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1 - Explique as funções da membrana plasmática.
Resposta : A membrana plasmática possui mecanismos que permitem a entrada e a saída de substâncias. A membrana plasmática seleciona a passagem destas substâncias e que ela possui desta forma uma permeabilidade seletiva, que é uma camada fosfolipídica da membrana plasmática que funciona como uma barreira fluida (maleável) e permite a passagem de substâncias diretamente através dela. Outras funções estão atribuídas á membrana plasmática, como conservar a forma das células, auxiliarem no deslocamento e transportação.
2 - Explique a composição das membranas celulares.
Resposta : Todas as membranas plasmáticas celulares são constituídas predominantemente por fosfolipídeos e proteínas em proporções variáveis e uma pequena fração de açúcares, na forma de oligossacarídeos. Exteriormente, na grande maioria das células animais, a membrana plasmática apresenta uma camada rica em glicídeos ou glicocálix. Os lipídios presentes nas membranas celulares pertencem predominantemente ao grupo dos fosfolipídeos. Estas moléculas são formadas pela união de três grupos de moléculas menores: um álcool, geralmente o glicerol, duas moléculas de ácidos graxos e um grupo fosfato, que pode conter ou não uma segunda molécula de álcool. As proteínas da membrana celular estam mergulhadas na camada dupla do fosfolipídios, interrompendo sua continuidade, são asproteínas integrais. Outras, as proteínas periféricas, estão aderentes às extremidades de proteínas integrais.
3 - Comente as propriedades da membrana plasmática e quais substâncias podem ou não atravessá-la diretamente.
Resposta : Assimetria : As duas faces da membrana não possuem a mesma composição lipídica, glucídica e proteica. Em geral, os glúcidos encontram-se presentes na face externa. Também as cargas eléctricas se distribuem diferentemente, sendo a face citoplasmática, a que tem maior carga negativa, em geral. Fluidez : A membrana é uma estrutura fluida, o que significa que os seus componentes não ocupam posições definidas e são susceptíveis de deslocações bidimensionais, de rotação ou de translação. Esta propriedade deve-se ao facto de, em geral, não se estabelecerem ligações fortes (covalentes) entre as diversas moléculas, mas, predominantemente, ligações lábeis (ligações de Van der Walls e pontes de hidrogénio). Para além dos movimentos referidos, também os fosfolípidos podem trocar de camada (flip-flop). Permeabilidade diferenciada : A bicamada lipídica da membrana é impermeável aos iões, diferentemente permeável às moléculas consoante o respectivo peso molecular e lipossolubilidade, e francamente permeável à água e aos gases (azoto, oxigénio, dióxido de carbono). Aplica-se-lhe, ainda que de forma pouco rigorosa, o conceito de membrana semi-permeável. Continuidade : Uma característica das membranas celulares reside no facto de elas nunca apresentarem bordos livres ou descontinuidades; em todas as formações, desde a membrana plasmática, que limita a célula, à mais pequena vesícula, não existem descontinuidades, e os espaços por ela delimitados, são sempre fechados.A
existência de poros nucleares explica-se pelo facto de o núcleo não ser delimitado por uma só membrana, mas por um invólucro duplo, constituído por duas membranas paralelas. Estas estão aliás em perfeita continuidade com as membranas do retículo endoplasmático, de tal forma que é lícito encarar o invólucro nuclear como uma parte especializada do próprio retículo endoplasmático. Resistência à tracção : Apesar de os diversos componentes, nomeadamente os fosfolípidos constituintes da bicamada, estarem unidos por ligações fracas, o certo é que a integração dessas forças, em número extremamente elevado, confere à membrana uma determinada resistência à tracção, responsável pela manutenção da individualidade da célula. A indução da hemólise dos glóbulos vermelhos, através da sujeição destes a um meio hipotónico, põe em destaque o limiar da resistência da membrana.
4 - Algumas proteínas participam da composição da membrana plasmática. Quais são suas funções?
Resposta : A membrana plasmática possui grande variedade de proteínas, que podem ser divididas em dois grandes grupos, as integrais ou intrínsecas e as periféricas oi extrínsecas, dependendo da facilidade de extraí-las da bicamada lipídica. As três proteínas principais podem ser são, espectrina, banda 3 e glicoforina.
A espectrina é uma proteína extrínseca, fibrosa (molécula muito alongada), formada por dois polipeptídeos. As moléculas de espectrina formam uma malha na superfície interna da membrana dos eritrócitos. Trata-se de uma proteína do citoesqueleto provavelmente a principal responsável pela forma de disco bicôncavo do eritrócito. Portanto, é uma proteína estrutural.
A banda 3 é uma proteína transmembrana que atravessa a bicamada lipídica diversas vezes. A molécula da banda 3 tem, portanto, uma forma pregueada. Ela possui alguns hidratos de carbono presos à parte da molécula localizada na face externa do eritrócito, o que é uma característica geral das glicoproteínas da membrana. A banda 3 serve como caminho para a passagem de ânions através da membrana. Com isso, ela é uma proteína de transporte de membrana.
A glicoforina é uma proteína intrínseca que, como a banda 3, também é transmembrana. Ela atravessa a membrana apenas uma vez, e a maior parte de sua molécula faz saliência na superfície externa do eritrócito. Existe, na molécula da glicoforina, um curto segmento hidrofóbico que fica no interior da membrana e dois segmentos hidrofílicos, um localizado no lado citoplasmático e o outro na superfície externa da membrana. Então, como a banda 3 a glicoforina também exerce papel de proteína transportadora de membrana.
5 - Cite quais são as especializações da membrana plasmática, comentando a estrutura e função de cada especialização.
É uma estrutura em torno da porção apical de curtas células epiteliais adjacentes que cria uma barreira, vedando o espaço intercelular, evitando a passagem de íons e moléculas entre as células.É sustentada pela trama terminal.
Junção aderente (desmossomas em cinturão):
Em certos epitélios de revestimento, circunda a parte apical da célula, como um cinto contínuo. Além da forma de cinto pode ocorrer também na forma circular ou oval como as desmossomas. Na altura da junção aderente existe deposição de material amorfo na face citoplasmática de cada membrana celular formando placas, onde se inserem microfilamentos de actina que fazem parte do citoesqueleto e são contráteis. Geralmente, as junções aderentes se localizam imediatamente abaixo das zônulas oclusivas.
Desmossoma:
Dá aderência mecânica e é formada por espessamento de membranas plasmáticas de células adjacentes que contém materiais densos no espaço intercelular. Os desmossomas são muito freqüentes nas células submetidas a trações.
Junção comunicante, nexo ou gap:
Trata-se de uma estrutura para estabelecer comunicação entre as células. Cada junção, geralmente circular, é constituída por conjunto de tubos proteicos paralelos que atravessam as membranas das duas células. Através dessas conexões passam nucleotídeos, aminoácidos, íons de uma célula para outra. Macromoléculas, porém, não conseguem atravessar as conexões.
6 - Explique como ocorrem os processos de fagocitose e pinocitose, comparando-os.
Resposta : Fagocitose: o nome é dado ao processo pelo qual a célula graças à formação de pseudópodos engloba ao seu citoplasma partículas sólidas que por suas dimenções, são visíveis ao microscópio óptico. Portanto, a fagocitose pode ser facilmente observada pelo estudo de células vivas. A fagocitose tem lugar quando a partícula se fixa a receptores específicos da membrana células capazes de desencadear uma resposta da qual participa o citoesqueleto.
Nos protozoários, a fagocitose participa do processo de alimentação; nos animais representa um mecanismo de defesa através do qual células especializadas chamadas células fagocitárias.
A fagocitose consiste na formação de um pseudópodo, que envolve gradualmente cada paremécio, no caso de amebas gigantes. Formam-se deste modo um vacúolo, o fagosoma, que é puxado pela atividade motora do citoesqueleto para a profundidade do citoplasma, que se fundirá com um ou mais lisosamos, ocorrendo então a digestão do material fagocitado pelas enzimas hidrolíticas dos lisosomas.
Pinocitose: foi usado pela primeira vez para designar o englobamento de gotículas de líquido observado em células cultivadas. Estas células emitem delgadas expansões do citoplasma, como membranas ondulantes, que, ao se retraírem englobam gotículas do meio de cultivo de até 1μm de diâmetro. Formam assim vacúolos contendo líquido, que se aprofundam no citoplasma tornando-se cada vez menores, o que sugere uma transferência de líquido para a matriz citoplasmática.
A pinocitose pode ser seletiva e não-seletiva. A não-seletiva consiste em englobamento de todos os solutos presentes no fluido extracelular. A seletiva é realizada em duas etapas, a primeira a substância a ser incorporada adere a receptores da superfície celular; a segunda é quando a membrana se afunda e o material a ela aderido passa para uma vesícula esta se destaca da superfície celular e penetra no citoplasma.
Portanto, observa-se que os processos são semelhantes ambos são o englobamento de substâncias pela célula, contudo a fagocitose é o englobamento de substâncias sólidas e a pinocitose de substâncias líquidas.
7 - Explique o que é apoptose e como ocorre.
Resposta : A apoptose é um tipo de morte celular que possui importante papel durante o processo de diferenciação, crescimento e desenvolvimento dos tecidos adultos normais e patológicos. Isto de certa forma requer uma cascata de fenômenos bioquímicos e moleculares que acabam por proporcionar um fenótipo celular bastante peculiar.
Fisiologicamente a apoptose é um dos participantes ativos da homeostase no controle do equilíbrio entre a taxa de proliferação e degeneração com morte celular, ajudando na manutenção do tamanho dos tecidos e órgãos. A perda deste equilíbrio promove o aparecimento de lesões proliferativas e degenerativas.
8 - Explique a função e composição dos filamentos intermediários, microtúbulos e filamentos de actina.
Resposta : Filamentos intermediários: Esses filamentos não tem participação direta na contração, nem nos movimentos de organelas, sendo primordialmente elementos estruturais.
Os filamentos intermediários são abundantes nas células que sofrem atrito, como as da epderme, onde se prendem a especializações da membrana plasmática, denominada desmossomos, que unem as células umas as outras também são freqüentemente nos oxônio, qu são prolongamentos das células nervosas ou neurônios, e em todos os tipos de células musculares.
9 - Comente sobre a estabilidade e instabilidade dos filamentos que compõem o citoesqueleto.
Resposta : O citoesqueleto de actina é dinâmico, sendo capaz de crescer e de encolher rapidamente. Primeiro ocorre a nucleação, que é a formação de um trímero estável, em seguida as subunidades são adicionadas em ambas extremidades do filamento, crescendo mais rapidamente na extremidade (+) e despolarizando na extremidade (-). A estabilização é controlada por proteínas especializadas de ligação da actina que estão no citosol, como a tropomodulina e a gelsolina. Como nos filamentos de actina, os microtúbulos possuem uma extremidade (+), onde o filamento cresce mais rapidamente, e uma extremidade (-). O processo de formação do microtúbulo, onde as unidades de tubulina aumentam na extremidade (+) e se perdem na extremidade menos, é chamado de treadmilling, parecido com dos filamentos de actina.
Como nos filamentos de actina, os microtúbulos possuem uma extremidade (+), onde o filamento cresce mais rapidamente, e uma extremidade (-). O processo de formação do microtúbulo, onde as unidades de tubulina aumentam na extremidade (+) e se perdem na extremidade menos, é chamado de treadmilling, parecido com dos filamentos de actina.
Os microtúbulos podem alternar períodos de lento crescimento e rápida dissociação, num processo chamado de instabilidade dinâmica.
A proteína g-tubulina, existente em menor quantidade que as outras tubulinas, está envolvida na nucleação dos microtúbulos, que ocorre em regiões específicas chamadas de centros organizadores de microtúbulos (MTOC).
A estabilidade dos microtúbulos depende de proteínas que se ligam lateralmente a ele, chamadas de MAPs (proteínas de associação a microtúbulos). A MAP de montagem é responsável pela interligação de microtúbulos. A MAP2 é encontrada em dentritos onde forma pontes transversais entre microtúbulos e também os liga a filamentos intermediários. A MAP4 regula a estabilidade dos microtúbulos durante a mitose
O filamento intermediário possui uma estrutura em a-hélice central e domínios globulares em cada extremidade.
A organização desses filamentos, as ligações a outros filamentos e a sua função de sustentação dependem de proteínas associadas aos filamentos intermediários (IFAP).
Bibliografia
1 - Referência: Melchioretto, E. F. Membrana Plasmática. Faculdade - Faculdade Evangélica do Paraná. Disponível em: http://www.medstudents.com.br/content/ resumos/membrana_plasmatica.doc Acessado em: 14 de novembro de 2010.
2 - Junqueira, L. C. ; Carneiro, J. Biologia Celular e molecular. 8 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koagan, 2005.
