membrana celular

Biólogo

2022

Explicamos o que é a membrana celular e algumas de suas características. Além disso, sua função e estrutura dessa camada lipídica.

A membrana celular tem espessura média de 7,3 nm3.

Qual é a membrana celular?

Uma dupla camada de fosfolipídios que circunda e delimita as células é chamada de membrana celular, membrana plasmática, plasmalema ou membrana citoplasmática. células, separando o interior do exterior e permitindo o equilíbrio físico e químico entre o meio ambiente e o citoplasma da célula. É a parte mais externa da célula.

Esta membrana não é visível para Microscópio óptico (sim para eletrônico), pois tem espessura média de 8 nm (1 nm = 10-9 m) e está localizado, no células vegetais e naqueles de cogumelos, abaixo da parede celular.

A principal característica da membrana celular é sua permeabilidade seletiva, ou seja, sua capacidade de permitir ou rejeitar a entrada de certos moléculas para dentro da célula, regulando assim a passagem de Água, nutrientes ou sais iônicos, de forma que o citoplasma esteja sempre em suas condições ótimas de potencial eletroquímico (carga negativa), pH ou concentração.

Função da membrana celular

A membrana permite que as substâncias desejadas passem e as indesejadas passem.

A membrana celular cumpre as seguintes funções:

  • Delimitação. Define e protege mecanicamente a célula, distinguindo o exterior do interior e uma célula da outra. Além disso, é a primeira barreira de defesa contra outros agentes invasores.
  • Gestão. Sua seletividade permite dar lugar às substâncias desejadas na célula e negar a entrada às indesejadas, servindo como comunicação entre o exterior e o interior regulando o dito tráfego.
  • Preservação. Por meio da troca de fluidos e substâncias, a membrana permite manter estável a concentração de água e outras solutos no citoplasma, mantenha seu nível de pH e sua carga eletroquímica constantes.
  • Comunicação. A membrana pode reagir a estímulos externos, transmitindo informações para o interior da célula e acionando certos processos, como a divisão celular, movimento celular ou a segregação de substâncias bioquímicas.

Estrutura da membrana celular

Os lipídios são principalmente colesterol, mas também fosfoglicerídeos e esfingolipídios.

A membrana celular é composta por duas camadas de lipídios anfipático, cujas cabeças polares hidrofílicas (afinidade pela água) são orientadas para dentro e para fora da célula, mantendo em contato suas partes hidrofóbicas (rejeitadoras de água), semelhante a um sanduíche. Esses lipídios são principalmente colesterol, mas também fosfoglicerídeos e esfingolipídios.

Ele também possui 20% de proteína integrais e periféricos, que cumprem funções de conexão, transporte, recepção e catálise. As proteínas integrais da membrana estão embutidas na bicamada com suas superfícies hidrofílicas expostas ao ambiente aquoso e suas superfícies hidrofóbicas em contato com o interior hidrofóbico da bicamada.

As proteínas transmembrana são proteínas integrais que abrangem completamente a espessura da membrana. As proteínas da membrana periférica se associam à superfície da bicamada, normalmente se ligam a regiões expostas de proteínas integrais e são facilmente destacadas sem perturbar a estrutura da membrana. Graças a eles existe também o reconhecimento celular, uma forma de comunicação bioquímica.

Por fim, a membrana celular possui componentes de carboidratos (açúcares), polissacarídeos ou oligossacarídeos, que se encontram na parte externa da membrana, formando um glicocálice. Esses açúcares representam apenas 8% do peso seco da membrana e servem como material de suporte, como identificadores na comunicação intercelular e como proteção da superfície celular contra agressões mecânicas e químicas.

Transporte ativo e transporte passivo

As membranas formam compartimentos dentro do células eucarióticas Eles permitem uma variedade de funções separadas. Além disso, eles servem como superfícies para reações bioquímicas.

Muitos íons e pequenas moléculas se movem através das membranas biológicas por transporte passivo (sem gasto de energia) e por transporte ativo (com gasto de energia).

A difusão é o movimento líquido de uma substância para baixo em seu gradiente de concentração de uma região de maior concentração para uma de menor concentração.

O transporte passivo pela bicamada lipídica é denominado difusão simples e aquele realizado através de canais iônicos e proteínas de membrana é denominado difusão facilitada.

O osmose É um tipo de difusão em que as moléculas de água passam por uma membrana semipermeável de uma região com maior concentração efetiva de água para uma região onde sua concentração efetiva é menor.

No transporte ativo, a célula gasta energia metabólica para mover íons ou moléculas através de uma membrana, contra um gradiente de concentração.

O transporte ativo primário, também chamado de transporte ativo direto, usa energia metabólica diretamente para transportar moléculas através da membrana. Por exemplo, a bomba de sódio-potássio usa ATP para bombear íons de sódio para fora da célula e íons de potássio para dentro da célula.

No cotransporte, também chamado de transporte ativo indireto, dois solutos são transferidos ao mesmo tempo. Uma bomba ATP acionada mantém um gradiente de concentração. Portanto, uma proteína transportadora co-transporta dois solutos. Um soluto desce em seu gradiente de concentração e usa a energia liberada para mover outro soluto contra seu gradiente de concentração.

Endocitose e exocitose

Na endocitose, os materiais são incorporados à célula.

Alguns dos materiais maiores, como moléculas grandes, partículas de Comida ou mesmo pequenas células, eles também se movem para dentro ou para fora das células. Eles são transferidos por exocitose e endocitose. Como o transporte ativo, esses processos requerem um gasto de energia diretamente da célula. Isso ocorre por meio da formação de vesículas na membrana celular que, dependendo de sua entrada ou saída, permitem que o material desejado se dissolva no citoplasma ou, pelo contrário, no meio Ambiente.

  • Em exocitose. Uma célula expulsa substâncias resíduos ou produtos de secreção (como hormônios) pela fusão de uma vesícula com a membrana plasmática.
  • Em endocitose. Os materiais são incorporados à célula. Vários tipos de mecanismos de endocitose operam em sistemas biológicos, incluindo fagocitose, pinocitose e endocitose mediada por receptor.
    • Na pinocitose ("células que bebem"). A célula absorve os materiais dissolvidos.
    • Na endocitose mediada por receptor.Moléculas específicas combinam-se com proteínas receptoras na membrana plasmática. A endocitose mediada por receptor é o principal mecanismo pelo qual as células eucarióticas captam macromoléculas.
    • Na fagocitose (literalmente, "células que comem"). A célula ingere grandes partículas de sólidos como alimento ou bactérias. Este último é vital no caso de certas células e organismos unicelulares que envolvem (envolvem em sua membrana) o material para nutrição.
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