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Modelo de mosaico fluido das membranas celulares

Transcrição de vídeo

RKA - Vamos explorar o modelo do mosaico fluido das membranas celulares. Mas, por que chamamos de modelo do mosaico fluido? Bom, se tivermos uma célula bem aqui, e essa daqui é a sua membrana, o que deixa o interior das células separado de tudo o que estiver fora da célula, nós estamos olhando, então, para uma seção transversal de sua superfície, de modo que, aqui na parte de baixo, nós temos o meio intracelular, e na parte de cima o meio extracelular. Então, quando damos um zoom, por exemplo nesta pequena parte aqui, nós temos uma bicamada fosfolipídica formando a membrana celular. Você deve estar se perguntando: o que são fosfolipídeos? E esta é uma ótima pergunta, porque quando você entende o que fosfolipídeos são, começa a fazer sentido por que eles formariam uma bicamada como esta, e por que esta é a base de muitas membranas nos sistemas biológicos. Aqui, temos uma representação de um fosfolipídeo, ou seja, é um lipídio que contém um grupo fosfato. Normalmente, a palavra lipídio, e nós temos um vídeo inteiro sobre os lipídios, nos remete a algo que não se dissolve muito bem em água, o que é verdade, como no caso do fosfolipídeo, em que temos estas caudas de hidrocarbonetos, que são provenientes de ácidos graxos e, obviamente, não apresentam carga e são apolares. Nós sabemos que as moléculas de água são polares, o que permite a ocorrência das ligações de hidrogênio entre elas, e a atração por si mesmas. Mas estas cadeias são apolares, e não serão atraídas pela água, e a água não será atraída por elas, de maneira que podemos chamar estas caudas de "hidrofóbicas". Então, nós temos caudas hidrofóbicas que compõem a parte lipídica dos fosfolipídeos. Nós temos, bem aqui, uma cabeça que é constituída pelo grupo fosfato, e como você pode ver claramente, ela apresenta carga, e moléculas com carga se dão bem com substâncias polares, como a água. Assim, esta parte bem aqui será hidrofílica, ou seja, solúvel em água. E moléculas que apresentam uma parte hidrofílica e uma parte hidrofóbica, têm um nome especial, nós a chamamos de "anfifílicas". Ou seja, os fosfolipídeos são anfifílicos, o que significa que eles têm tanto uma extremidade hidrofílica, ou seja, que é atraída pela água, quanto uma extremidade hidrofóbica, que não é atraída pela água. E espero que agora comece a fazer sentido do porquê que eles se organizam desta maneira. As cabeças hidrofílicas serão atraídas pela água, que encontra-se tanto no exterior quanto no interior das células, de modo que estas extremidades dos fosfolipídeos fiquem voltadas para a interface líquida, ou seja, viradas para os meios intra e extracelulares, ou, ainda, voltadas para o exterior da membrana. As caudas hidrofóbicas, por outro lado, serão repelidas pela água e repelirão a água, de maneira que ficam voltadas para o interior da membrana. E o fato mais interessante é que uma estrutura como esta, como este fosfolipídeo, sendo uma molécula anfifílica (ou anfipática), permite que estruturas como esta bicamada lipídica sejam formadas. Assim, nós podemos pensar em um tempo muito remoto, antes mesmo da formação de células, em que muito provavelmente havia fosfolipídeos formando espontaneamente essas esferas com uma bicamada lipídica, como representei nesta seção transversal, ou seja, uma estrutura muito parecida com uma célula. E obviamente que não podemos falar de célula propriamente dita, porque, para que haja vida, é preciso que informações sejam transmitidas de alguma maneira que haja algum tipo de metabolismo e todas as definições de vida. Mas, ao menos, você consegue imaginar como esta estrutura básica da membrana celular pode ter sido formada em um período bem remoto, antes mesmo que houvesse vida, a partir de moléculas anfipáticas ou anfifílicas, como os fosfolipídeos. Agora sabemos como esta bicamada de fosfolipídeos é formada. Mas, e todas estas outras estruturas desenhadas aqui? Elas são proteínas. Esta é uma proteína, isso aqui é uma outra proteína, e isso daqui também é uma proteína. Eu desenhei diferentes formas e cores para mostrar a variedade de proteínas. Mas a coisa mais importante para se perceber é que, quando pensamos em células, também tratamos de toda essa diversidade, esta complexidade, que está inserida dentro de sua membrana. Então, ao invés de pensarmos nela como apenas uma bicamada fosfolipídica uniforme, temos de lembrar também que há outros tipos de estruturas inseridas nela, o que podemos ver neste diagrama. Você poderia até mesmo dizer que há um mosaico de estruturas que se encaixam na membrana. O mosaico é uma imagem formada a partir de diferentes componentes das mais diferentes cores. E aqui você pode ver que há diferentes tipos de proteínas. temos proteínas como esta, que atravessam a membrana, as quais são chamadas de "proteínas transmembrana", e que fazem parte de uma classe específica dentro das proteínas integrais. Há também proteínas integrais como esta, que só conseguem interagir com uma parte da bicamada, enquanto esta atravessa a membrana. Também encontramos estruturas como os glicolipídeos, como este glicolipídeo aqui, que é muito interessante porque ele se acomoda na membrana, já que apresenta esta extremidade lipídica, que é, portanto, hidrofóbica, e assim será atraída pela parte hidrofóbica da membrana, mas também apresenta uma extremidade que é uma cadeia de açúcares, de maneira que esta parte será hidrofílica, e, portanto, ficará voltada para a parte de fora da célula. E estas cadeias de açúcares são extremamente importantes para o reconhecimento intercelular. O seu sistema imune as utiliza para diferenciar as células que são realmente do seu corpo, e que, portanto, deverão ser protegidas, daquelas que são provenientes de corpos estranhos, e que, portanto, devem ser atacadas. Quando as pessoas falam de tipo sanguíneo, elas estão se referindo a quais tipos de glicolipídeos você tem em suas células, mas isso não é tudo quando estamos falando sobre glicolipídeos como uma maneira de proporcionar o reconhecimento celular. E é muito fascinante como estas cadeias de açúcares podem levar à um comportamento tão complexo, e, francamente falando, tão útil sob o nosso ponto de vista. No entanto, não há apenas uma associação entre cadeias de açúcares e lipídeos, mas também na membrana encontramos uma associação entre cadeias de açúcares e proteínas, o que está representado bem aqui, e é um exemplo de uma glicoproteína. E como você pode ver, quando temos todas essas coisas juntas, há uma formação de um mosaico, e eu ainda nem terminei de falar sobre tudo. Há também colesterol inserido na membrana, e como é um lipídio, ficará na parte hidrofóbica da membrana, o que ajuda na fluidez da membrana, garantindo que não fique nem tão fluida, nem muito rígida. Bom, nós falamos sobre a parte do mosaico, mas e sobre a parte fluida? O que é interessante sobre a membrana é que ela não é uma estrutura rígida. Se esta proteína fosse empurrada para um outro lado, ou arrancada da membrana, os fosfolipídeos iriam espontaneamente se rearranjar para cobrir o espaço deixado. Você pode imaginar que essas coisas estão mudando de posição continuamente, e que esta membrana tem uma consistência oleosa, ou seja, ela não tem uma textura emborrachada, como uma bexiga. Ela é, na realidade, fluida. E apesar de ser fluida, desempenha muito bem o papel de separar dois ambientes, o ambiente intracelular do ambiente extracelular. E é daí que vem o nome "modelo do mosaico fluido". Até o próximo vídeo!
O conteúdo de Biologia foi criado com o apoio da Fundação Amgen