o que significa assimetria da composição da membrana celular?

Certos processos de transporte através das membranas e atividades enzimáticas são interrompidos quando a viscosidade é aumentada experimentalmente acima de um nível limiar, por isso, a fluidez das membranas celulares tem uma grande importância biológica e tem que ser precisamente regulada.

   A fluidez de uma bicamada lipídica depende de dois fatores: da sua composição e da temperatura. Em estudos de bicamadas sintéticas feitas de um único tipo de fosfolipídio, em um ponto de congelamento característico, há uma mudança do estado líquido para o estado cristalino rígido que é dominada de transição de fase, e a temperatura onde esse processo ocorre é menor se as cadeias de hidrocarbonetos forem curtas ou tiverem duplas ligações. Um menor tamanho da cadeia diminui a tendência das caudas de hidrocarbonetos de interagirem entre si, e duplas ligações cis produzem flexões nas cadeias de hidrocarbonetos, o que tornam mais difícil agrupar as cadeias proximamente e, portanto, tornam a bicamada lipídica mais difícil de congelar.

    Alguns seres vivos possuem certa capacidade de alterar suas membranas, de modo se adaptar as variações ambientais. Seres que vivem em regiões onde há uma acentuada variação térmica, principalmente organismos ciliados, algas e até mesmo peixes e mamíferos, são capazes de ajustar a composição de ácidos graxos das suas membranas lipídicas para manter uma fluidez relativamente constante. Assim, quando a temperatura diminui, são incorporados ácidos graxos com ponto de fusão baixo e quando a temperatura eleva, ácidos graxos com ponto de fusão alto são introduzidos.

    A bicamada lipídica de muitas membranas celulares, além dos fosfolipídios, contém colesterol e glicolipídios. O colesterol aumenta a propriedade de barreira permeável da bicamada lipídica. Insere-se na bicamada com o grupo hidroxila próximo às cabeças polares dos fosfolipídios, de maneira que seus tesos anéis esteróides interajam e parcialmente imobilizem aquelas regiões de hidrocarbonetos próximas aos grupos de cabeças polares, como pode ser visto na fig 1.4. Em altas concentrações, o colesterol também impede que as cadeias de hidrocarbonetos agrupem-se e cristalizem.

     A composição de lipídios das duas monocamadas da bicamada lipídica de muitas membranas são bastante distintas. Essa assimetria é funcionalmente importante, principalmente na conversão de sinais extracelulares em sinais intracelulares. Por exemplo, a enzima proteína-cinase C é ativada em resposta a varios sinais extracelulares. Ela se liga à porção citoplasmática da membrana plasmática onde a fosfatidilserina está concetrada e precisa desse fosfolipídeo negativamente carregado para sua atividade.

    Os animais utilizam a assimetria dos fosfolipideos de sua membrana plasmática  para discriminar células vivas e células mortas. Quando uma célula animal sofre apoptose, a fosfadilserina, a qual normalmente se encontra na monocamada citosólica da bicamada lipídica da membrana plásmatica, rapidamente se desloca para a monocamada extracelular. Por conseguinte, a fosfatidilserina exposta na superficie celular sinaliza para as celulas vizinhas, como os macrofagos, para fagocitar e digerir a célula morta.