Explicamos o que é a membrana celular e algumas de suas características. Além disso, sua função e estrutura desta camada lipídica.
Qual é a membrana celular?
Se denomina membrana celular, membrana plasmática, plasmalema o membrana citoplasmática a uma dupla camada de fosfolipídios que envolve e delimita as células, separando o interior do exterior e permitindo o equilíbrio físico e químico entre o meio ambiente e o citoplasma da célula. Esta é a parte mais externa da célula.
Esta membrana não é visível ao microscópio óptico (é visível ao microscópio eletrônico), pois tem uma espessura média de 8 nm (1 nm = 10-9 m) e está localizado, nas células vegetais e fúngicas, abaixo da parede celular.
A principal característica da membrana celular é a sua permeabilidade seletiva, ou seja, a sua capacidade de permitir ou rejeitar a entrada de determinadas moléculas no interior da célula, regulando assim a passagem de água, nutrientes ou sais iônicos, para que o citoplasma seja sempre em suas condições ótimas de potencial eletroquímico (carga negativa), pH ou concentração.
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Função da membrana celular
A membrana celular cumpre as seguintes funções:
- Delimitación. Define e protege mecanicamente a célula, distinguindo o exterior do interior e uma célula da outra. Além disso, é a primeira barreira de defesa contra outros agentes invasores.
- Administración. A sua seletividade permite permitir a entrada das substâncias desejadas na célula e impedir a entrada das indesejadas, servindo de comunicação entre o exterior e o interior ao mesmo tempo que regula esse trânsito.
- Preservação. Através da troca de fluidos e substâncias, a membrana permite que a concentração de água e outros solutos no citoplasma seja mantida estável, seu nível de pH e sua carga eletroquímica constantes.
- Comunicação. A membrana pode reagir a estímulos vindos de fora, transmitindo informações para o interior da célula e iniciando certos processos como a divisão celular, o movimento celular ou a segregação de substâncias bioquímicas.
Estrutura da membrana celular
A membrana celular É composto por duas camadas de lipídios anfipáticos, cujas cabeças polares hidrofílicas (afinidade pela água) estão orientadas para dentro e para fora da célula, mantendo suas partes hidrofóbicas (que rejeitam a água) em contato, semelhante a um sanduíche. Esses lipídios são principalmente colesterol, mas também fosfoglicerídeos e esfingolipídios.
Também Possui 20% de proteínas integrais e periféricas, que cumprem funções de conexão, transporte, recepção e catálise. As proteínas integrais da membrana estão incorporadas na bicamada com as suas superfícies hidrofílicas expostas ao ambiente aquoso e as suas superfícies hidrofóbicas em contacto com o interior hidrofóbico da bicamada.
As proteínas transmembrana são proteínas integrais que atravessam completamente a espessura da membrana. As proteínas da membrana periférica associam-se à superfície da bicamada, normalmente ligam-se a regiões expostas de proteínas integrais e são facilmente separadas sem perturbar a estrutura da membrana. Graças a eles também ocorre o reconhecimento celular, uma forma de comunicação bioquímica.
Finalmente, a membrana celular tem componentes de carboidratos (açúcares), sejam polissacarídeos ou oligossacarídeos, que se encontram na parte externa da membrana formando um glicocálix. Esses açúcares representam apenas 8% do peso seco da membrana e servem como material de suporte, como identificadores na comunicação intercelular e como proteção da superfície celular contra ataques mecânicos e químicos.
Transporte ativo e transporte passivo
As membranas formam compartimentos dentro das células eucarióticas que permitem uma variedade de funções separadas. Além disso, servem como superfícies para reações bioquímicas.
Muitos íons e pequenas moléculas movem-se através das membranas biológicas por transporte. passiva (sem gasto de energia) e por transporte ativo (com gasto de energia).
A difusão é o movimento líquido de uma substância ao longo do seu gradiente de concentração, de uma região de maior concentração para uma de menor concentração.
O transporte passivo através da bicamada lipídica é denominado difusão simples e aquela que é realizada através de canais iônicos e proteínas de membrana é chamada difusão facilitada.
O osmose É um tipo de difusão em que as moléculas de água passam através de uma membrana semipermeável de uma região com maior concentração efetiva de água para uma região onde sua concentração efetiva é menor.
No transporte ativo, a célula gasta energia metabólica para mover íons ou moléculas através de uma membrana, contra um gradiente de concentração.
Ele transporte ativo primário, também chamado de transporte ativo direto, utiliza energia metabólica diretamente para transportar moléculas através da membrana. Por exemplo, a bomba de sódio-potássio usa ATP para bombear íons de sódio para fora da célula e íons de potássio para dentro da célula.
No cotransporteTambém chamado de transporte ativo indireto, dois solutos são transportados ao mesmo tempo. Uma bomba de ATP alimentada mantém um gradiente de concentração. Portanto, uma proteína transportadora cotransporta dois solutos. Ele move um soluto ao longo de seu gradiente de concentração e usa a energia liberada para mover outro soluto contra seu gradiente de concentração.
Endocitose e exocitose
Alguns dos materiais maiores, como moléculas grandes, partículas de alimentos ou mesmo células pequenas, também entram ou saem das células. Eles são transferidos por exocitose sim endocitose. Tal como o transporte activo, estes processos requerem um gasto de energia directamente da célula. Isso ocorre através da formação de vesículas na membrana celular que, dependendo de entrarem ou saírem, permitem que o material desejado se dissolva no citoplasma ou, ao contrário, no meio ambiente.
- Na exocitose. Uma célula expele substâncias residuais ou produtos de secreção (como hormônios) fundindo uma vesícula com a membrana plasmática.
- Na endocitose. Os materiais são incorporados à célula. Vários tipos de mecanismos de endocitose operam em sistemas biológicos, incluindo fagocitose, pinocitose e endocitose mediada por receptor.
- Na pinocitose (“células bebedoras”). A célula absorve os materiais dissolvidos.
- Na endocitose mediada por receptor. Moléculas específicas combinam-se com proteínas receptoras na membrana plasmática. A endocitose mediada por receptor é o principal mecanismo pelo qual as células eucarióticas absorvem macromoléculas.
- Na fagocitose (literalmente, “comendo células”). A célula ingere grandes partículas de sólidos, como alimentos ou bactérias. Este último é vital no caso de certas células e organismos unicelulares que fagocitam (envolvem em sua membrana) o material para nutrição.
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Referências
- Biologia celular e molecular. Por Robertis Edward, Hib José. (2012) 16ª ed. Editorial Promed.
- Biologia: Solomon E., Berg L., Martin D. (2013) 9ª edição. Publicação de aprendizagem Cengage.