Como funciona a permeabilidade da membrana plasmática?

Todas as células apresentam uma estrutura denominada membrana plasmática ou plasmalema, que funciona como uma barreira a impedir tanto a saída do conteúdo celular para o meio quanto o fluxo de qualquer partícula para o interior da célula. Essa característica mostra, portanto, uma importante capacidade de seleção da estrutura, que pode variar de 7 a 10 nm de espessura.

→ Estrutura da membrana plasmática

O modelo da estrutura da membrana plasmática atualmente aceito é o conhecido como mosaico fluido e foi o proposto por Jonathan Singer e Garth Nicolson em 1972. Nesse modelo, a membrana plasmática é descrita como uma bicamada fosfolipídica com a presença de proteínas. Por existir a movimentação dos lipídios por essa estrutura, a membrana apresenta certa fluidez, não sendo, portanto, considerada estática.

As moléculas de fosfolipídios apresentam grupamentos não polares (hidrofóbicos, isto é, que não absorvem água) e grupamentos polares (hidrofílicos, isto é, que retêm água). Os grupamentos não polares ficam voltados para o centro da membrana plasmática, e os polares ficam voltados para as superfícies externas e internas da membrana.

As proteínas encontradas na membrana podem ser chamadas de periféricas ou integrais. As proteínas periféricas são aquelas que não atravessam a membrana plasmática e estão indiretamente ligadas a ela, enquanto as integrais encontram-se inseridas na camada lipídica. Com a utilização de alguns reagentes, é possível extrair facilmente as proteínas periféricas da membrana, diferentemente das integrais, que só são liberadas pelo rompimento da bicamada lipídica. As proteínas integrais podem ser do tipo transmembranas, as quais são caracterizadas pela presença de porções expostas dos dois lados da bicamada.

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No lado externo da membrana, encontram-se os carboidratos, que podem estar ligados a proteínas ou lipídios. Ao se ligarem a proteínas, os carboidratos formam as glicoproteínas. No caso de ligação com lipídios, formam os glicolipídios. O resultado dessas ligações forma uma camada mal delimitada, denominada de glicocálice.

→ Função da membrana plasmática

Uma das principais funções da membrana plasmática é controlar o que entra e o que sai do interior da célula, uma propriedade conhecida como permeabilidade seletiva. Por ser formada por uma bicamada lipídica, ela é impermeável à maior parte das moléculas solúveis em água. Em razão disso, a grande maioria de íons e moléculas necessita da mediação por proteína para atravessá-la. Além da permeabilidade seletiva, a membrana plasmática possui proteínas que garantem a interação entre as células e o recebimento de sinais do ambiente.

Por Ma. Vanessa dos Santos

Membrana plasmática, também chamada de plasmalema,é formada por uma dupla camada de lipídios, na qual várias proteínas estão inseridas. Essa membrana, que circunda todas as células, garante a separação entre o meio interno e o meio externo. Vamos descobrir, a seguir, algumas das principais características dessa membrana e o papel que ela desempenha nas células.

Leia mais: Células – partes, classificação e resumo

Características da membrana plasmática

Trata-se de é uma estrutura que delimita as células e apresenta uma espessura compreendida entre 7,5 nm e 10 nm. A membrana plasmática é formada basicamente por lipídios e proteínas, sendo aqueles mais relacionados com a parte estrutural da membrana e estas relacionadas com as várias funções exercidas por ela. Estima-se que as moléculas lipídicas sejam responsáveis por cerca de 50 % da massa das membranas, sendo o restante basicamente formado por proteínas.

O exemplo que atualmente descreve a estrutura da membrana plasmática é o modelo do mosaico fluído. De acordo com ele, a membrana plasmática é uma estrutura formada por uma bicamada de lipídios com proteínas nela inseridas.

Os lipídios que formam essa bicada são basicamente os fosfolipídios, os quais se destacam por apresentarem uma região hidrofóbica e uma região hidrofílica. Na membrana plasmática, a primeira está voltada para o centro da membrana, enquanto a segunda volta-se para as superfícies externa e interna da membrana.

É importante salientar que os fosfolipídios não são os únicos lipídios presentes nessa estrutura, nela também é possível encontrar glicolipídios e colesterol. Cada metade da bicamada da membrana é diferente, apresentando uma composição lipídica distinta. Dizemos, portanto, que existe uma assimetria entre elas.

As proteínas estão dispostas por toda a membrana plasmática, dando um aspecto, junto aos lipídios, de um mosaico. Em algumas regiões, elas estão inseridas totalmente na membrana, em outras, no entanto, apenas parte delas está inserida, ou elas estão ligadas fracamente à membrana sem se inserirem nela. Em algumas ocasiões, as proteínas atuam formando canais que servem para a passagem de substâncias.

A estrutura da membrana plasmática não é estática, e constantemente percebe-se a mudança do local dos seus componentes. É devido a essa mudança contínua de local das proteínas e dos lipídios, que se diz que a membrana plasmática trata-se de uma estrutura fluída.

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• Glicocálice

Na região mais externa da membrana plasmática, é possível observar uma área denominada glicocálice ou glicocálix. Essa área é mal delimitada e formada por cadeias glicídicas dos glicolipídios e glicoproteínas que estão presentes na própria membrana; além disso, também apresenta glicoproteínas e proteoglicanos que são sintetizados pela célula. A glicocálice está relacionada com processos, tais como: proteção contra lesões, reconhecimento de moléculas e adesão celular. Quer conhecer mais sobre esse tema? Leia nosso texto: Glicocálice.

Proteínas de membrana

Como visto, a membrana plasmática apresenta proteínas que estão inseridas na bicamada lipídica. Essas exercem várias funções na célula, como: transporte de substâncias, atividades enzimáticas e comunicação entre células. A quantidade de proteínas e os tipos encontrados na membrana estão relacionados com a atividade exercida por aquela célula.

As proteínas presentes na membrana plasmática podem ser classificadas em dois grupos: proteínas integrais e proteínas periféricas. As proteínas integrais são aquelas que penetram na bicamada fosfolipídica. Denomina-se proteínas transmembranas as proteínas integrais capazes de atravessar completamente a membrana. Essas podem atravessar a membrana uma ou mais vezes.

As proteínas periféricas, por sua vez, são aquelas que não penetram na membrana plasmática, sendo observada apenas uma conexão fraca com a membrana. Devido a isso, as proteínas periféricas podem ser facilmente dissociadas da membrana.

Funções da membrana plasmática

A membrana plasmática é uma estrutura relacionada com as mais variadas funções em uma célula. No quadro a seguir, estão as principais funções atribuídas a essa estrutura:

Transporte de substâncias pela membrana plasmática

Uma das principais funções da membrana plasmática é selecionar as substâncias que vão entrar e as que vão sair da célula. Devido a isso, dizemos que a membrana plasmática apresenta permeabilidade seletiva.

Algumas substâncias, para entrarem e saírem da célula, não geram gasto energia, outras, no entanto, envolvem esse gasto. De acordo com essas características, podemos observar dois tipos de transporte na célula: o passivo e o ativo.

O transporte passivo não envolve gasto de energia e pode ser de três tipos: difusão simples, osmose e difusão facilitada. Na difusão simples, uma substância move-se do meio mais concentrado para o menos concentrado. Na osmose, o solvente passa, pela membrana, do meio menos concentrado para o mais concentrado. Por fim, na difusão facilitada, proteínas carreadoras garantem o processo de transporte de substâncias.

No transporte ativo, ocorre o gasto de energia para transportar uma substância. A bomba de sódio-potássio é um tipo de transporte ativo, nesse processo há o bombeamento de íons contra o gradiente de concentração.

Partículas maiores e macromoléculas, para entrarem e saírem da célula, enfrentam processos mais complexos que envolvem grandes modificações na membrana plasmática. Denomina-se endocitose o processo que garante a entrada de macromoléculas e outras partículas por meio da invaginação da membrana plasmática. Já a saída de substâncias por vesículas que levam a uma modificação na membrana plasmática é denominada exocitose.

Veja mais: Endocitose e exocitose - ações relacionadas com a captura e eliminação de substâncias

Resumo sobre membrana plasmática

• A membrana plasmática envolve todas as células.

• O modelo do mosaico fluído é o atual para explicar a estrutura da membrana plasmática.

• De acordo com o modelo do mosaico fluído, a membrana plasmática é formada por uma bicamada lipídica na qual estão inseridas proteínas. A disposição dos componentes dá um aspecto de mosaico a ela, e, como eles mudam de posição constantemente, diz-se que ela é fluída.

• A principal função da membrana é garantir o que entra e o que sai da célula.

• Substâncias podem entrar e sair da célula através da membrana por meio do transporte passivo ou ativo.

• Os processos de endocitose e exocitose garantem, respectivamente, a entrada e saída de macromoléculas e outras partículas.

Exercício sobre membrana plasmática

Confira um exercício que aborda o nosso tema:

(UFRR) Com relação à membrana plasmática, analise os itens a seguir.

I. A membrana plasmática tem como seus componentes mais abundantes os fosfolipídios, o colesterol e as proteínas.

II. Uma das funções das proteínas da membrana plasmática é atuar nos mecanismos de transporte celular.

III. A membrana plasmática é considerada impermeável, pois não permite a passagem de solvente e soluto.

Sobre a membrana plasmática, assinale a alternativa que contenha as afirmativas corretas:

a) Somente as alternativas I e III.

b) Somente as alternativas I e II.

c) Somente as alternativas II e III.

d) Somente a alternativa I.

e) Somente a alternativa II.

Resolução: Letra e. A alternativa I está incorreta, pois o colesterol não é um dos componentes mais abundantes da membrana plasmática. A alternativa III está incorreta, pois a membrana plasmática apresenta permeabilidade seletiva, sendo responsável por controlar o que entra e o que sai da célula.

Como ocorre a permeabilidade da membrana plasmática?

Como ocorre a permeabilidade celular?

Como funciona a membrana plasmática?

O que consiste a permeabilidade?