Escola Secundária de Lousada - Biologia e Geologia · Os seres heterotróficos obtêm a matéria orgânica que necessitam a partir do meio! Ex: todos os animais e alguns seres do

Escola Secundária de Lousada

Biologia - Geologia (10º ano)

Membrana celular

Os seres heterotróficos obtêm a matéria orgânica que

necessitam a partir do meio!

Ex: todos os animais e alguns seres do

reino protista

Ex: decompositores

Todos os nutrientes resultantes da

digestão do alimento (matéria orgânica)

terão agora d

as células:

absorção (para servirem como fonte de energia,

participarem em reacções vitais, para “construção” de novas

células, etc)…!

Como todas as células se encontram

definidas e delimitadas por uma

membrana plasmática, todos os

compostos têm que a atravessar!

A membrana celular é como a cerca de uma prisão: delimita o terreno,

faz a fronteira, controla entradas e saídas (barreira selectiva)…

Mas afinal de que é

feita a membrana?

(essa estrutura ultra-fina: 6 a 9 nm*

de espessura)

* 1nm = 1,0 x 10-9 m

Antes de ser vista, já se pressupunha que existisse uma membrana celular:

- resistência da superfície celular à penetração por micro-agulhas!

- extravasamento ocasional do citoplasma…

- variação do volume das células

As 1ª evidências de que a membrana celular era composta por

fosfolípidos estiveram relacionadas com o facto de quanto mais solúvel

em lípidos fosse uma molécula mais depressa atravessava as

membranas… Além disso, as estruturas membranares eram destruídas

quando sobre elas se faziam actuar solventes lipídicos.

Tendo em conta as características dos fosfolípidos (moléculas

anfipáticas), como se irão dispor estas moléculas para formarem

as membranas?

Sendo os fosfolípidos moléculas anfipáticas,

necessariamente têm de se dispor em dupla camada /

micelas para formarem as membranas.

Assim, a cabeça polar / hidrofílica fica sempre em

contacto com os meios intra e extracelular (que são

aquosos), enquanto que as zonas apolares (hidrofóbicas)

estão voltadas umas para as outras de forma a não

entrarem em contacto constante com a água!

Um ácido gordo é uma molécula linear com duas extremidades quimicamente diferentes. Uma

extremidade é «hidrofóbica», isto é, não se mistura com a água, tal como o óleo ou as gorduras.

A outra extremidade — a extremidade ácida — é hidrofílica, ou seja, mistura-se prontamente

com a água. As bicamadas lipídicas formam-se espontaneamente, sempre que há moléculas de

ácidos gordos agitados em água.

Zona polar

(HIDROFÍLICA)

Zona polar

(HIDROFÍLICA)

Há proteínas que se destacam mais

facilmente da membrana que outras!

Modelo proposto por S. J. Singer e G. L. Nicholson na década de

setenta do século XX, sendo o modelo actualmente aceite, para a ultra-

estrutura biológica das membranas.

É um modelo unitário: aplica-se a todas as membranas, de todo o tipo de seres

(eucariontes e procariontes) e de organitos(mitocôndrias, cloroplastos, núcleo, etc…)-

IMPORTANTE: explica a fusão de membranas umas às outras!

Segundo este modelo, a membrana biológica é uma estrutura dinâmica, fluida, cuja

constituição base é uma bicamada de fosfolípidos(bicamada lipídica), sobre a qual se

encontram distribuídas moléculas proteicas nela inseridas (DAÍ A DESIGNAÇÃO DE MOSAICO!)

As proteínas, que fazem parte da ultra-estrutura

das biomembranas, podem estar ligadas à sua

superfície - proteínas extrínsecas ou periféricas -, ou

podem encontrar-se total ou parcialmente

embebidas na bicamada - proteínas intrínsecas ou

integrais -, originando uma estrutura assimétrica.

Proteínas intrínsecas

Na face externa da membrana encontram-se hidratos de carbono/glúcidos ligados, quer à

cabeça hidrofílica dos fosfolípidos (glicolípidos), quer às proteínas (glicoproteínas), que se

pensa serem importantes no reconhecimento de substâncias.

Os lípidos da bicamada são móveis, alterando

com frequência a sua posição dentro de uma

camada. Podem executar movimentos laterais ou

movimentos flip-flop, em que saltam de uma

camada para outra (mais raro). As proteínas

também podem mover-se lateralmente.

… DAÍ A DESIGNAÇÃO DE … FLUIDO!

(as “peças” que compõem a membrana não são estáticas

e fixas!)

As moléculas lipídicas têm grande mobilidade lateral, trocando de posição, com outras - a

membrana é dinâmica! As proteínas também se podem deslocar lateralmente ao longo da

membrana!

Movimentos laterais de fosfolípidos

dentro da mesma camada

Movimentos transversais de fosfolípidos para

a outra camada (movimentos de flip-flop)

Estes são raros porque a zona hidrofílica

dificilmente atravessa a zona hidrófoba!

Estrutura da membrana

http://www.youtube.com/watch?v=Qqsf_UJcf Bc&feature=fvst

O “atravessar” da membrana

http://www.youtube.com/watch?v=GW0lqf4F

qpg

A “fluidez” da

membrana

http://www.stolaf.e

du/people/giannini/f lashanimat/lipids/m

embrane%20fluidity .swf

Nas membranas podem

ainda surgir pequenas

moléculas de colesterol

(conferem resistência e estabilidade)! As proteínas, além de função

estrutural podem ainda servir para

facilitar o transporte de substâncias

ou funcionar como receptores ou

enzimas! As membranas são complexos lipo-proteicos:

60 a 75% do seu peso corresponde a

proteínas; 25% a 40% a lípidos e podem

conter até 10% de glícidos!!!!

No sistema imunitário o reconhecimento das células é fulcral! Esse

reconhecimento é muitas vezes feito devido aos tipos de glicolípidos /

glicoproteínas que existem na superfície de todas as membranas!

Dadas as características químicas da membrana celular, ela apresenta

uma permeabilidade selectiva !

Gases e moléculas polares sem carga de

reduzidas dimensões atravessam facilmente a

membrana…

▪ Moléculas de grande dimensão ou com carga

eléctrica terão mais dificuldade!

Passagem de substâncias através da membrana celular

as que forem solúveis em lípidos, pequenas, sem carga e apolares passam mais

facilmente

TRANSPORTE MEDIADO /

FACILITADO

O movimento das substâncias

através da membrana é feito

através de transportadores

(proteínas)

TRANSPORTE NÃO MEDIADO /

NÃO FACILITADO

O movimento das substâncias

é feito sem a necessidade de

intervenção de proteínas

transportadoras!

Passagem de substâncias através da membrana celular

as que forem solúveis em lípidos, pequenas, sem carga e apolares passam mais

facilmente

TRANSPORTE PASSIVO

O movimento das substâncias

através da membrana é feito

sem gasto de energia por

parte da célula

TRANSPORTE ACTIVO

O movimento das substâncias

através da membrana é feito

com gasto de energia por

parte da célula!

Tópico 1 - As membranas possuem uma dupla camada de fosfolípidos pois estes são

moléculas anfipáticas (apresentam uma cabeça polar hidrofílica e uma cauda apolar hidrófoba). Tópico 2 - Assim, e para que a zona hidrófoba não entre em contacto com água, os

fosfolípidos dispõem-se numa camada dupla, com as caudas apolares viradas umas para as

outras e as cabeças polares voltadas para o meio aquoso (intra e extracelular).

Tópico 1: O modelo da membrana é considerado fluido pois fosfolípidos e proteínas

podem mover-se, tornando esta estrutura dinâmica e flexível. Tópico 2: É considerado unitário pois todas as membranas (celulares e de organitos) apresentam uma composição semelhante - fosfolípidos, proteínas, glúcidos, colesterol, etc.

Opção A

Tópico 1: Quimicamente a membrana é formada por uma dupla camada fosfolípídica que, ocasionalmente, apresenta proteínas (intrínsecas e extrínsecas). Tópico 2: Apresentando aquela constituição, a membrana torna-se selectivamente

permeável pois, por exemplo, compostos de grande dimensão não a conseguirão

atravessar e pequenas moléculas solúveis em lípidos atravessá-la-ão com muita facilidade. Tópico 3: Sendo selectivamente permeável, a membrana consegue cumprir a sua função: regular a troca de substâncias entre a célula e o meio externo!

http://200.156.70.12/sme/cursos/EQU/EQ18/m

odulo1/aula0/02_neuro/02_pop03.htm