A integridade da membrana plasmática é essencial para a homeostase celular, visto que existe uma infinidade de estressores no ambiente extra e intracelular. Confira os principais aspectos referentes a este tema da biologia celular que podem ser cobrados dentro do ciclo básico da medicina.
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Definição e funções da membrana plasmática
A membrana plasmática (MP) é o componente mais externo do citoplasma, delimitando o meio intracelular e o ambiente extracelular. Além disso, a MP auxilia no movimento da célula, regula a entrada e saída de moléculas através da permeabilidade seletiva, mantém a diferença entre o meio interno (citoplasma) e meio externo e percebe estímulos químicos e físicos externos.
Composição da membrana plasmática
A MP é composta por dupla camadas de moléculas de fosfolipídios e por diferentes tipos de proteínas, representando valores médios de 60% de proteínas e 40% de lipídios, Além disso, possui carboidratos que ajudam na formação das glicoproteínas e glicolipídeos.
Lipídeos
A presença da dupla camada lipídica assimétrica é característica de toda membrana plasmática, dando caráter anfipático à MP. Essa dupla camada é importante para prevenir os movimentos aleatórios de entrada e saída de materiais solúveis em água.
Os tipos de lipídios mais importantes para composição da membrana plasmática são os fosfolipídios, glicolipídios e colesterol:
- Fosfolipídios: é composta basicamente por cadeias de ácidos graxos ligados a uma estrutura central, o glicerol, que são responsáveis pela porção hidrofóbica da MP, além de estar ligada a grupamentos polares (hidrofílicos) que ficam nas duas superfícies da membrana;
- Glicolipídeos: São compostos por açúcares e lipídios, voltados para monocamada externa célula, com funções importantes como proteção estrutural, adesão célula a célula e participa do reconhecimento celular para o sistema imune;
- Colesterol: O colesterol possui importante função na manutenção da estabilidade mecânica da membrana e no seu grau de fluidez, reduzindo a permeabilidade para solutos neutros, além de ser importante no transporte de substâncias e sinalização celular.
Proteínas
São as unidades funcionais das membranas. Enquanto as proteínas integrais estão diretamente incorporadas na estrutura da membrana e só podem ser extraídas se destruir a membrana, as proteínas periféricas estão apenas fracamente associadas aos lipídios ou outras proteínas da membrana, sendo facilmente extraídas por meio de soluções salinas.
As proteínas integrais podem ser transmembranas, ou seja, atravessam inteiramente a membrana, formando saliência tanto na face intracelular como na superfície externa da membrana. Determinadas proteínas transmembrana contêm moléculas longas e dobradas que atravessam a membrana diversas vezes. Por isso, as proteínas transmembrana podem ser divididas em proteínas de passagem única e proteínas de passagem múltipla.
#Ponto importante: As proteínas que atravessam a membrana precisam ter natureza anfipática, ou seja, ter porções hidrofóbicas e hidrofílicas para conseguir se adaptar a formação anfipática da membrana plasmática.
Quanto à função, as proteínas de membrana podem ser:
- Transportadoras: permitem o transporte de moléculas entre o meio externo e interno;
- Estruturais: auxiliam no suporte estrutural da célula;
- Receptoras: participam da sinalização química e física entre meio externo e interno;
- Enzimáticas: catalisam reações associadas à membrana.
Carboidratos
Só é encontrado na monocamada externa da membrana. Além de formarem as glicoproteínas e glicolipídeos, formam o glicocálice.
O glicocálice participa do reconhecimento entre as células e da união das células umas com as outras e com as moléculas extracelulares, sendo formada pelas cadeias glicídicas das glicoproteínas e glicolipídios da membrana e, por glicoproteínas e proteoglicanos secretados pela célula.
Propriedades da membrana plasmática
- Fluidez: ocorre devido ao seu componente lipídico e depende do grau de saturação de suas moléculas, da quantidade de colesterol presente e do tamanho da cauda dos fosfolipídios. Ela permite a movimentação constante das moléculas de proteína no plano lateral da membrana, com movimentação vertical rara. Essa fluidez promove várias características inerentes da membrana, como a capacidade de se efetuarem associações transitórias entre proteínas com diferentes funções.
- Assimetria: os lipídios de cada uma das camadas que constituem a membrana plasmática, assim como as proteínas inseridas ou associadas a cada uma delas, são marcadamente diferentes. Nas hemácias, por exemplo, existe maior abundância de fosfatidilcolina e esfingomielina na camada externa, enquanto fosfatidilserina e fosfatidiletanolarnina concentram-se mais na metade interna. Os glicolipídios têm cadeias de oligossacarídios que se projetam para fora, a partir da superfície celular, contribuindo para acentuar a assimetria da membrana plasmática.
- Auto-selamento: através da conformação da bicamada membrana, faz com que as porções hidrofóbicas sempre estejam em contato com a água do meio externo ou do citoplasma, tornando-a energeticamente favorável.
Permeabilidade seletiva da membrana plasmática
Como as extremidades da bicamada lipídica da membrana são hidrofóbicas, gases e moléculas lipofílicas tendem a passar com facilidade. Por outro lado, moléculas hidrossolúveis e com carga (íons) tendem a ser repelidas pela membrana.
#Ponto importante: A água constitui uma exceção notável, pois apesar da barreira hidrofóbica, suas moléculas difundem-se de forma relativamente rápida através da membrana.
No entanto, todas as substâncias entre as células e o meio externo conseguem atravessar a membrana por meios específicos. Moléculas pequenas e alguns íons, como Na2+, K+e Ca2+, podem atravessar a membrana plasmática por canais constituídos pelas proteínas integrais.
Quando essa travessia não consome energia, diz-se que se trata de difusão passiva e quando consome energia, chama-se transporte ativo. Outras vezes a transferência se realiza com a participação de proteínas carreadoras localizadas na membrana, mas sem gasto energético, pelo processo chamado transporte facilitado.
Veja também:
- Resumo sobre a mitose: ciclo celular, alterações e mais!
- Resumo sobre linfócitos: citologia, alterações e mais!
Referências bibliográficas:
- Dias, C., Nylandsted, J. Integridade da membrana plasmática na saúde e na doença: significado e potencial terapêutico. Cell Discov 7 , 4 (2021). https://doi.org/10.1038/s41421-020-00233-2
- Kraft ML. Plasma membrane organization and function: moving past lipid rafts. Mol Biol Cell. 2013 Sep;24(18):2765-8. doi: 10.1091/mbc. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3771939/
- L.C.Junqueira e José Carneiro. Histologia básica. [12.ed]. – Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013.
- Membrana plasmática. Disciplinas USP
- Crédito da imagem em destaque: Pixabay
