Cell Membrane

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Cell Membrane

Definition

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

Função da membrana celular

A membrana celular dá à célula sua estrutura e regula os materiais que entram e saem da célula. É uma barreira seletivamente permeável, ou seja, permite o cruzamento de algumas substâncias, mas não de outras. Como uma ponte levadiça destinada a proteger um castelo e manter os inimigos fora, a membrana celular só permite a entrada ou saída de certas moléculas.

Crossing the Membrane

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

No entanto, moléculas altamente carregadas, como íons, não podem passar diretamente, nem macromoleculas grandes como carboidratos ou aminoácidos. Em vez disso, essas moléculas devem passar através de proteínas que estão embutidas na membrana. Desta forma, a célula pode controlar a taxa de difusão destas substâncias.

Outra maneira que a membrana celular pode trazer moléculas para o citoplasma é através da endocitose. O processo inverso, onde a célula fornece conteúdo fora da barreira da membrana, é chamado de exocitose.

Andocitose inclui fagocitose (“comer células”) e pinocitose (“beber células”). Durante estes processos, a membrana celular forma uma depressão, circundando a partícula que está engolfando. Ela então “belisca” para formar uma pequena esfera de membrana chamada vesícula que contém a molécula e a transporta para onde ela será usada na célula.

As moléculas grandes podem ser levadas para a célula através do processo de endocitose.

As células também podem fornecer substâncias através da membrana celular para o 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, elas se fundem com a membrana e liberam seu conteúdo para o exterior da célula. A exocitose remove os produtos residuais da célula, que são as partes das 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 embutidas que podem ligar moléculas encontradas fora da célula e passar mensagens para o interior da célula.

Importantemente, estas proteínas receptoras na membrana celular podem ligar-se a substâncias produzidas por outras áreas do corpo, tais como hormônios. Quando uma molécula se liga ao seu receptor alvo na membrana, ela inicia uma via de transdução de sinal dentro da célula que transmite o sinal para as moléculas apropriadas.

Como resultado destas vias de sinalização frequentemente complexas, a célula pode realizar a ação especificada pela molécula de sinalização, como fazer ou parar a produção de uma determinada proteína.

Como é que a estrutura da membrana celular lhe permite realizar estas funções?

Estrutura da membrana celular

A membrana celular é composta por um bocal fosfolípido. Os fosfolípidos são moléculas lipídicas constituídas por uma cabeça de grupo fosfato e duas caudas de ácidos gordos. As propriedades das moléculas de fosfolípidos permitem-lhes formar espontaneamente uma membrana de dupla camada.

A cabeça do grupo fosfato de um fosfolípido é hidrófilo, enquanto a cauda do fosfolípido é hidrofóbica. Isto significa que o grupo fosfato é atraído pela água, enquanto que a cauda é repelida pela água.

Quando em água ou numa solução aquosa (incluindo dentro do corpo) as cabeças hidrofóbicas dos fosfolípidos orientar-se-ão para estarem no interior, o mais afastadas possível da água. Em contraste, as cabeças hidrofílicas ficarão no exterior, fazendo contacto com a água. O resultado é a formação de uma dupla camada de fosfolípidos, com as cabeças hidrofóbicas agrupando-se no centro, e as caudas hidrofílicas formando o exterior da estrutura. O termo técnico para esta dupla camada de fosfolípidos que forma a membrana celular é uma camada de fosfolípidos.

Factores Associados à Membrana

Além da camada de fosfolípidos, a membrana celular também contém moléculas lipídicas, particularmente glicolípidos e esteróis. Um esterol importante é o colesterol, que regula a fluidez da membrana celular nas células animais. Quando há menos colesterol, as membranas tornam-se 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 de cada vez.

A membrana celular também contém muitas proteínas diferentes. As proteínas compõem cerca de metade da membrana da célula. Muitas destas proteínas são proteínas transmembranas, que estão embutidas na membrana, mas se destacam em ambos os lados (isto é, se estendem por toda a camada lipídica).

Algumas destas proteínas são receptores, que se ligam para sinalizar as moléculas. Outras são canais iônicos, que são o único meio de permitir a entrada ou saída de íons da célula. Os cientistas usam o modelo de mosaico fluido para descrever a estrutura da membrana celular. A membrana celular tem uma consistência fluida devido a ser composta em grande parte de fosfolípidos, e por isso, as proteínas se movimentam livremente através de sua superfície. A multiplicidade de diferentes proteínas e lipídios na membrana celular dão-lhe o aspecto de um mosaico.

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