.edu/~gkaiser/biotutorials/eustruct/phagocyt.html (acessado em 05/04/2012)

Pinocitose

A célula ingere microgotículas por invaginação da membrana. Essas substâncias também são digeridas pelas enzimas dos lisossomos.

Animação de: : http://student.ccbcmd.edu/~gkaiser/biotutorials/eustruct/pinocyt.html (acessado em 05/04/2012).

Exocitose:

Quando a célula elimina alguma substância através de vesículas, as membranas se fundem e o interior da vesícula é eliminado para o exterior da célula.

Animação de: http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBooktransp.html (acessado em 05/04/2012).

Bomba de sódio (Na+) e potássio (K+)

A tendência desses ions é de se distribuírem uniformemente dentro e fora da célula por difusão. Mas, para o bom funcionamento da célula, é necessário que tenha mais potássio dentro e mais sódio fora. Para isso existem proteínas que funcionam como “bombas” carregando potássio para dentro e sódio para fora com gasto de energia (ATP).