Professora Ana M. Respondeu há 6 anos
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CONCEITOS
BÁSICOS
A Membrana Plasmática está presente em todas as células vivas sendo uma barreira entre meio intra e extracelular.
Características da Membrana Plasmática:
É uma camada fina com estrutura do tipo mosaico fluído bidimensional o qual se movimenta tendo a capacidade de alterar sua forma original com realizações, por exemplo, de invaginações para o interior da célula formando algumas das organelas como Retículo Endoplasmático e Complexo de Golgi.
Esta membrana é caracterizada como uma barreira seletiva com as ações de:
(a) Permitir a entrada na célula de elementos do meio exterior que são necessários para o metabolismo celular.
(b) Liberar substâncias produzidas no seu interior que devem ser enviadas para outros locais como restos de organelas, proteínas, hormônios e outros elementos.
Está organizada com uma dupla camada de fosfolipídios ligados a proteínas sendo que estas últimas funcionam como canais químicos.
As
proteínas presentes na membrana plasmática podem ser:
- Extrínsecas: aderem apenas à membrana plasmática
- Intrínsecas: fazem parte da própria estrutura da membrana plasmática. Um tipo importante desta modalidade são as glicoproteínas que estão ligadas a carboidratos.
- Receptoras de membrana: são proteínas receptoras de moléculas específicas que tem como funções regular funcionamento das células e sua organização em tecidos.
A estrutura encontrada na membrana plasmática mantém o potencial elétrico da célula sendo que a quantidade e variedade de seus componentes não são fixas mantendo, assim, a fluidez da membrana de acordo com a situação.
ASSIMETRIA BICAMADA FOSFOLIPÍDICA
A membrana plasmática tem característica assimétrica pela organização dos fosfolipídios em dois folhetos criando uma face interna e outra externa desta estrutura com os seguintes componentes:
(a) Camada interna: fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina e
fosfatidilinositol.
(b) Camada externa: fosfatidilcolina e esfingomielina. Possui também os glicolipídeos
Esta característica assimétrica vai ser mantida por proteínas chamadas Flipases que fazem um movimento Flip-Flop responsável pela inversão dos fosfolipídeos entre as duas camadas da membrana plasmática.
Com isso, os lipídeos presentes na membrana plasmática contam com uma elevada mobilidade entre as suas camadas permitindo a realização de movimentos em duas dimensões como:
-
Flexão das caudas de ácido graxo
- Rotação em torno do próprio eixo molecular
- Difusão lateral
É justamente a assimetria da camada fosfolipídica que mantém a fluidez da membrana plasmática para a realização de suas funções sendo esta propriedade controlada por substâncias como o colesterol distribuído de maneira homogênea nos dois folhetos.
Você é um (a) cientista louco (a) e decidiu modificar uma das características mais básicas das membranas biológicas: a assimetria dos lipídios entre os dois folhetos da bicamada. No entanto, você só pode fazer modificações em proteínas. Que modificação (ões) você precisaria fazer para conseguir que os lipídios dos dois folhetos ficassem perfeitamente simétricos?
1) Os novos componentes da membrana são sintetizados de maneira simétrica nas regiões lisas do Retículo Endoplasmático sendo transportadas, em seguida, no interior de vesículas pelas lamelas do Complexo de Golgi.
Em seguida são conduzidas até a membrana plasmática onde a assimetria vai ser gerada a partir da ação das flipases existentes neste local da célula.
Para que esta assimetria da bicamada fosfolipídica seja inexistente pode ocorrer a realização de uma alteração genética removendo os genes que determinam a atividade das diversas flipases existentes na membrana plasmática.
Com isso, as novas chegadas de vesículas do Complexo de Golgi à membrana plasmática com componentes lipídicos para esta estrutura se organizariam de maneira simétrica.
2) Outra possibilidade de realizar esta mudança consiste em alterar a quantidade ou até mesmo comportamento do colesterol o qual é responsável pelo controle da fluidez na membrana plasmática que ocorre pela assimetria da bicamada fosfolipídica.
Neste caso podem ser adicionadas ou realizadas alterações genéticas celulares que determinem uma ligação maior de colesterol nos fosfolipídeos reduzindo com isso a fluidez da membrana tornando esta estrutura simétrica.
3) Podem ainda ser realizadas alterações na temperatura celular tornando-a mais elevada ou reduzida porque isto irá reduzir a fluidez da membrana plasmática tornando os fosfolipídeos mais simétricos e rígidos por consequência.
Estas variações, no entanto, devem ser em um patamar maior para que não ocorram adequações nas composições de ácidos graxos dos fosfolipídeos que podem manter a sua assimetria e fluidez.
4) Mais uma alternativa se refere a realizar modificações químicas reduzindo o número de insaturações nas caudas hidrofóbicas dos fosfolipídeos porque quanto menor a quantidade deste tipo de ligação maior será a simetria da membrana plasmática com uma menor fluidez.