Teoria de dobragem de membranas

A teoria de dobragem de membranas é um conceito utilizado na biologia celular para explicar a forma como as membranas celulares se organizam e se dobram para desempenhar funções específicas. Essa teoria sugere que a composição química e a estrutura física das membranas celulares influenciam diretamente sua capacidade de se curvar e formar compartimentos intracelulares. A compreensão da teoria de dobragem de membranas é essencial para entender processos como endocitose, exocitose e formação de organelas celulares.

Conheça a história de Singer e Nicholson: pioneiros na indústria de máquinas de costura.

A indústria de máquinas de costura teve um grande impulso com os pioneiros Isaac Singer e James Nicholson. Singer, um inventor talentoso, criou a primeira máquina de costura prática em 1851, revolucionando a forma como as roupas eram feitas. Por outro lado, Nicholson foi responsável por aprimorar a máquina de Singer, tornando-a mais eficiente e acessível para o público em geral.

A parceria entre Singer e Nicholson foi fundamental para o desenvolvimento da indústria têxtil, permitindo a produção em massa de roupas e outros produtos. Suas inovações não apenas facilitaram o trabalho dos costureiros, mas também transformaram a maneira como a moda era percebida.

Hoje, a marca Singer é reconhecida mundialmente como sinônimo de qualidade e durabilidade em máquinas de costura. O legado deixado por Singer e Nicholson continua a inspirar novas gerações de inventores e empreendedores na indústria da moda e do design.

Proposta de Singer e Nicolson em 1972: Modelo Mosaico de Mosaico Fluido para Membranas Biológicas.

A proposta de Singer e Nicolson em 1972 introduziu o Modelo Mosaico de Mosaico Fluido para explicar a estrutura das membranas biológicas. Segundo essa teoria, a membrana é composta por uma bicamada lipídica na qual as proteínas estão inseridas de forma fluida e dinâmica.

De acordo com o Modelo Mosaico de Mosaico Fluido, as proteínas na membrana podem se mover lateralmente e interagir umas com as outras, formando um mosaico de diferentes componentes. Essa fluidez da membrana permite a regulação da permeabilidade seletiva e o transporte de substâncias através da membrana.

Essa teoria revolucionou a compreensão da estrutura das membranas biológicas, fornecendo uma explicação elegante para a dinâmica e função dessas estruturas essenciais para a vida. O Modelo Mosaico de Mosaico Fluido é amplamente aceito e continua a ser uma base importante para os estudos da biologia celular e molecular.

Explicação do modelo do mosaico fluído de maneira simples e clara.

A teoria do mosaico fluido é um modelo que descreve a estrutura da membrana celular. Segundo esse modelo, a membrana é composta por uma dupla camada de fosfolipídios, onde as proteínas se encontram dispersas de forma fluida. As proteínas podem se mover lateralmente na membrana, conferindo assim flexibilidade e dinamicidade ao seu funcionamento.

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As proteínas presentes na membrana desempenham papéis fundamentais, como transporte de substâncias, comunicação celular e reconhecimento de moléculas. Elas podem ser integrais, ou seja, atravessar toda a membrana, ou periféricas, localizadas na superfície.

Esse modelo permite a interação entre as moléculas da membrana, garantindo a sua integridade e funcionalidade. Além disso, as proteínas podem se agrupar para formar estruturas especializadas, como os canais iônicos e os receptores de células.

Em resumo, o modelo do mosaico fluido descreve a membrana celular como uma estrutura dinâmica e flexível, composta por fosfolipídios e proteínas que interagem de forma harmoniosa para garantir o funcionamento adequado da célula. Proteínas, fosfolipídios, interação, dinamicidade, membrana celular.

Modelo aceito para explicar a estrutura das membranas: qual é o atualmente utilizado?

O modelo aceito atualmente para explicar a estrutura das membranas é a Teoria de Dobragem de Membranas. Segundo essa teoria, as membranas celulares são compostas por uma bicamada lipídica onde as moléculas de fosfolipídeos se organizam de forma a manter as cabeças hidrofílicas voltadas para o meio aquoso e as caudas hidrofóbicas voltadas para dentro, criando assim uma barreira permeável.

Além disso, as proteínas transmembrana desempenham um papel crucial na estrutura das membranas, atuando como transportadores, receptores e canais de comunicação entre o interior e o exterior da célula. Essas proteínas são capazes de se mover lateralmente na membrana, conferindo-lhe flexibilidade e dinamismo.

Portanto, a Teoria de Dobragem de Membranas é amplamente aceita pela comunidade científica como o modelo mais adequado para explicar a estrutura das membranas celulares e sua função na célula.

Teoria de dobragem de membranas

A teoria do dobramento da membrana propõe que as membranas organelares se originaram da expansão e invaginação da membrana plasmática. JD Robertson, pioneiro na microscopia eletrônica, observou em 1962 que vários corpos intracelulares tinham uma estrutura visualmente idêntica à membrana plasmática.

A idéia de uma estrutura que delimita as células surgiu imediatamente após o surgimento do conceito de “célula”; portanto, vários estudos foram conduzidos para elucidar as características dessa estrutura.

Teoria de dobragem de membranas 1

Membrana plasmática

Membrana plasmática

A membrana plasmática é uma estrutura formada por uma dupla camada de fosfolipídios organizados de tal maneira que os grupos polares são orientados em direção ao citosol e ao meio extracelular, enquanto os grupos apolares são organizados em direção ao interior da membrana.

Sua principal função é definir as células, eucarióticas e procarióticas, uma vez que separa fisicamente o citoplasma do ambiente extracelular.

Apesar de sua função estrutural, é sabido que a membrana não é estática, mas é uma barreira elástica e dinâmica onde ocorre um grande número de processos indispensáveis ​​para a célula.

Alguns processos que ocorrem na membrana estão ancorando o citoesqueleto, transportando moléculas, sinalizando e se conectando com outras células para formar tecidos. Além disso, uma grande variedade de organelas também possui uma membrana na qual ocorrem outros processos de grande importância.

Fundamentos da teoria de dobragem de membranas

Estudos eletrofisiológicos

Muito antes de Robertson propor a teoria do dobramento de membranas em 1962, primeiro foram realizados estudos para determinar como era essa estrutura. Na ausência do microscópio eletrônico, predominaram os estudos eletrofisiológicos, dentre os quais:

1895

Overton observou que os lipídios atravessavam a membrana celular mais facilmente do que moléculas de outra natureza; portanto, ele deduziu que a membrana deveria ser composta principalmente de lipídios.

1902

J. Bernstein apresentou sua hipótese, a qual mencionava que as células consistiam em uma solução com íons livres delimitados por uma fina camada impermeável às referidas moléculas carregadas.

1923

Fricke mediu a capacidade da membrana eritrocitária de armazenar cargas (capacitância), determinando que esse valor fosse de 0,81 µF / cm 2 .

Posteriormente, foi determinado que as membranas de outros tipos de células apresentavam valores de capacitância semelhantes, portanto, a membrana deveria ser uma estrutura unitária.

1925

Gorter e Grendel mediram a área de eritrócitos de mamíferos com a ajuda de um microscópio. Eles então extraíram lipídios de um número conhecido desse tipo de célula e mediram a área que ocupavam.

Eles obtiveram como resultado uma proporção de célula: membrana de 1: 2. Isso significava que a membrana celular era uma estrutura dupla, emergindo assim o termo “bicamada lipídica”.

1935

Estudos anteriores a 1935 sugeriram a presença de proteínas na membrana, o que levou Danielli e Davson a propor o modelo Sandwich ou o modelo Protein-Lipid-Protein.

De acordo com este modelo, a membrana plasmática consiste em duas camadas de fosfolipídios que estão entre duas camadas de proteínas, as quais são associadas à membrana por interações eletrostáticas.

Estudos de microscopia eletrônica

Em 1959, graças ao surgimento da microscopia eletrônica, J. David Robertson coletou evidências suficientes para confirmar e complementar os modelos propostos por Gorter e Grendel (1925) e Danielli e Davson (1935), e propor o modelo “Membrana unitária”.

Este modelo mantém a característica do modelo proposto por Danielli e Davson da bicamada lipídica, com a variação da camada de proteínas que, neste caso, é assimétrica e descontínua.

Qual é a teoria do dobramento da membrana?

A chegada da microscopia eletrônica nos permitiu ter uma idéia bastante clara sobre como a membrana plasmática foi formada.

No entanto, esse fato foi acompanhado pela visualização de múltiplas membranas intracitoplasmáticas que formaram compartimentos intracelulares, o que levou Robertson em 1962 a propor a “Teoria do dobramento da membrana”.

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A teoria do dobramento da membrana é que a membrana plasmática aumentou sua superfície e foi invadida para dar origem a membranas intracitoplasmáticas, essas membranas cercavam moléculas que estavam no citosol causando as organelas.

Segundo essa teoria, o envelope nuclear, o retículo endoplasmático , o aparelho de Golgi , os lisossomos e os vacúolos poderiam ter se originado dessa maneira.

A continuidade que existe entre a membrana plasmática e as três primeiras organelas mencionadas acima foi confirmada por estudos de microscopia eletrônica em diferentes tipos de células.

No entanto, Robertson também propôs em sua teoria que organelas vesiculares como lisossomos e vacúolos também se originavam de invaginações que posteriormente se separaram da membrana.

Devido às características da teoria de dobragem de membranas, é considerada uma extensão do modelo de membrana unitária que ele propôs em 1959.

As micrografias feitas por Robertson mostram que todas essas membranas são iguais e, portanto, devem ter uma composição bastante semelhante.

No entanto, a especialização das organelas modifica consideravelmente a composição das membranas, o que reduz as propriedades que elas têm em comum nos níveis bioquímico e molecular.

Da mesma forma, é mantido o fato de que as membranas têm a função principal de servir como barreira estável para o meio aquoso.

Importância desta teoria

Graças a todos os testes realizados entre 1895 e 1965, especialmente os estudos de microscopia realizados por JD Robertson, foi enfatizada a importância das membranas celulares.

A partir de seu modelo unitário, começou a ser destacado o papel essencial da membrana na estrutura e função das células, a ponto de o estudo dessa estrutura ser considerado uma questão fundamental na biologia atual.

No entanto, com relação à contribuição da teoria de dobragem por membrana, ela não é atualmente aceita. No entanto, na época, surgiram mais especialistas na área que tentavam elucidar a origem não apenas das membranas celulares, mas também a origem da própria célula eucariótica , como Lynn Margulis fez em 1967 ao levantar a teoria endossimbiótica.

Referências

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