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Membrana celular

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição

A membrana celular, também conhecida como membrana plasmática, é uma dupla camada de lipídios e proteínas que envolve uma célula. Ele separa o citoplasma (o conteúdo da célula) do ambiente externo. É uma característica de todas as células, procarióticas e eucarióticas.

Função da membrana celular

A membrana celular fornece à célula sua estrutura e regula os materiais que entram e deixam a célula. É uma barreira seletivamente permeável, o que significa que permite que algumas substâncias cruzem, mas não outras. Como uma ponte levadiça destinada a proteger um castelo e manter os inimigos, a membrana celular apenas permite que certas moléculas entrem ou saem.

Cruzando a membrana

Pequenas moléculas, como o oxigênio, que as células precisam para desempenhar funções metabólicas como a respiração celular e o dióxido de carbono, um subproduto dessas funções, podem entrar e sair facilmente através da membrana. A água também pode atravessar livremente a membrana, embora o faça em um ritmo mais lento.

No entanto, moléculas altamente carregadas, como íons, não podem passar diretamente, nem grandes macromoléculas, como carboidratos ou aminoácidos. Em vez disso, essas moléculas devem passar por proteínas incorporadas na membrana. Dessa maneira, a célula pode controlar a taxa de difusão dessas substâncias.

Outra maneira de a membrana celular trazer moléculas para o citoplasma é através da endocitose. O processo reverso, onde a célula oferece conteúdo fora da barreira da membrana, é chamada de exocitose.

A endocitose inclui fagocitose (“comer celular”) e pinocitose (“consumo de células”). Durante esses processos, a membrana celular forma uma depressão, ao redor da partícula de que está envolvendo. Em seguida, “aperta” para formar uma pequena esfera de membrana chamada vesícula que contém a molécula e a transporta para onde quer que seja usada na célula.

As células também podem fornecer substâncias através da membrana celular ao ambiente externo através da exocitose, que é o oposto da endocitose. Durante a exocitose, as vesículas se formam no citoplasma e se movem para a superfície da membrana celular. Aqui, eles se fundem com a membrana e liberam seu conteúdo para o exterior da célula. A exocitose remove os resíduos da célula, que são as partes de moléculas que não são usadas pela célula, incluindo organelas antigas.

Sinalização na membrana celular

A membrana celular também desempenha um papel importante na sinalização e comunicação celular. A membrana contém várias proteínas incorporadas que podem ligar moléculas encontradas fora da célula e transmitem mensagens para o interior da célula.

É importante ressaltar que essas proteínas do receptor na membrana celular podem se ligar a substâncias produzidas por outras áreas do corpo, como os hormônios. Quando uma molécula se liga ao seu receptor alvo na membrana, inicia uma via de transdução de sinal dentro da célula que transmite o sinal para as moléculas apropriadas.

Como resultado dessas vias de sinalização frequentemente complexas, a célula pode executar a ação especificada pela molécula de sinalização, como fazer ou interromper a produção de uma determinada proteína.

Como a estrutura da membrana celular permite que ela cumpra essas funções?

Estrutura da membrana celular

Bicamada fosfolipídica

A membrana celular é composta por uma bicamada fosfolipídica. Os fosfolipídios são moléculas lipídicas compostas por uma cabeça do grupo fosfato e duas caudas de ácidos graxos. É importante ressaltar que as propriedades das moléculas de fosfolipídios permitem que elas formem espontaneamente uma membrana de duas camadas.

A cabeça do grupo fosfato de um fosfolipídio é hidrofílico, enquanto a cauda fosfolipídica é hidrofóbica. Isso significa que o grupo fosfato é atraído pela água, enquanto a cauda é repelida pela água.

Quando em água ou uma solução aquosa (incluindo dentro do corpo), as cabeças hidrofóbicas dos fosfolipídios se orientarão para estarem por dentro, o mais longe possível da água. Por outro lado, as cabeças hidrofílicas estarão do lado de fora, fazendo contato com a água. O resultado é que uma camada dupla de fosfolipídios é formada, com as cabeças hidrofóbicas agrupando -se no centro e as caudas hidrofílicas formando a parte externa da estrutura. O termo técnico para essa dupla camada de fosfolipídios que forma a membrana celular é uma bicamada fosfolipídica.

Fatores associados à membrana

Além da bicamada fosfolipídica, a membrana celular também contém moléculas lipídicas, particularmente glicolipídios e esteróis. Um esterol importante é o colesterol, que regula a fluidez da membrana celular em células animais. Quando há menos colesterol, as membranas se tornam mais fluidas, mas também mais permeáveis às moléculas. A quantidade de colesterol na membrana ajuda a manter sua permeabilidade, para que a quantidade certa de moléculas possa entrar na célula por vez.

A membrana celular também contém muitas proteínas diferentes. As proteínas representam cerca de metade da membrana celular. Muitas dessas proteínas são proteínas transmembranares, que são incorporadas na membrana, mas se destacam de ambos os lados (ou seja, elas se abrangem por toda a bicamada lipídica).

Algumas dessas proteínas são receptores, que se ligam às moléculas de sinal. Outros são canais de íons, que são os únicos meios de permitir os íons entrando ou saindo da célula. Os cientistas usam o modelo de mosaico fluido para descrever a estrutura da membrana celular. A membrana celular tem uma consistência de fluido devido à composta em grande parte dos fosfolipídios e, por isso, as proteínas se movem livremente pela superfície. A multidão de diferentes proteínas e lipídios na membrana celular oferece a aparência de um mosaico.

Questionário

1. Qual não é um componente da membrana celular?

2. Qual é a função da membrana celular?

3. Que parte de uma molécula fosfolipídica é hidrofílica?

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Bibliografia

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Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., et al. Biologia molecular da célula. 4ª edição. Nova York: Garland Science; 2002. A bicamada lipídica. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/nbk26871/ Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S.L., et al. Biologia celular molecular. 4ª edição. Nova York: W. H. Freeman; 2000. Seção 3.4, proteínas da membrana. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/nbk21570/ Watson, H. (2015). Membranas biológicas. Ensaios em Bioquímica, 59, 43-69. https://doi.org/10.1042/bse0590043

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