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MEMBRANA PLASMÁTICA

Membrana plasmática (FIG 1) é uma película finíssima e muito frágil composta, principalmente, por fosfolipídios e proteínas. Ela tem importantes funções na célula, e uma delas é isolar a célula do meio externo. Seu tamanho é tão pequeno que se a célula fosse aumentada ao tamanho de uma laranja, a membrana seria mais fina do que uma folha de papel de seda. Água, substâncias nutritivas e gás oxigênio são capazes de entrar com facilidade através da membrana, que permite a saída de gás carbônico e de resíduos produzidos dentro da célula. A membrana é capaz de atrair substâncias úteis e de dificultar a entrada de substâncias indesejáveis. Exercendo assim um rigoroso controle no trânsito através das fronteiras da célula. É comum compará-la a um "portão" por suas funções e a um saco plástico pela sua aparência.

(FIG 1)

Características

- Ocorre em todas as células animais e vegetais.

- Tem 75 Angstron de espessura.

- Visível apenas ao microscópio eletrônico.

- Tem composição química lipoprotéica (predominante).

- Possui capacidade de regeneração (sofrendo pequena lesão, é capaz de recompor a parte perdida antes que o citoplasma extravase).

- Permeabilidade seletiva.

Estrutura

Em 1954, Dawson e Danielli criaram um modelo que sugere a existência de quatro camadas moleculares: duas externas constituídas de proteínas, envolvendo duas camadas internas, formadas de lipídios.

Em 1972, Singer e Nicholson, baseados em informações acumuladas com as pesquisas de outros cientistas, elaboraram, para a estrutura da membrana, um novo modelo, chamado mosaico fluido, hoje aceito por todos os autores. Segundo esse modelo, três substâncias participam da estrutura da membrana: lipídios, proteínas e uma pequena fraça de glicídios. Por isso, o nome mosaico. Os lipídios são principalmente fosfolipídios e colesterol; as proteínas são do tipo globular e os glicíios, pequenas cadeias com até quinze unidades de monossacarídeos. Algumas proteínas da membrana teriam papel enzimático, podendo, inclusive, alterar a sua forma e, assim, abrir ou fechar uma determinada passagem, de maneira a permitir ou impedir o fluxo de certas substâncias. Além do papel de "portões", exercido por algumas proteínas, as moléculas presentes na membrana estariam em constante deslocamento, conferindo à estrutura intenso dinamismo. Daí serem chamadas de mosaico fluido.

Observação: os modelos de membranas propostos são panas teóricos; o único fato que se tem certeza é que, ao ME, a membrana celular é trilaminar.

Ao microscópio eletrônico, em cortes extremamente finos, a membrana plasmática apresenta uma estrutura tríplice, sendo constituída por duas faixas densas, cada qual com aproximadamente 20 angstrons de espessura, e uma faixa central clara com 35 Angstrons de espessura. A essa estrutura tríplice deu-se o nome de unidade de membrana.

Funções

A membrana plasmática tem a função de regular as trocas de substancias entre a célula e o meio, o que é feito por meio de uma propriedade chamada permeabilidade seletiva. Além disso, a membrana plasmática intervém nos mecanismos de reconhecimento celular por meio de receptores específicos – molécula que reconhecem agentes do meio, como, por exemplo, os hormônios.

Especializações da membrana

Na membrana celular existem estruturas especializadas em aumentar a absorção de substância e a aderência entre as células ou para melhorar movimentos celulares. Algumas especializações são microvilosidades, desmossomos, interdigitações, cílios e flagelos.

Microvilosidades - dobras da membrana plasmática na superfície da célula, voltadas para a cavidade do intestino. Calcula-se que cada célula possua em média 3.000 microvilosidades.

Como conseqüência, há um aumento apreciável da superfície da membrana em contato com o alimento. Isso permite, por exemplo, uma absorção muito mais eficiente do alimento ingerido.

Desmossomas (Macula Adhaerens) - aparecem nas superfícies de contato das células que estão intimamente unidas. Têm a finalidade de aumentar a coesão do tecido, mantendo as células firmemente unidas.

Verificou-se ao microscópio eletrônico que, ao nível dos desmossomos, as membranas aparecem mais espessas, em forma de linhas densas escuras. No local desse espessamento no citoplasma de cada célula, há um acúmulo de material granuloso. Desse local, irradiam-se microfibrilas para o citoplasma, a curta distância. Essas microfibrilas, ou tonofibrilas, são compostas por tonofilamentos. Entre as microfibrilas das duas células. A metade de um desmossomo é chamado hemidesmossomo.

Interdigitações - nas células epiteliais, com as que revestem a nossa pele, a membrana apresenta conjuntos de saliências e reentrâncias, denominadas interdigitações, que possibilitam o encaixe entre elas.

Transportes por permeabilidade

A célula encontra-se em constante troca de substâncias entre o seu meio externo e interno. Apenas as substâncias necessárias devem entrar, enquanto as substâncias necessárias devem entrar, enquanto as substâncias indesejáveis devem sair. Esse controle ou seleção é feito pela membrana que, dentro de certos limites, colabora para manter constante a composição química da célula. Por isso, costuma-se dizer que a membrana possui permeabilidade seletiva.

As características da permeabilidade seletiva é:

Não passam através da membrana:

- proteínas

- polissacarídeos

- lipídeos complexos

Passam através da membrana:

- água

- sais minerais

- álcool

- glicose

- aminoácidos

- O2 e CO2

As substâncias que passam através da membrana celular sofrem dois tipos principais de passagem: transporte passivo e transporte ativo.

Transporte passivo

O transporte passivo pode ser feito, através de duas formas: transporte passivo por difusão e transporte passivo por osmose.

Difusão passiva: quando duas soluções que apresentam concentrações diferentes de soluto encontram-se separadas por membrana idêntica à membrana plasmática, observa-se uma passagem de substâncias do meio mais para o menos concentrado, até que as concentrações se igualem. Essa passagem de soluto ou até de solventes no sentido de igualar as concentrações denomina-se difusão. No caso da célula, várias substâncias entram e saem por difusão. A concentração de oxigênio no interior da célula, por exemplo, é sempre menor do que no meio externo, pois o oxigênio é continuamente gasto no processo de respiração celular. Esse mesmo processo produz gás carbônico, de forma que a concentração desse gás no interior da célula é maior do que do lado de fora. É fácil concluir que, por difusão, Oxigênio está sempre entrando na célula e Gás Carbônico, saindo. Difusão é o movimento das moléculas do soluto e do solvente a favor de um gradiente de concentração, no sentido de igualar suas concentrações.

Por osmose: a osmose é um caso especial de difusão. Nesse processo, ocorre um fluxo espontâneo apenas de solvente, do meio menos concentrado em soluto (hipotônico) para o meio mais concentrado em soluto (hipertônico).

Portanto, na osmose, o solvente desloca-se de onde existe em maior quantidade para onde existe em menor quantidade. Uma vez estabelecido o equilíbrio, passará a mesma quantidade de água nos dois sentidos. Se a membrana for permeável também aos solutos, sua passagem obedecerá ao mesmo princípio.


Classificação das soluções

- Isotônica: a solução tem a mesma concentração que outra.

- Hipotônica: a solução é menos concentrada do que outra.

- Hipertônica: a solução é mais concentrada do que outra.

Efeitos da osmose em células animais e vegetais

Glóbulos vermelhos colocados em solução de baixa concentração (hipotônica) ganham água e acabam por romper a membrana plasmática (hemólise). Se colocada em solução hipertônica, perde água por osmose e murcha, ficando com a superfície enrugada ou crenada: o fenômeno é chamado crenação.

As células vegetais, quando imersas em soluções fortemente hipertônicas, perdem tanta água que a membrana plasmática se afasta da parede celular, acompanhando a redução do volume interno. Esse fenômeno é denominado plasmólise e as células nesse estado são chamadas de plasmolisadas. Se for mergulhada a célula em meio hipotônico, ela volta a absorver água, recuperando, assim a turgescência (torna-se novamente túrgida — cheia de água), fenômeno denominado deplasmólise. A existência da parede celular geralmente impede o rompimento da membrana plasmática da célula.

Transporte ativo

Transporte ativo é o processo pelo qual uma substância desloca-se contra um gradiente, gastando energia da célula. O sódio e o potássio sofrem esse tipo de transporte.

Tipos

Bomba de sódio: nesse tipo de transporte, a célula desloca o sódio do líquido intracelular para o líquido extracelular, no intuito de manter sua integridade. Uma célula normal mantém uma tonicidade compatível com a vida, se tiver energia para bombear o sódio para fora do líquido intracelular. Se faltar energia, a célula acumula sódio no líquido intracelular, há entrada de água e conseqüentemente edema intracelular.

Bomba de potássio: uma célula saída precisa captar potássio parado líquido extracelular para o líquido intracelular e, nesse processo, gasta energia contra o gradiente de concentração.