Em citologia, a membrana plasmática é um elemento fundamental na estrutura das células. A seguir, apresentaremos tudo sobre sua estrutura e transporte em um resumo completo.
Resumo: o que é a membrana plasmática?
Membrana plasmática (ou membrana celular/citoplasmática/plasmalema) é envoltório que toda célula possui. É bastante delgada e só é visível ao microscópio eletrônico. É constituída, em sua maioria, por proteínas e lipídios.
Função da membrana plasmática
Além de atuar como uma cápsula protetora da célula, garantindo sua integridade, a membrana plasmática tem a função de transportar, “filtrar” e selecionar as substâncias importantes que entrarão e sairão da célula. Além disso, a membrana plasmática é capaz de atuar no reconhecimento das substâncias, pois possui receptores em seu corpo direcionados para tal função.
Estrutura da membrana plasmática
A membrana plasmática está presente na superfície de todas as células. Embora algumas outras estruturas intimamente associadas exerçam papéis importantes, esta membrana é a barreira primária que determina o que entra ou sai da célula.
Suas propriedades influenciam fortemente a formação de agregados multicelulares (como os tecidos), assim como a passagem de materiais entre células intimamente associadas. Frequentemente, estão presentes regiões especializadas na membrana plasmática.
As estruturas de superfície (junções) formadas entre células associadas em tecidos, são um exemplo importante.
Lipídios
As membranas celulares são ricas em lipídios. Isto foi concluído com base em análises químicas diretas e de características de permeabilidade da membrana celular, que fornecem evidências indiretas da presença de lipídios.
Como há proteínas presentes como o outro principal constituinte da membrana plasmática, elas têm sido frequentemente referidas como membranas lipoprotéicas. A mesma (e outras) de diferentes tipos de células contém em geral de urna a quatro vezes mais proteína do que lipídios, embora algumas membranas celulares contenham mais lipídios que proteínas.
Estimativa proporcional
Esta estimativa é dada em uma base de peso. Como as moléculas lipídicas são em geral muito menores do que as moléculas proteicas (os lipídios têm pesos moleculares da ordem de 1.000, ao passo que os das proteínas vão de 10.000 até acima de 100.00Q) há, em geral, um número bem maior de moléculas de lipídios do que de proteínas na membrana plasmática.
A proporção varia, indo de 10 a 100 moléculas de lipídio por moléculas de proteína em diferentes membranas. Em casos muito raros, como o das membranas que circundam os vacúolos que contêm gás que influenciam na flutuação de certos procariontes, as estruturas da membrana plasmática encontradas parecem conter muita proteína, mas pouco lipídio.
Proteínas
As proteínas da membrana plasmática exibem uma distribuição mais complexa do que os lipídios. A análise desta distribuição melhorou quando as proteínas em geral vieram a ser melhor entendidas e com a aplicação de novas técnicas às membranas.
Uma primeira proposta, mantida por bastante tempo, era que as proteínas da membrana plasmática estivessem espalhadas sobre as duas superfícies hidrófilas da camada dupla, formando um “sanduíche” com os lipídios.
Estrutura das proteínas
Contudo, as proteínas geralmente enovelam-se em conjuntos compactos tridimensionais. Logo que se tomou evidente que isto é verdadeiro para muitas proteínas da membrana plasmática, os cálculos mostraram que há bem poucas moléculas de proteína para cobrir as superfícies lipídicas.
Mais ainda, as diferentes proteínas na membrana plasmática e em outras membranas das células variam pronunciadamente na facilidade com que podem ser destacadas: algumas se solubilizam com relativa facilidade peja alteração da concentração de sais ou pH.
Outras só podem ser removidas por tratamentos drásticos, tais como exposição a detergentes que perturbam bastante a distribuição lipídica e destroem a membrana plasmática.
Transporte através da membrana plasmática
O transporte de substâncias pela membrana plasmática no organismo divide-se em:
- Transporte passivo
- Transporte ativo
Transporte passivo
O transporte passivo consiste no movimento através de membranas com base na difusão, que não requer uma intervenção direta de moléculas da membrana plasmática. Como as moléculas se movem em direções aleatórias, as probabilidades fazem com que mais moléculas se movam de uma região onde estão em maior abundância para uma região onde são menos numerosas, do que as moléculas que se movem no sentido oposto.
Transporte das moléculas através da membrana plasmática
Como podem moléculas em solução aquosa (isto é, dissolvidas em água) fora da célula passar através da membrana plasmática, e ter acesso à solução aquosa dentro da célula? Uma via é diretamente através da região hidrófoba da camada dupla.
As moléculas pequenas e um pouco lipossolúveis que se difundem ao longo desta via são capazes de romper as ligações relativamente fracas pelas quais se associam com a água formam interações adequadas com as camadas lipídicas, e então novamente formam associações com a água.
As propriedades de permeabilidade destas moléculas dependem de suas solubilidades relativas na água em comparação com suas solubilidades em (afinidades por) lipídios. A direção global do movimento é a favor dos gradientes de concentração.
Transporte Ativo
Ao contrário dos mecanismos até aqui discutidos, um transporte através da membrana plasmática dependente de energia – denominado transporte ativo – pode trabalhar contra gradientes de concentração. Pode, por exemplo, resultar em concentrações dentro da célula que são consideravelmente maiores ou menores do que as concentrações do lado de fora, para materiais que tenderiam a ficar com concentrações iguais dentro e fora sem os efeitos do transporte ativo.
A produção de energia pelas células pode ser interrompida pela exposição abaixas temperaturas ou por tratamento com venenos metabólicos como o ácido iodoacético (que interrompe a glicólise) ou o cianeto (que interfere com a respiração celular).
Tratamentos destes tipos afetam fortemente o movimento para dentro e para fora da célula de diversos tipos importantes de tons e moléculas. A concentração intracelular do íon sódio na maioria dos animais é mantida muito mais baixa do que a concentração extracelular.
Íons de sódio
Em experiências com “marcadores” em que se colocam células em um meio contendo íons sódio radioativos, alguns dos íons radioativos entram rapidamente na célula e substituem os íons sódio não-radioativos que saem.
Estes resultados indicam que o Na entra continuamente na célula e sai, e que as baixas concentrações intracelulares não são devidas a uma incapacidade dos íons em atravessar a membrana plasmática; em vez disso, um mecanismo ativo de extrusão contrabalança a entrada de íons de sódio e mantém o nível.
Membrana plasmática: Resumo da estrutura e transporte
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