Membrana Plasmática

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ROTEIRO #3 – Membrana Plasmática: estrutura e função
Estrutura da membrana: modelo do mosaico fluido
	Os principais componentes da membrana plasmática de todos os tipos de células são os fosfolipídios e as proteínas que estão aderidas à membrana. A membrana plasmática, portanto, é lipoprotéica. Os fosfolipídios estão estruturados em uma dupla camada na membrana da célula (parte hidrofílica para fora e hidrofóbica para dentro), e algumas das proteínas, que são de diferentes tipos, são incorporadas superficialmente à dupla camada lipídica, enquanto outras atravessam a membrana, entre os fosfolipídios. A membrana plasmática ainda é constituída por açúcares, proteínas que se ligam com esses açúcares (glicoproteínas) e colesterol. O colesterol ajuda a estabilizar os fosfolipídios, e as glicoproteínas ajudam na sinalização da característica da célula, para que somente as substâncias necessárias para o funcionamento de uma célula específica possam atravessar a membrana plasmática. As membranas são flexíveis devido ao movimento das moléculas de fosfolipídios, que não perdem o contato entre elas. Toda essa estrutura da membrana foi explicada por S. J. Singer e G. Nicholson, em 1972, através de um modelo denominado por eles de modelo do mosaico fluido. Neste modelo, as proteínas incorporadas à membrana seriam como as peças de um mosaico, que se altera continuamente devido à fluidez de movimentos dos fosfolipídios.
	A estrutura da membrana plasmática permite que algumas substâncias atravessem para o interior da célula com muita facilidade. No entanto, outras substâncias têm a sua passagem dificultada ou totalmente impedida. Portanto, a membrana é semipermeável, e pode-se dizer que apresenta também uma permeabilidade seletiva devido à sua seleção do que entra e sai da célula.
Transporte através da membrana plasmática
Difusão Simples: Todas as moléculas e íons estão em constante movimentação, e quanto maior for esse movimento mais alta é a temperatura. Como conseqüência dessa movimentação contínua de partículas, ocorre o processo chamado de difusão. Na difusão simples ocorre a passagem de substâncias através da membrana sem a necessidade de ligação com proteínas transportadoras na membrana. A passagem de substâncias dependerá de uma diferença de concentrações, onde o movimento ocorrerá sempre do lado mais concentrado para o menos concentrado. Substâncias lipossolúveis, gases ou outras moléculas pequenas, atravessam a bicamada lipídica com extrema facilidade. A água, apesar de ser insolúvel na bicamada lipídica, atravessa rapidamente toda membrana plasmática através dos canais protéicos existentes. Outras moléculas hidrofílicas podem passar pelos canais protéicos, da mesma maneira que as moléculas de água, se forem suficientemente pequenas.
Difusão Facilitada: neste tipo de difusão a substância atravessa a membrana através de proteínas carreadoras específicas. Essas proteínas facilitam a difusão de determinadas substâncias para o interior ou exterior da célula. A substância a ser transportada entra no canal e é fixada. Após, rapidamente ocorre uma alteração conformacional na proteína carreadora, que faz o canal se abrir do lado oposto da membrana. Este movimento faz com que a substância seja liberada no lado oposto. A glicose, é uma das substâncias mais importantes que atravessam a membrana por difusão facilitada.
Osmose: Neste processo ocorre a passagem apenas de líquidos (solventes) através da membrana, enquanto outras substâncias (solutos) são impedidas de atravessar (sais, proteínas, açúcares). A água se difunde da solução menos concentrada em solutos, chamada solução hipotônica, para a solução mais concentrada em solutos, chamada hipertônica, onde se terá menor quantidade de água. Se as concentrações de solutos do meio intracelular são equivalentes às do meio extracelular, não ocorre osmose e se diz que a solução é isotônica.
Transporte Ativo: Quando uma célula necessita manter grandes concentrações de uma determinada substância no seu interior, apesar de no meio extracelular haver pouca concentração dessa substância (ou seja, tendência da substância de sair do interior da célula), é preciso alguma fonte de energia para proporcionar essa movimentação excessiva para o interior da célula. O contrário também ocorre, pois às vezes a célula tem a necessidade de manter as concentrações de alguns íons muito baixas dentro da célula, mesmo quando suas concentrações no meio extracelular são altas; então, é preciso alguma fonte de energia para movimentar estes íons para fora da célula. Esse processo onde as substâncias se deslocam contra o gradiente de concentração, é chamado de transporte ativo.
Bomba de sódio e potássio: Um exemplo de transporte ativo é a bomba de sódio e potássio, que bombeia 3 íons sódio para fora da célula, e ao mesmo tempo, bombeia 2 íons potássio do meio extracelular para o intracelular. Quando os dois íons potássio se fixam no exterior dessa proteína carreadora (bomba) e os três íons sódio se fixam no interior, a função ATPase da bomba é ativada. Com isso há a quebra de uma molécula de ATP, com liberação de energia, que leva a uma alteração conformacional dessa bomba. A seguir, ocorre a saída dos três íons sódio para o meio extracelular e a entrada dos dois íons potássio pra o meio intracelular. Essa movimentação de íons sódio e potássio provocada pela bomba causa positividade fora da célula e falta de íons positivos dentro da célula, produzindo negatividade no interior. Por isso, a bomba de sódio e potássio é considerada eletrogênica.
Endocitose e Exocitose: No processo de endocitose a membrana celular engloba partículas sólidas formando posteriormente vesículas, e na exocitose essas vesículas presentes no interior da célula se combinam com a membrana, liberando substância sólida para o meio extracelular. As endocitoses e exocitoses são fundamentais para a produção da locomoção celular.
Fagocitose e Pinocitose: O processo de fagocitose, na verdade, é uma endocitose, onde partículas sólidas são englobadas pela membrana e posteriormente encerradas em vesículas membranosas. Essas vesículas, com a substância fagocitada, são denominadas fagossomos. A fagocitose tem a função de auxiliar na defesa do corpo contra vírus e bactérias, bem como permitir aos macrófagos a realização da limpeza de nosso organismo através da fagocitose de restos de células mortas e substâncias inúteis. Diferentemente da fagocitose, no processo de pinocitose a membrana celular se aprofunda no citoplasma, englobando líquido extracelular e pequenas partículas. Após, a membrana se fecha, liberando no citoplsma uma pequena bolsa membranosa com as substâncias capturadas, chamada de pinossomo.
Referência Bibliográfica:
AMABIS, J.M.; MARTHO, G.R. Fundamentos da biologia moderna. São Paulo: Moderna, 1997.