CEF/CAMEAM/UERN

Prof. Esp. Napoleão Diógenes

A membrana celular ou plasmática é um dos três componentes básicos da célula.

Compreender a estrutura e especialmente a função deste integrante celular é necessário para a compreensão do outros tópicos da fisiologia.

O entendimento de mecanismos fisiológicos importantes, tais como a contração muscular, ação hormonal e o impulso nervoso, dependem do conhecimento da estrutura e função da membrana.

A membrana é formada por uma dupla camada de lipídios e diversos tipos de proteínas.

Dentre as diversas funções exercidas por esta estrutura, a mais elementar é a manutenção da integridade da célula, uma vez que ela separa dois meios com composições químicas bastante distintas.

No entanto, devido a própria tendência da matéria (movimento) muitos dos componentes dos dois meios movem-se através da membrana, apesar do que ela é capaz de controlar o movimento de alguns solutos e de outros não.

Apesar da diversidade morfológica e funcional dos nossos tipos celulares, a membrana celular guarda uma relação de similaridade estrutural entre os tipos celulares.

O estudo pormenorizado das membranas só foi possível com o advento da microscopia eletrônica, mas apesar disso já havia sido proposto um modelo de sua composição um pouco antes.

Como os meio intra e extracelulares são predominantemente aquosos, haveria de se esperar que a membrana fosse essencialmente lipídica (que é uma substância hidrofóbica).

Entretanto, a água tem que atravessar a membrana em direção ao citoplasma e isso não é possível através dos lipídios.

Assim sendo, a membrana celular possui uma composição básica formada por lipídios e proteínas.

O modelo do mosaico fluido diz que a membrana é formada por uma dupla camada de fosfolipídios, no qual flutuam diversas proteínas globulares e os próprios lipídios que a constituem.

A figura menor mostra que uma membrana tratada por criofratura mostra duas partes distintas da mesma, evidenciando que nem todas as proteínas atravessam as duas faces da mesma. Os orifícios representam os espaços ocupados pelas proteínas.

(1) Fosfolipídios: são os integrantes, normalmente mais numerosos das membranas. São moléculas anfipáticas, isto é, são hidrofílicas e hidrofóbicas.

Estes possuem um radical (cabeça) fosfatídico hidrofílico e uma dupla cadeia formada por ácido graxo (lipídica e hidrofóbica).

(2) Colesterol: são os lipídios menos numerosos da membrana. Estão intercalados entre as cadeias longas e apolares dos fosfolipídios. Estes são os principais determinantes da fluidez da membrana.

(3) Proteínas: são os integrantes mais numerosos de alguns tipos de membrana. Quanto a função e posição na membrana podem ser chamadas de integrais ou periféricas.

As proteínas, seus tipos e quantidade, determinam basicamente as características funcionais da membrana.

(4) Carboidratos: são os integrantes menos numerosos da membrana. Usualmente estão associados aos lipídios e ou as proteínas. Formam o glicocálix das membranas, e ou receptores.

Fosfolipídios

Colesterol

Fluidez da membrana

Proteínas

As proteínas são os integrantes mais diversificados das membranas, podendo ser classificadas quanto a estrutura ou função.

Quanto a função podem ser: integrais (transmembrana ou não) ou periféricas.

Função

Carboidratos

Os carboidratos são os integrantes menos numerosos da membrana. Eles estão associados aos lipídios e as proteínas da membrana

O glicocálice é uma estrutura glicídica encontrada na superfície externa da membrana e ligada a diversas funções, tais como reconhecimento e recepção de substâncias químicas.

Algumas membranas celulares apresentam especializações, que como próprio nome indica são adaptações voltadas a realização de uma dada tarefa específica.

Algumas especializações são adaptadas a aumentar a adesão entre células vizinhas – desmossomos e junções de adesão, por exemplo.

Outras especializações permitem uma comunicação entre o citoplasma de células adjacentes – discos intercalares.

Já outras especializações estão ligadas ao aumento da absorção de substâncias. As microvilosidades do epitélio do intestino delgado e dos túbulos renais.

Finalmente, algumas especializações estão ligadas a auxiliar no movimento celular. São exemplos deste tipo de especializações os cílios e os flagelos.

Estas duas estruturas diferem apenas no tamanho e número por células. Os cílios são pequenos e numerosos e os flagelos longos e unitários em um tipo específico de célula.

Os cílios e flagelos apresentam movimentos devido a interação com proteínas motoras e estruturais do citoesqueleto.

Cílios

Funcionamento!

As funções da membrana celular são essenciais para a manutenção da integridade da célula e vital para estas.

As funções mais elementares são a manutenção da forma e proteção do conteúdo celular.

As membranas são elásticas, fluidas e plásticas e são determinantes em processos de movimentação da célula; quer seja a movimentação de toda a estrutura ou do conteúdo do meio extracelular; além dos processos de digestão e excreção celular.

A membrana também participa no processo de reconhecimento e ligação com substâncias químicas externas. Ela possui receptores e enzimas capazes de modificar a atividade do citoplasma e do núcleo.

Finalmente, a membrana serve como uma barreira, controlando a passagem de soluto entre os dois meios.

Nesta função em especial, a ação da membrana se caracteriza como uma barreira seletiva, isto é, ela é capaz de controlar a saída e ou entrada de substâncias seletivamente nos dois sentidos do fluxo.

A membrana celular é uma barreira lipoproteica de camada dupla que exerce uma diversidade de funções que são vitais para a manutenção da integridade de todas as células corporais.

Os lipídios mais numerosos da membrana são os fosfolipídios, e estes variam de acordo com o tipo de célula.

O colesterol é outro integrante da membrana e atua no sentido de determinar sua fluidez, sendo que o mesmo encontra-se na forma não esterificada na membrana.

As proteínas são o grupo mais diversificado estrutural e funcionalmente na membrana. Estas podem atuar como receptores de substâncias, mediadores químicos de atividade citoplasmática, como canais químicos e como moléculas de transporte.

A membrana possui uma diversidade de especializações, que ora permite maior adesão entre as células e ora comunicação intercitoplasmática.

Dentre a diversidade de funções, a membrana protege a célula do meio externo e permite o controle do transporte de solutos.