Por que se diz que a membrana plasmática tem estrutura de mosaico fluido?

Texto 2 – Função vital básica: Papel da Membrana Plasmática na interação entre ambiente e célula

7. Fluidez e assimetria da membrana plasmática

No moderno conceito de membrana plasmática, existem duas características consideradas marcantes: a fluidez e a assimetria.

A membrana plasmática é hoje encarada como uma entidade extrema­ mente dinâmica, de tal sorte que as moléculas de lipídios e proteínas estão potencialmente livres para executar movimentos laterais, dentro do plano da membrana. A fluidez exibida pela membrana é devida, essencialmente, ao seu componente lipídico e depende do grau de saturação de suas moléculas e da quantidade de colesterol presente. A possibilidade de movimentação das moléculas de proteína no plano da membrana, com graus de restrição variáveis, apresenta importantes conseqüências como, por exemplo, a capacidade de se efetuarem associações transitórias entre proteínas com diferentes funções.

Com relação à assimetria, verifica-se que os lipídios de cada uma das camadas que constituem a membrana plasmática, assim como as proteínas inseridas ou associadas a cada uma delas, são marcadamente diferentes. Os carboidratos têm uma distribuição ainda mais assimétrica, uma vez que as cadeias oligossacarídicas das glicoproteínas ou glicolipídios estão localizadas apenas na face da membrana voltada para o meio extracelular. Esta zona periférica da membrana plasmática, normalmente rica em carboidratos, é conhecida como glicocálix. O glicocálix exerce funções celulares de grande importância, como as relacionadas com fenômenos de interação celular e na determinação de algumas especificidades antigênicas (Fig. 7).

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Por que se diz que a membrana plasmática tem estrutura de mosaico fluido?

Figura 7: Assimetria da membrana plasmática, representada pela distribuição diferencial de fosfolipídios entre as monocamadas, a presença de carboidratos (açúcares) somente na face externa da membrana, formando o glicocálix, e o posicionamento variável das proteínas.

Fonte: ALBERTS, B.; JOHNSON, A.; LEWIS, J.; RAFF, M.; ROBERTS, K. & WALTER, P. - Molecular Biology of the Cell. 5th Edition, New York, Garland, 2008.

Veja agora, uma Animação que evidencia a fluidez da membrana plasmática permitindo uma ampla movimentação dos fosfolipídios e das proteínas de membrana. http://www.susanahalpine.com/anim/Life/memb.htm

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6. O modelo Mosaico-Fluido

Os vários componentes da membrana plasmática se associam formando uma estrutura complexa e dinâmica, cujos detalhes só foram desvendados pelos pesquisadores em 1972, com a proposição do Modelo Mosaico-Fluido, idealizado por Nicolson e Singer (Fig. 6). Com algumas modificações introduzidas ao longo do tempo, este modelo é o mais aceito atualmente e se baseia em inúmeras evidências experimentais.

Como vimos no tópico anterior, as proteínas são um componente muito importante da membrana plasmática, sendo as principais responsáveis pela atividade desta membrana. Estas proteínas podem ser classificadas em dois tipos, baseadas em suas características bioquímicas e no modo como são inseridas na bicamada lipídica. A primeira classe é o das proteínas integrantes ou intrínsecas, que atravessam a membrana e possuem regiões bastante hidrofóbicas. A segunda classe é a de proteínas periféricas ou extrínsecas, que se localizam apenas a uma das faces da membrana plasmática, geralmente, ancoradas às proteínas integrantes. Estas proteínas possuem um caráter bastante hidrofílico.

Além dos lipídios e proteínas, a membrana plasmática apresenta ainda, como vimos, carboidratos em sua composição. Estes carboidratos estão normalmente presentes na membrana na forma de cadeias laterais oligossacarídicas, covalentemente ligadas às proteínas na forma de glicoproteínas ou, mais raramente, aos lipídios, formando glicolipídios (Fig. 6).

Por que se diz que a membrana plasmática tem estrutura de mosaico fluido?

Figura 6: Modelo mosaico fluido proposto em 1972 por Singer & Nicholson. Segundo esse modelo a membrana é formada por uma bicamada lipídica, com inúmeras proteínas integrantes de membrana, proteínas periféricas além de carboidratos associados, tanto aos lipídios (formando glicolipídios), quanto a proteínas (formando glicoproteínas), do lado externo da membrana, constituindo o glicocálix.

Fonte: COOPER, G.M. & HAUSMAN, R.E. - A Célula. Uma abordagem molecular. 3ª edição. Porto Alegre, Artmed, 2007.

Porque se diz que a membrana plasmática tem estrutura de mosaico fluido?

Ele possui essa denominação porque a membrana plasmática assemelha-se a um mosaico formado por proteínas inseridas em um fluido de lipídios. No modelo do mosaico fluido, a membrana plasmática é basicamente constituída por uma bicamada lipídica na qual estão inseridas as proteínas.

Por que a membrana plasmática e fluida?

Dizemos que a membrana é fluída, pois seus componentes são capazes de movimentar pela estrutura, não sendo, portanto, uma estrutura completamente estática. As proteínas e também os lipídios apresentam a capacidade de se mover. Quando comparadas aos fosfolipídios, as proteínas apresentam uma movimentação mais lenta.

Por que as membranas são ditas fluidas e de onde surge esta propriedade?

A membrana é uma estrutura fluida, o que significa que os seus componentes não ocupam posições definidas e são susceptíveis de deslocações bidimensionais, de rotação ou de translação.

Por que as membranas biológicas são fluidas?

Fluidez da membrana A estrutura das caudas de ácidos graxos dos fosfolipídios é fundamental na determinação das propriedades da membrana, e em particular, em quão fluida ela é. Ácidos graxos saturados não têm ligações duplas (são saturadas de hidrogênios), portanto são relativamente retas.