4 - Membrana plasmática
4. 1 - Estrutura de Membranas
Todas as células são revestidas por uma delgada película, a membrana plasmática, que fica em contato, pela face externa, com o meio extracelular e, pela face interna, com o citoplasma celular. Em razão da sua diminuta espessura, só pode ser observada ao microscópio eletrônico. O modelo teórico atualmente aceito para a estrutura da membrana é o do mosaico fluido proposto por Singer e Nicholson. De acordo com es se modelo, a membrana é formada por uma dupla camada (bicamada) lipídica na qual estão embebidas as proteínas (fig. 1).
Figura 1 - Esquema da Membrana plasmática, destacando cada um dos seus constituintes.
Figura 2 - Fosfolipídio inserido na bicamada fosfolipídica.
Os lipídios mais abundantes são os fosfolipídios, que apresentam uma cabeça hidrofílica (que tem afinidade com a água) e duas caudas hidrofóbicas (sem afinidade com a água). Apesar de estar em pequena concentração ao ser comparar com os fosfolipídios, o colesterol apresenta grande importância na membrana, uma vez, que é responsável por proporcionar maior estabilidade e firmeza à membrana.
Os fosfolipídios se agrupam de forma a dar origem a uma bicamada lipídica fluida e nela flutuam as moléculas de proteína. Estas proteínas podem ser classificadas como proteínas integrais e proteínas periféricas.
As proteínas integrais estão intimamente associadas à bicamada fosfolipídica, podendo ser transmembranas (atravessam a bicamada ) ou não.
Figura 3- Estrutura da membrana plasmática destacando os principais componentes.
4As proteínas periféricas ou extrínseca são encontradas principalmente na face citoplasmática e apresentam pouca interação com a membrana. As proteínas apresentam inúmeras funções na membrana biológica, desde transporte à reconhecimento celular.
4.2 - As funções da membrana plasmática
Manutenção da integridade celular
Se a membrana for lesionada, o citoplasma extra vasa, e a célula se desintegra no processo chamado de citólise. Contudo, pequenas lesões não afetam a estrutura celular porque a membrana apresenta a capacidade de regeneração, isto é, reconstrução rápida sem destruir a célula. A regeneração possibilita os processos de micromanipulação, por meio dos quais a célula pode ser submetida, por exemplo, a transplantes de núcleo.
Reconhecimento intercelular
Na superfície da célula, existe um mecanismo de reconhecimento molecular pelo qual uma célula é capaz de distinguir células similares ou estranhas. É por meio desse processo que as células se identificam e unem-se, originando os tecidos, ou ainda, rejeitam-se, como acontece nos transplantes.
Permeabilidade seletiva
Para sobreviver, a célula deve realizar uma série de trocas com o meio externo. Substâncias essenciais, como água, oxigênio e nutrientes, devem entrar na célula, enquanto gás carbônico e substâncias tóxicas, resultantes da atividade celular, devem ser eliminadas. Através da chama da permeabilidade seletiva, a membrana regula a entrada e saída de substâncias, permitindo à célula manter uma com posição química equilibrada e diferente do meio externo.
4.3 - As especializações da membrana
As especializações da membrana são regiões diferenciadas, constituindo adaptações que executam várias funções, como: absorção, transporte, aderência e reconhecimento. As principais são: microvilosidades, invaginações de base, desmossomos, junções comunicantes e glicocálix.
Microvilosidades
As microvilosidades são projeções da membrana que aparecem na superfície livre da célula. Localizadas principalmente no epitélio intestinal as microvilosidades aumentam a eficiência na absorção dos nutrientes, essas especializações promovem em aumento da superfície celular e consequentemente da capacidade de absorção (Fig. 4).
Figura 4 - Representação das células intestinais e as microvilosidades.
Glicocálix
Nas células animais, a membrana plasmática é frequentemente recoberta por uma delgada película, chamada cutícula ou glicocálix, de natureza glicoproteica. Além de proteger a membrana, o glicocálix atua no reconhecimento celular, como se fosse a impressão digital de uma célula, através de um complexo código molecular.
É por meio do glicocálix que se dá a distinção das células de um mesmo organismo e a rejeição de células estranhas, como, por exemplo, as de um transplante (Fig. 5).
Figura 5 : Microscopia eletrônica de transmissão de um linfócito, destacando a estrutura do glicocálix.
4.4 - Estruturas de ligação das membranas plasmáticas
Os epitélios são tecidos constituídos por células justapostas, entre as quais se encontra uma substância intercelular que funciona como um cimento (matriz extracelular), ligando as células. Além da substância citada, a adesão entre as células é mantida por especializações, como os desmossomos, os hemidesmossomos, as interdigitações, as junções comunicantes e o complexo unitivo juncional (junção aderente e junção oclusiva) .
Figura 6 : Estruturas de ligação entre as membranas plasmáticas
Desmossomos e hemidesmossomos: Estruturas de ligação entre as células, são extremamente importantes por conferir maior adesão entre as células. Os desmossomos unem as células do mesmo tecido, enquanto os hemidesmossomos unem as células de tecidos adjacentes.
Complexo unitivo juncional: Dividido em junção aderente e junção oclusiva, são responsáveis por promover o pareamento perfeito das células.
Junções comunicantes: Estrutura de comunicação celular, permite a passagem de íons e pequenas moléculas entre as células.
Plasmodesmos: Única estrutura de comunicação celular das células vegetais
Referências:
JUNQUEIRA, Luis C. & CARNEIRO, J. "Biologia Celular e Molecular". Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 1991. 5ª Edição. Cap. 1.
OLIVEIRA, Óscar; RIBEIRO, Elsa & SILVA, João Carlos "Desafios Biologia". Editora ASA, Porto, 2007. 2ª Edição. Cap.1.
AMABIS, JOSÉ MARIANO; MARTHO, GILBERTO RODRIGUES. Volume 1: Biologia das células – 3. Ed. – São Paulo: Moderna, 2010.
NELSON, D. L.; COX, M. M. Lehninger: Princípios de Bioquímica. 3ª ed., Sarvier, 2003