Exercícios: A ultraestrutura da membrana

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

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

Os fosfolípidos da membrana dispõem-se formando uma bicamada. Explica como se orientam as cabeças e as caudas dos fosfolípidos relativamente à água do meio intracelular e extracelular, e justifica por que razão esta disposição se forma espontaneamente.

Explica 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? Apresenta um exemplo de uma substância que a atravesse livremente e outro de uma substância que necessite de auxílio para a cruzar, e explica a diferença.

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

Numa réplica da experiência de Frye e Edidin, fundiram-se células humanas e de ratinho 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 respetivos hemisférios. Além disso, ao adicionar ao lote A um veneno metabólico que anulava completamente a síntese de ATP, a mistura de fluoróforos ocorreu com idêntica rapidez. A partir destes resultados, interpreta que propriedade da membrana fica demonstrada e justifica se a deslocação das proteínas depende diretamente do aporte de energia metabólica ou se é um processo passivo determinado pelo estado físico dos lípidos.

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

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