PRÁTICA 3b: A MEMBRANA PLASMÁTICA – PARTE II
Permeabilidade Seletiva das Biomembranas
INTRODUÇÃO:
A célula consegue manter uma composição química extremamente diferente do
meio que a rodeia graças a uma fina membrana (membrana plasmática) que controla a
entrada e a saída de moléculas e íons apresentando uma permeabilidade diferente ou
seletiva.
Esta seletividade é na verdade, o reflexo de sua estrutura e composição química
lipoprotéica. Determinadas substâncias, como gases, água e alguns íons, têm passagem
livre através da membrana (difusão passiva), e o sentido de sua movimentação é
determinado basicamente, por diferenças de concentração, gradientes elétricos e/ou de
pH. Nesse caso, essas substâncias se difundem em direção ao meio menos concentrado,
tendendo a equilibrar as concentrações. Todavia, a concentração intracelular de certos
íons ou moléculas pode ser mantida diferente da concentração extracelular, graças ao
transporte ativo (com gasto de energia) executado por moléculas transportadoras
presentes na membrana. Portanto, a manutenção de determinadas substâncias dentro ou
fora da célula, contra um gradiente de concentração, só pode ocorrer se as membranas
plasmáticas permanecerem íntegras.
A membrana plasmática é constituída por uma bicamada lipídica a qual se
associam proteínas globulares. Essa bicamada é mantida pela insolubilidade dos radicais
apolares dos lipídios no meio aquoso circundantes. Tratamentos com solventes orgânicos
(acetona, por exemplo), que dissolvem lipídios, alteram a permeabilidade da membrana
por desestruturarem a bicamada lipídica. Temperaturas elevadas também atuam
alterando a integridade e a seletividade da membrana, uma vez que o calor desnatura a
maioria das proteínas celulares, geralmente envolvidas no transporte de substâncias
através da membrana.
A membrana plasmática é normalmente, mais permeável a água que os solutos
nela dissolvidos. A osmose cria problemas gerais do balanço de água para as células.
Uma célula em um meio mais diluído do que a sua própria concentração de soluto (meio
hipotônico) tende a se intumescer devido à absorção osmótica de água, enquanto que a
célula em um meio mais concentrado que o seu interior (meio hipertônico) tende a perder
volume, devido ao movimento de saída de água. Portanto, dizemos que a água passa por
osmose, do meio hipotônico para o hipertônico (onde há maior concentração de soluto).
As células vegetais são adaptadas a viver em um ambiente hipotônico, do qual têm
constantemente a tendência de absorver água por osmose, mas são impedidas de
intumescer até se romperem devido à resistência da parede celular. Quando colocadas
em um meio hipertônico, as células perdem água e sofrem uma retenção alterando a sua
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forma original. Essa modificação é chamada, no caso de células vegetais, plasmólise,
sendo o resultado de uma retração do grande vacúolo e do afastamento do protoplasma e
da membrana plasmática em relação à parede celular. O fato de o protoplasma retrair-se
e não a parede celular mostra que as membranas celulares plasmáticas e vacuolar são
seletivamente permeáveis e estão envolvidas com os solutos, não atuando portanto, como
membrana osmótica.
A plasmólise temporária não é destrutiva para a célula. Esta pode recuperar
rapidamente a sua condição de turgidez normal, se a colocarmos simplesmente em um
meio diluído ou em água pura. A essa recuperação da forma normal, damos o nome de
desplasmólise.
OBJETIVOS
1. Descrever o efeito e o mecanismo de ação da acetona sobre a permeabilidade das
membranas celulares.
2. Relacionar as mudanças de forma das células com a concentração do meio extracelular
e o fenômeno de osmose.
3. Justificar a resistência das células vegetais a ambientes hipotônicos.
ATIVIDADE PRÁTICA
Exercício 1: Efeito de Solvente Orgânico, Detergente e Sal sobre a Permeabilidade
Seletiva das Membranas.
Tubo 1
Tubo 2
Tubo 3
Tubo 4
4 mL de H2O
2 mL de H2O
2 mL de H2O
2 mL de H2O
-
2 mL de acetona
2 mL de solução de 2 mL de NaCl 1 M
Triton 10%
1
cubinho
de 1
cubinho
de 1
cubinho
de 1
cubinho
de
beterraba com 1 cm³
beterraba com 1 cm ³ beterraba com 1 cm³
beterraba com 1 cm³
Aguarde cerca de 1 hora e verifique o que ocorreu.
Responda:
1. Quais os resultados obtidos para os diferentes tratamentos com Acetona, Triton 10% e
NaCl 2%?
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2. Como foi a atuação da acetona e do Triton 10% sobre as células?
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3. Explicar o resultado obtido no tubo 4.
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Exercício 2: Osmose em células animais.
As células sanguíneas em suspensão correspondem, na sua maioria, aos glóbulos
vermelhos (hemácias). Com a objetiva de 4x, o conjunto destas células mostra-se com
aspecto granular. A partir das objetivas de 10x e 40x vemos as hemácias, que no caso
dos mamíferos têm o formato de disco bicôncavo e são anucleadas.
Parte 1
•
Coloque sobre uma lâmina com auxílio de uma pipeta Pasteur, uma gota de
suspensão de sangue em solução isotônica (NaCl 0,9%) e cubra-a com uma lamínula.
•
Observe ao microscópio tendo o diafragma inicialmente fechado.
•
Ao utilizar a objetiva de 40x, regule abertura do diafragma de modo a obter uma
imagem nítida. Observe a forma das hemácias.
Parte 2
•
Monte outra lâmina colocando, com auxílio de pipetas Pasteur, uma gota de
suspensão de sangue em solução hipertônica (NaCl 1,5%) numa de suas extremidades e
uma gota de suspensão de sangue em solução hipotônica (NaCl 0,5%), na outra
extremidade.
•
Ao utilizar as pipetas cuide para que não se misturem.
•
Cubra cada gota com uma lamínula.
•
Observe ao microscópio, utilizando a objetiva de 40x. Regule a abertura do
diafragma.
Responda:
1. Qual a forma das hemácias na solução de NaCl a 0,9%?
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2. Quais foram as modificações observadas na forma das hemácias quando colocadas
nas soluções de NaCl a 1,5% e 0,6%? Como estas modificações podem ser
explicadas?
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Exercício 3: Osmose em células vegetais.
A epiderme das folhas da Setcreasia purpurea ou Tradescantia sp apresentam
células prismáticas aclorofiladas, sendo que muitas delas mostram-se com uma coloração
rosada de aspecto homogêneo. Esta coloração deve-se ao pigmento autocianina,
presente no grande vacúolo à parede dessas células, cujo citoplasma é restrito a uma
faixa justaposta a parede celular e envolvendo o vacúolo. Desta forma, o conjunto
apresenta-se com uma coloração uniforme, não sendo possível distinguir o citoplasma do
vacúolo.
As únicas células que possuem cloroplastos (e que, portanto, tonalidade
esverdeada) são as células observadas sob estômatos, em forma de cunha e aos pares.
Os cloroplastos observados sob as células epidérmicas comuns, que se apresentam
prismáticas, são provenientes das células do parênquima clorofiliano, as quais se
romperam no processo de retirada da epiderme.
Procedimento:
1. Retirar a epiderme abaxial da folha de Setcreasia purpurea ou Tradescantia sp e
colocar na lâmina.
2. Coloque uma gota de água e cobrir com lamínula.
3. Analise ao microscópio e esquematize com legenda as células que apresentam
pigmento de cor arroxeada.
4. Pingue a solução de NaCl 2% no bordo direito da lamínula e pelo lado esquerdo retire a
água com papel de filtro. Coloque a solução de sacarose de modo que esta penetre por
capilaridade entre lâmina e lamínula.
5. Analise ao microscópico e esquematize com legenda o que foi observado.
Proceda como descrito no item, mas pingue a água em vez de NaCl 2%.
Responda:
1. O que aconteceu com as células pigmentadas?
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2. Após realizar o item 5 escreva o que você observou. Explique o ocorrido.
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