OCUPAÇÃO 6. Biologia 10-11 anos.
Estude a aula, responda às perguntas.
Aula 4. Funções da Membrana Plasmática
De maneira geral, elas se dividem em funções universais e específicas.
Funções universais da membrana plasmática.
barreira-transporte
contato
receptora
catalítica
motora
individualização.
Função barreira-transporte.
De maneira geral, divide-se em barreira e transporte. A barreira é determinada pela presença da bicamada lipídica e impede a entrada descontrolada de muitas moléculas e íons na célula.
A barreira permite que a individualidade do citoplasma seja mantida em relação ao ambiente extracelular. Essa individualidade se manifesta na existência de um parâmetro chamado potencial de repouso da membrana. Quando há violação desse potencial, o fluxo de íons se torna irrestrito, o que resulta em uma alteração na pressão osmótica e morte celular. A violação da barreira é usada por algumas células do sistema imunológico, em particular as células T-cito e as células N-cito. Essas células interagem com células anômalas do corpo e secretam proteínas chamadas perforinas, que se inserem na membrana da célula alvo e formam grandes poros nela. O transporte de íons se torna irrestrito e a célula morre. Existem peptídeos sintetizados artificialmente que são capazes de se inserir na plasmalema de células com citoesqueleto alterado. Essas células incluem células anômalas, células infectadas por vírus e protozoários unicelulares.
Através da plasmalema, os seguintes tipos de transporte são possíveis:
transporte livre ou difusão simples
transporte passivo ou difusão facilitada
transporte em embalagem de membrana ou endocitose
transporte ativo.
O transporte livre segue as leis da difusão e ocorre de acordo com o gradiente eletroquímico de concentração. A velocidade desse transporte é diretamente proporcional ao tamanho do gradiente. Esse tipo de transporte ocorre diretamente através da bicamada lipídica e envolve moléculas simples e não carregadas. Esse tipo de transporte deve ser considerado ao administrar medicamentos no sangue, pois os glóbulos vermelhos são células extremamente sensíveis às mudanças na pressão osmótica.

Transporte passivo ou difusão facilitada. Esse transporte ocorre sem gasto de energia e requer um gradiente eletroquímico de concentração. Ao contrário do transporte livre, o transporte passivo exige a participação de transportadores proteicos ou canais proteicos. Quando o gradiente de concentração aumenta, a velocidade de transporte inicialmente cresce, mas depois se estabiliza em um nível constante. Isso está relacionado com a capacidade de permeabilidade dos canais ou transportadores. De modo geral, o transporte passivo ocorre mais rapidamente que o transporte livre, e a velocidade pode ser aumentada devido à mudança de conformação do transportador. O transporte passivo leva para dentro da célula monossacarídeos, aminoácidos, íons e algumas moléculas hidrofóbicas. A mudança na conformação do transportador pode ocorrer de duas maneiras:
existem transportadores ou canais quimicamente dependentes. O exemplo mais simples é a fosforilação e desfosforilação, em um exemplo mais complexo, diferentes interações alostéricas com moléculas sinalizadoras.
canais sensíveis ao potencial, cuja conformação muda quando há alteração do potencial de membrana de repouso. Normalmente, o potencial de membrana é de -70mV.
Na membrana das células nervosas e musculares existem canais dependentes de potencial para sódio, que são capazes de alterar sua conformação e se abrir durante a despolarização das membranas. Como resultado, um potencial de ação é gerado na célula. A hipersensibilidade desses canais devido a defeitos genéticos é uma das causas da epilepsia. Para as mesmas substâncias, existem vários tipos de transportadores passivos. Por exemplo, há 7 tipos de transportadores para a glicose. O transportador mais universal, característico de praticamente todas as células, é o GluT2. Sua atividade aumenta com o aumento da concentração de glicose no sangue. Um transportador de grande importância médica é o GluT4. As proteínas desse transportador são sintetizadas nas células do tecido adiposo subcutâneo e nas células hepáticas. Sob a ação do hormônio insulina, o GluT4 é transportado para a membrana plasmática dessas células quando a concentração de glicose aumenta drasticamente. Em caso de patologia nesses transportadores, observa-se diabetes tipo 2 (independente de insulina). A falha no transporte passivo geralmente tem consequências médicas graves, como a tetrodotoxina – uma toxina encontrada nos tecidos do baiacu, que possui alta afinidade pelos canais de sódio dependentes de potencial. A substância entra no canal e o bloqueia. Muitos anestésicos locais têm um efeito semelhante ao da tetrodotoxina. O veneno do curare bloqueia a transmissão do impulso nervoso para os músculos e a pessoa morre devido à paralisia muscular. O veneno da cobra tem um efeito semelhante. O veneno da aranha caranguejeira forma um canal de cálcio irrestrito na membrana, o que provoca a liberação de neurotransmissores na fenda sináptica. Após a mordida, ocorrem convulsões seguidas de paralisia. Muitos antibióticos conseguem se inserir na membrana das bactérias e formar canais irrestritos para diferentes íons, e esses antibióticos são chamados de ionóforos. Entre eles estão a gramicidina e a valinomicina.
Antibióticos podem formar ionóforos na membrana interna das mitocôndrias. Isso altera o metabolismo energético da célula.
O transporte ativo sempre ocorre contra o gradiente de concentração, ou seja, de uma área de baixa concentração para uma área de alta concentração de substâncias. Para esse tipo de transporte, são necessários transportadores chamados transportadores ativos, bombas ou "pumps". A energia necessária para esse tipo de transporte pode ser obtida de duas maneiras, portanto, existem dois tipos de transporte ativo.