Biologia I

Em 1972, S. J. Cantor e Garth L. Nicolson, propôs um novo modelo de membrana plasmática que, em comparação com as anteriores entendimento, melhor explicado tanto microscópica observações e a função da membrana plasmática. Isto foi chamado de modelo de mosaico fluido. O modelo evoluiu um pouco ao longo do tempo, mas ainda é a melhor explicação para a estrutura e as funções da membrana plasmática tal como as entendemos agora., O modelo mosaico fluido descreve a estrutura da membrana plasmática como um mosaico de componentes, incluindo os fosfolipídios, colesterol, proteínas e hidratos de carbono, em que os componentes são capazes de fluir e mudar de posição, mantendo a integridade básica da membrana. Tanto as moléculas fosfolípidas como as proteínas incorporadas são capazes de se difundirem rápida e lateralmente na membrana. A fluidez da membrana plasmática é necessária para as actividades de certas enzimas e para o transporte de moléculas dentro da membrana. As membranas plasmáticas variam de 5-10 nm de espessura., Em comparação, os glóbulos vermelhos humanos, visíveis através de microscopia de luz, têm aproximadamente 8 µm de espessura, ou aproximadamente 1000 vezes mais espessa que uma membrana plasmática. (Figura 1)

Figura 1. O modelo de mosaico fluido da estrutura da membrana plasmática descreve a membrana plasmática como uma combinação fluida de fosfolípidos, colesterol, proteínas e carboidratos.,

a membrana plasmática é constituída principalmente por uma bicamada de fosfolípidos com proteínas incorporadas, hidratos de carbono, glicolípidos e glicoproteínas e, nas células animais, colesterol. A quantidade de colesterol nas membranas do plasma animal regula a fluidez da membrana e as alterações baseadas na temperatura do ambiente celular. Em outras palavras, o colesterol atua como anticongelante na membrana celular e é mais abundante em animais que vivem em climas frios.,o tecido principal da membrana é composto por duas camadas de moléculas fosfolípidas, e as extremidades polares dessas moléculas (que se parecem com uma coleção de bolas na versão artística do Modelo) (Figura 1) estão em contato com o fluido aquoso dentro e fora da célula. Assim, ambas as superfícies da membrana plasmática são hidrofílicas. Em contraste, o interior da membrana, entre suas duas superfícies, é uma região hidrofóbica ou não-polarizada por causa das caudas de ácidos graxos. Esta região não tem nenhuma atração por água ou outras moléculas polares.,as proteínas constituem o segundo principal componente químico das membranas plasmáticas. As proteínas integrais estão incorporadas na membrana plasmática e podem abranger toda ou parte da membrana. As proteínas integrais podem servir como canais ou bombas para mover materiais para dentro ou para fora da célula. As proteínas periféricas são encontradas nas superfícies exteriores ou interiores das membranas, ligadas quer a proteínas integrais quer a moléculas fosfolípidas. As proteínas integrais e periféricas podem servir como enzimas, como anexos estruturais para as fibras do citoesqueleto, ou como parte dos locais de reconhecimento da célula.,os hidratos de carbono são o terceiro componente principal das membranas plasmáticas. Encontram-se sempre na superfície exterior das células e ligam-se quer a proteínas (formando glicoproteínas) quer a lípidos (formando glicolípidos). Estas cadeias de hidratos de carbono podem consistir em 2 a 60 unidades monossacáridas e podem ser heterossexuais ou ramificadas. Juntamente com as proteínas periféricas, os hidratos de carbono formam locais especializados na superfície celular que permitem que as células se reconheçam mutuamente.,

a EVOLUÇÃO EM AÇÃO

Como o Vírus Infectar Órgãos Específicos

Específico glicoproteína moléculas expostas na superfície das membranas celulares das células hospedeiras são exploradas por muitos vírus para infectar órgãos específicos. Por exemplo, o HIV é capaz de penetrar as membranas plasmáticas de tipos específicos de glóbulos brancos chamados células T-helper e monócitos, bem como algumas células do sistema nervoso central. O vírus da hepatite ataca apenas células hepáticas.,

estes vírus são capazes de invadir estas células, porque as células têm locais de ligação em suas superfícies que os vírus têm explorado com glicoproteínas igualmente específicas em suas camadas. (Figura 2). A célula é enganada pela imitação das moléculas do revestimento do vírus, e o vírus é capaz de entrar na célula. Outros locais de reconhecimento na superfície do vírus interagem com o sistema imunológico humano, levando o organismo a produzir anticorpos. Os anticorpos são produzidos em resposta aos antigénios (ou proteínas associadas a agentes patogénicos invasivos)., Estes mesmos locais servem como locais para anticorpos de ligação, e destruir ou inibir a actividade do vírus. Infelizmente, estes locais de HIV são codificados por genes que mudam rapidamente, tornando muito difícil a produção de uma vacina eficaz contra o vírus. A população do vírus dentro de um indivíduo infectado evolui rapidamente através da mutação em diferentes populações, ou variantes, distinguindo-se por diferenças nestes locais de reconhecimento., Esta rápida mudança de marcadores de superfície viral diminui a eficácia do sistema imunológico da pessoa em atacar o vírus, porque os anticorpos não reconhecerão as novas variações dos padrões de superfície.

Figura 2. O VIH liga-se ao receptor CD4, uma glicoproteína na superfície das células T, antes de entrar ou infectar a célula. (credit: modification of work by US National Institutes of Health/National Institute of Allergy and Infectious Diseases)