Exercícios: A ultraestrutura da membrana

Quais dois tipos de componentes são os mais abundantes na membrana plasmática de acordo com o modelo do mosaico fluido? Explique o que representa o «mosaico» e a que se refere o termo «fluido».

Observe o esquema da membrana plasmática e identifique as estruturas assinaladas com os números 1, 2, 3 e 4.

Os fosfolipídios da membrana se dispõem formando uma bicamada. Explique como se orientam as cabeças e as caudas dos fosfolipídios em relação à água do meio intracelular e extracelular, e justifique por que essa disposição se forma espontaneamente.

Explique a função desempenhada na membrana plasmática pelos seguintes componentes: o colesterol, o glicocálice e as proteínas de transporte.

Por que razão se afirma que a membrana plasmática possui permeabilidade seletiva? Apresente um exemplo de uma substância que a atravesse livremente e outro de uma substância que necessite de auxílio para cruzá-la, e explique a diferença.

A fluidez da membrana varia com a temperatura. Explique o papel desempenhado pelo colesterol quando a temperatura é elevada e quando é baixa para manter a fluidez dentro de limites adequados.

Em uma réplica do experimento de Frye e Edidin, fundiram-se células humanas e de camundongo marcadas com fluoróforos de cores diferentes sob duas condições: o lote A foi incubado a $37\ \text{°C}$ e o lote B a $4\ \text{°C}$. Aos 40 minutos, os fluoróforos tinham se misturado por toda a membrana híbrida apenas no lote A; no lote B permaneciam confinados aos seus respectivos hemisférios. Além disso, ao adicionar ao lote A um veneno metabólico que anulava completamente a síntese de ATP, a mistura de fluoróforos ocorreu com a mesma rapidez. A partir desses resultados, interprete que propriedade da membrana fica demonstrada e justifique se o deslocamento das proteínas depende diretamente do aporte de energia metabólica ou se é um processo passivo determinado pelo estado físico dos lipídios.

Um fármaco experimental quebra as ligações entre o citoesqueleto e as proteínas da membrana. Preveja que efeitos poderá ter sobre a forma da célula e sobre a distribuição das proteínas pela membrana, justificando a sua resposta.

Analisa-se no laboratório a composição lipídica das membranas plasmáticas de dois organismos: a amostra A contém $68\,\%$ de ácidos graxos poli-insaturados de cadeia curta e pouco colesterol; a amostra B apresenta $22\,\%$ de ácidos graxos poli-insaturados, caudas hidrocarbonadas mais longas e abundante colesterol. Ao submeter ambas a um resfriamento gradual de $37\ \text{°C}$ até $2\ \text{°C}$, a amostra B sofre uma gelificação drástica da sua bicamada aos $16\ \text{°C}$ com bloqueio do transporte transmembrana, enquanto a amostra A mantém uma fluidez funcional a $2\ \text{°C}$. Justifique qual das duas amostras corresponde a um peixe antártico e qual a um mamífero terrestre, e preveja de forma fundamentada que consequências teria para a amostra A um aumento brusco de temperatura até $38\ \text{°C}$ se ela não pudesse modificar a sua composição lipídica.