1- Membrana Plasmática - Mosaico Fluído

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Membrana Plasmática ou Membrana Celular, mostrando o Modelo Mosaico Fluido.

2 - Apresentação

PREZADOS VISITANTES!

O tema proposto pelos representantes deste blog, para apresentarmos a Física na Biologia, isto é, a Biofísica, foi o termo Extremófilos. Os extremófilos, como o próprio nome sugere, são seres que vivem em ambientes extremos, do ponto de vista humano, desde altíssimas temperaturas até as mais baixas. Dentre esses seres, encontram-se, na sua maioria, seres microscópicos, uni ou pluricelulares, como no caso do Tardigrada, que constitui um dos Filos considerados irmãos dos Artrópodes.

Um bom exemplo de extremófilos encontrados em fontes termais, nas bases de vulcões ou em meio bastante ácido, são as Archaea, seres microscópicos unicelulares muito antigos, constituídos de parede celular e membrana celular interna, sem núcleo ou organelas, muito similares às bactérias.

Pergunta-se: como os extremófilos conseguem sobreviver em ambientes tão inóspitos para nós, seres humanos? Quais os mecanismos que eles utilizam para isto?

A resposta está nas funções da membrana celular.

Antes de tentarmos responder ou entender os mecanismos que permitem esses seres viverem nestas condições, torna-se imprescindível entender o funcionamento da membrana celular. Sem isto, será praticamente impossível, pois o segredo por trás do sucesso desses seres em meios tão extremos, com toda a certeza, está no funcionamento da membrana celular e da parede celular e tudo isto, conforme veremos mais adiante, constitui a Física na Biologia, tema de nosso blog e foco de nossos estudos.

A membrana celular, ou membrana plasmática, é constituída por uma dupla camada fosfolipídica, algumas proteínas, como as transmembranas e as do canal, colesterol, bem, como glicoproteínas e glicolipídeos, que formam, conjuntamente, as estruturas denominadas glicocálice. A função das proteínas do canal é facilitar o transporte de íons para o citoplasma das células, tais como Sódio e Potássio. As proteínas transmembranas formam, juntamente com a dupla camada fosfolipídica, as chamadas moléculas anfipáticas. O colesterol, por sua vez, enrijece a membrana celular.

Cada fosfolipídio é constituído por um Glicerol, ao qual se liga a um grupo fosfato e duas cadeias de ácidos graxos. Cada molécula de fosfolipídio tem uma porção polar (hidrofílica – que se liga à molécula de água) e uma porção apolar (hidrofóbica – que não se liga à molécula de água). Como sabemos, a molécula de água é polar, ou seja, tem um pólo positivo, representado pelos dois Hidrogênios, já que eles compartilham elétrons para o Oxigênio e um pólo negativo, representado pelo próprio Oxigênio. Neste caso, a molécula de água não se liga às moléculas de lipídios, ambas se repelem. Sabemos que as ligações entre átomos, para formar moléculas, é uma ligação covalente, ou seja, uma troca de elétrons e isto envolve energia. É neste contexto que entra a Física, a ciência que estuda a energia.

O que torna a parede celular dos microorganismos extremófilos tão resistentes é o tipo de união entre os átomos de Carbono da cadeia, sendo, na verdade, ligações duplas ou mesmo triplas, em algumas ocasiões. Tudo isto, conjuntamente com a ação de algumas proteínas específicas, com fortes ligações intramoleculares encontradas na parede celular desses microorganismos, os torna resistentes e aptos a viverem nestes ambientes.

Bem vindos ao mundo dos extremófilos!