Questão 1 Unifesp 2023- 2º dia
Em um experimento, pesquisadores marcaram radioativamente as proteínas da membrana plasmática de uma célula humana e de uma célula de camundongo com dois radioisótopos diferentes e, em seguida, fundiram as duas células, originando uma célula híbrida. Utilizando um microscópio, observou-se que as proteínas marcadas radioativamente distribuíram-se de forma aleatória na bicamada da membrana plasmática da célula híbrida.
(www.innoverensvt.com. Adaptado.)
a) Qual a composição química da bicamada da membrana plasmática em que as proteínas estão localizadas? Cite a principal característica das substâncias químicas presentes na membrana plasmática que permite a retenção de água no interior da célula.
b) Na célula híbrida originada no experimento, que propriedade da membrana plasmática permitiu a distribuição aleatória das proteínas marcadas radioativamente? Cite a função das proteínas colinérgicas encontradas na membrana plasmática de um dendrito neuronal do sistema nervoso parassimpático humano.
a) A membrana plasmática lipoproteica comum a todos seres vivos é descrita pelo modelo Mosaico Fluido de 1972 elaborado por Singer e Nicolson. De acordo com este modelo, a membrana é formada por duas camadas de lipídios nas quais moléculas proteicas estão presentes (Imagem 1).
Imagem 1. Modelo mosaico fluido da membrana plasmática. Amabis, José Mariano. Fundamentos da Biologia moderna. 5. ed. São Paulo: Moderna: 2018.
Dessa forma, a bicamada da membrana plasmática em que as proteínas estão localizadas é composta por fosfolipídios. Os fosfolipídios são moléculas anfipáticas compostas por uma porção hidrofílica (denominada cabeça) e uma porção hidrofóbica formada pelas caudas de ácidos graxos (Imagem 2).
Imagem 2. Representações dos fosfolipídios. BIOLOGIA de Campbell. Coautoria de Lisa A. Urry et al. 12. ed. Porto Alegre: ArtMed, 2022. E-BOOK. (1 recurso online). ISBN 9786558820680. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9786558820680. Acesso em: 13 jan. 2023.
A principal característica dos fosfolipídios presentes na membrana plasmática que permite a retenção de água no interior da célula é o caráter hidrofóbico das caudas que forma uma barreira estável entre os meios intra e extracelular, isso é garantido devido à baixa afinidade da água pelas caudas que formam o interior da membrana e que, portanto, dificultam a passagem desse solvente (Imagem 3).
Imagem 3. Fosfolípios em bicamada e retenção de água. BIOLOGIA de Campbell. Coautoria de Lisa A. Urry et al. 12. ed. Porto Alegre: ArtMed, 2022. E-BOOK. (1 recurso online). ISBN 9786558820680. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9786558820680. Acesso em: 13 jan. 2023.
b) A membrana plasmática possui a propriedade da fluidez e se comporta como um mosaico fluido, no qual as moléculas lipídicas e proteicas que formam a membrana movem-se livremente no plano da bicamada devido às interações hidrofóbicas fracas ali existentes. Essa constante movimentação faz com que a membrana não seja rígida e tampouco estática, e justifica a distribuição aleatória das proteínas marcadas radioativamente ilustrada no enunciado.
Proteínas de membrana podem atravessar a bicamada e realizar o transporte de moléculas entre os meios intra e extracelular; estas proteínas são genericamente denominadas proteínas integrais. Entretanto, existem proteínas localizadas em apenas uma das faces da membrana plasmática e que podem exercem diversas funções como fixação de citoesqueleto, ação enzimática ou função receptora, assim ocorre em células neuronais. Proteínas colinérgicas em um dendrito neuronal são proteínas receptoras responsáveis pela ligação com moléculas de acetilcolina secretadas pelo axônio de um neurônio pré-sináptico e desencadear um potencial de ação no neurônio pós-sináptico (Imagem 4). Considerando tratar-se de um neurônio do sistema nervoso autônomo parassimpático, a acetilcolina irá induzir respostas que visam o repouso e redução do gasto energético, incluindo redução na frequência respiratória, redução dos batimentos cardíacos, estímulo da atividade digestória, redução do diâmetro da pupila, entre outros.
Imagem 4. Representação genética da liberação e recepção dos neurotransmissores. BIOLOGIA de Campbell. Coautoria de Lisa A. Urry et al. 12. ed. Porto Alegre: ArtMed, 2022. E-BOOK. (1 recurso online). ISBN 9786558820680. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9786558820680. Acesso em: 13 jan. 2023.