Explicamos o que é a membrana celular e algumas de suas características. Além disso, sua função e estrutura dessa camada lipídica.
O que 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. 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 localiza-se, nas células vegetais e nas dos fungos, abaixo da parede celular.
A principal característica da membrana celular é sua permeabilidade seletiva, ou seja, sua capacidade de permitir ou rejeitar a entrada de certas moléculas no interior da célula, regulando assim a passagem de água, nutrientes ou sais iônicos, de modo que o citoplasma está sempre presente, em suas condições ótimas de potencial eletroquímico (carregado negativamente), 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 selectividade permite-lhe dar passagem às substâncias desejadas na célula e impedir a entrada das indesejáveis, servindo de comunicação entre o exterior e o interior ao mesmo tempo que regula o referido trânsito.
- Preservação. Através da troca de fluidos e substâncias, a membrana permite manter uma concentração estável de água e outros solutos no citoplasma, manter seu nível de pH e sua carga eletroquímica constantes.
- Comunicação. A membrana pode reagir a estímulos externos, 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
membrana celular consiste em duas camadas de lipídios anfipáticos, cujas cabeças polares hidrofílicas (que amam a água) estão voltadas 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.
Além disso contém 20% de proteínas integrais e periféricas, que executam funções de conexão, transporte, recepção e catálise. Proteínas integrais de membrana são incorporadas na bicamada com suas superfícies hidrofílicas expostas ao ambiente aquoso e suas superfícies hidrofóbicas em contato com o interior hidrofóbico da bicamada.
As proteínas transmembrana são proteínas integrais que abrangem completamente a espessura da membrana. As proteínas periféricas da membrana associam-se à superfície da bicamada, normalmente se ligam 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.
Por último, a membrana celular tem componentes de carboidratos (açúcares), polissacarídeos ou oligossacarídeos, que se encontram na parte externa da membrana formando um glicocálice. 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 agressões mecânicas e químicas.
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 se movem 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 a favor de seu gradiente de concentração, de uma região de maior concentração para outra de menor concentração.
O transporte passivo através da bicamada lipídica é chamado 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 por 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.
o transporte ativo primário, também chamado de transporte ativo direto, usa 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 movidos ao mesmo tempo. Uma bomba de ATP acionada mantém um gradiente de concentração. Assim, uma proteína carreadora cotransporta dois solutos. Ele move um soluto a favor 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 se movem para dentro ou para fora das células. Eles são movidos por exocitose y endocitose. Como o transporte ativo, esses processos requerem gasto de energia diretamente da célula. Isso ocorre pela formação de vesículas na membrana celular que, conforme entrem ou saiam, permitem que o material desejado seja dissolvido no citoplasma ou, ao contrário, no meio ambiente.
- em exocitose. Uma célula expele substâncias residuais ou produtos secretores (como hormônios) fundindo uma vesícula com a membrana plasmática.
- em 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.
- em pinocitose (“células de beber”). A célula absorve os materiais dissolvidos.
- Na endocitose mediada por receptor. Moléculas específicas se combinam com proteínas receptoras na membrana plasmática. A endocitose mediada por receptores é o principal mecanismo pelo qual as células eucarióticas absorvem macromoléculas.
- na fagocitose (literalmente, “comer células”). A célula ingere grandes partículas sólidas, como alimentos ou bactérias. Este último é vital no caso de certas células e organismos unicelulares que engolem (envolvem em sua membrana) o material para nutrição.
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Referências
- Biologia celular e molecular. De Robertis Edward, Hib Joseph. (2012) 16ª ed. Editorial Promed.
- Biologia: Solomon E., Berg L., Martin D. (2013) 9ª Edição. Cengage Learning Publishing.