sexta-feira, 2 de setembro de 2011

Trasporte Ativo. Trasporte Passivo


Transporte passivo:

O transporte passivo ou difusão facilitada ocorre quando as proteínas de transporte (canal) operam para importar moléculas específicas para dentro da célula, orientadas somente por um gradiente de concentração.

Transporte Ativo:

O transporte ativo ocorre contra um gradiente de concentração e é mediado por carreadoras, chamadas de bombas. A atividade bombeadora consome energia (ATP).

Adiferença é que no transporte passivo para o transporte de moléculas necessárias à celula se dá sem gasto de energia. Já o transporte ativo, para se tranferir essas moléculas é necessário o gasto de energia, que no caso é o ATP.

terça-feira, 30 de agosto de 2011

Bomba de Sódio (Na) e Potássio (K)

A diferença da concentração intracelular e extracelular de substâncias e íons através da membrana plasmática pode ser mantida por transporte passivo (sem gasto de energia sendo o caso da difusão e da osmose) ou por transporte ativo (com gasto de energia, caso da bomba de sódio e potássio).
bomba sodio potassio

Esquema da bomba de sódio (Na) e potássio (K)

O transporte ativo caracteriza-se por ser o movimento de substâncias e íons contra o gradiente de concentração, ou seja, ocorre sempre de locais onde estão menos concentradas para os locais onde encontram-se mais concentradas.

Esse processo é possível graças à presença de certas proteínas na membrana plasmática que, com o gasto de energia, são capazes de se combinar com a substância ou íon e transportá-lo para a região em que está mais concentrado. Para que isso ocorra, a proteína sofre uma mudança em sua forma para receber a substância ou o íon. É importante salientar, que a energia necessária a esta mudança é proveniente da quebra da molécula de ATP (adenosina trifosfato) em ADP (adenosina difosfato) e fosfato.

A bomba de sódio e potássio é um exemplo de transporte ativo. A concentração do sódio é maior no meio extracelular enquanto a de potássio é maior no meio intercelular. A manutenção dessas concentrações é realizada pelas proteínas transportadoras descritas anteriormente que capturam íons sódio (Na+) no citoplasma e bombeia-os para fora da célula. No meio extracelular, capturam os íons potássio (K+) e os bombeiam para o meio interno. Se não houvesse um transporte ativo eficiente, a concentração destes íons iria se igualar.

Desse modo, a bomba de sódio e potássio é importante uma vez que estabelece a diferença de carga elétrica entre os dois lados da membrana que é fundamental para as células musculares e nervosas e promove a facilitação da penetração de aminoácidos e açúcares. Além disso, a manutenção de alta concentração de potássio dentro da célula é importante para síntese de proteína e respiração e o bombeamento de sódio para o meio extracelular permite a manutenção do equilíbrio osmótico.

Endocitose - Exocitose

Membrana

MEMBRANA



A célula eucariótica constitui um espaço fortemente compartimentado. Desta compartimentação decorre implicitamente a especialização de certas regiões ou estruturas para o desempenho de funções determinadas.

Com efeito, as numerosas reacções bioquímicas que ocorrem simultaneamente no espaço celular encontram-se fisicamente confinadas em compartimentos delimitados por estruturas membranares. São deste modo, por um lado, evitadas interferências espontâneas entre reacções antagónicas, as quais seriam indutoras de desordem. Por outro, a existência de proteínas, com funções enzimáticas, inseridas na membrana, permite que certas reacções possam ocorrer junto da superfície destas, de forma ordenada, sequencial.

De acordo com o conceito trifásico, todo o funcionamento da célula assenta no intercâmbio entre as duas fases e, destas, com o exterior. O conhecimento da composição química, da arquitectura molecular, das propriedades e das funções das membranas celulares é por conseguinte, essencial à compreensão dos fenómenos subjacentes à vida da célula. A sua arquitectura molecular sendo universal, não exclui contudo diferenças sectoriais ao nível da composição química e da própria espessura, relacionadas com as funções que exerce.



Composição química da membrana



As membranas constituintes das células procarióticas como eucarióticas, são lâminas finas e deformáveis, mas mecanicamente resistentes; são todas estruturadas de acordo com o mesmo modelo de arquitectura molecular, ainda que possam apresentar diferentes espessuras (6 –10 nm), razão pela qual J. David Robertson as designou por membrana unitária.

A composição química das membranas oscila em torno dos valores médios de 60% de proteínas globulares e 40% de lípidos. Associados a estes componentes maioritários, identificam-se ainda glúcidos, quase sempre em quantidades muito menores e associados às proteínas e aos lípidos, constituindo glicoproteínas e glicolípidos.

Entre as proteínas constituintes da membrana, cerca de 80% são enzimas. Os lípidos das membranas são moléculas longas e anfipáticas: possuem duas extremidades com propriedades de solubilidade, diferentes. Enquanto que uma das extremidades é hidrofílica (polar) e portanto solúvel em meio aquoso, a outra é hidrófoba (apolar), consequentemente insolúvel em meio aquoso mas com afinidade para outros lípidos. Entre os lípidos mais frequentes nas membranas celulares, distinguem-se os fosfolípidos, com uma representação de 70 a 90%. As membranas das células animais contêm colesterol, o que não acontece nas células vegetais, que possuem outros esterois. Como se verá adiante, quanto maior for a concentração de esterois, menos fluida será a membrana. As membranas das células procarióticas não contêm esterois, salvo raras excepções.



Arquitectura molecular



À medida que avança o conhecimento sobre a composição, a estrutura e as funções da membrana unitária, formulam-se modelos interpretativos dos dados conhecidos.

O primeiro modelo concebido, inicialmente por Gorder e Grendel, e depois desenvolvido por Danielli, Davson e outros, ficou conhecido por modelo em sandwich. Admitia que a membrana era formada por uma bicamada contínua de moléculas lipídicas, à qual se associavam proteínas, numa e noutra face. Este modelo de organização estrutural membranar deduzia-se a partir de dados físicos e químicos indirectos, nomeadamente na composição química da membrana e nas propriedades anfipáticas dos fosfolípidos. Com o desenvolvimento do microscópio electrónico de transmissão tornou-se possível visualizar directamente a estrutura da membrana, permitindo dar um importante passo em frente. A microscopia electrónica revelou uma estrutura tri-lamelar, consistindo em duas camadas electronodensas separadas por uma electronotranslúcida.

O arranjo dos lípidos em bicamada resulta directamente da sua natureza anfipática, acima definida. Como consequência disso, nas bicamadas lipídicas, as “cabeças” hidrofílicas das moléculas de lípidos ficam voltadas para fora, interactuando com os meios aquosos, enquanto que as “caudas” hidrófobas se dirigem umas para as outras, no interior da bicamada.

A dificuldade de coadunar o modelo com as propriedades de permeabilidade conhecidas, levou Danielli a admitir a existência de poros.



Modelo em sandwich (Davson e Danielli). A: corte transversal da membrana observado em microscopia

electrónica. esquema



Se a observação de cortes ultrafinos, em microscopia electrónica, permitiu formar um conceito geral da estrutura da membrana, a autêntica revolução da nossa compreensão da arquitectura membranar não surgiu senão com o advento de outra técnica de microscopia electrónica, a criofractura. Esta técnica permite observar, não o perfil, mas a superfície e, nomeadamente, a superfície interna, uma vez separados os dois folhetos lipídicos da membrana.



Modelo em “mosaico fluido” (Singer e Nicholson). A: imagem da superfície interna da

membrana, obtida por criofractura e observada em microscopia electrónica, mostrando as proteínas (P) . B: esquema.



De posse dos resultados disponibilizados pela nova técnica de microscopia electrónica, Singer, Nicholson e outros conceberam um novo modelo de arquitectura molecular, que ficou conhecido por modelo em mosaico fluido. Este recupera do anterior, a disposição dos fosfolípidos em dupla camada. Contudo, as proteínas, não só se dispõem de um e de outro lado, como também penetram na camada lipídica, podendo ocupar toda a espessura da membrana.

As proteínas, por seu turno, podem encontrar-se associadas à membrana essencialmente de duas formas distintas: ou se encontram “mergulhadas” na bicamada lipídica e designam-se por proteínas intrínsecas, ou encontram-se aderentes a uma das faces da membrana, designam-se então por proteínas extrínsecas .





Em certos casos, as arborescências glucídicas dos glicolípidos e das glicoproteínas, em superfície da membrana plasmática, são muito abundantes e constituem um revestimento externo da célula, designado por glicocálice ou cell

Fagocitose

Fagocitose é o englobamento e digestão de partículas sólidas e microorganismos por fagócitos ou células amebóides.

Na corrente sanguínea ocorre quando o sistema imunológico identifica um corpo estranho que será englobado e digerido pelos leucócitos.

Um grande aumento de leucócitos no sangue indica processo infeccioso.

Consiste também em processo de alimentação de muitos protozoários unicelulares - onde a partícula englobada pela célula, através da expansão da membrana plasmática, é envolvida num vacúolo digestivo, a partir do qual a matéria digerida passa depois para o citoplasma.

A ingestão das partículas de alimento pode ser realizada por pseudópodes, como nos organismos amebóides, ou a própria célula pode ter um citostoma (o mesmo que "boca celular"), como os ciliados, por onde entram as partículas de alimento.

Osmose

é o nome dado ao movimento da água entre meios com concentrações diferentes de solutos, separados por uma membrana semipermeável. É um processo físico-químico importante na sobrevivência das células.E é a passagem da agua do lugar que tem menos(hipotónico) para o lugar que tem mais(hipertónico) .

A osmose pode ser vista como um tipo especial de difusão em seres vivos.

A água movimenta-se sempre de um meio hipotônico (menos concentrado em soluto) para um meio hipertônico (mais concentrado em soluto) com o objetivo de se atingir a mesma concentração em ambos os meios (isotônicos) através de uma membrana semipermeável, ou seja, uma membrana cujos poros permitem a passagem de moléculas de água, mas impedem a passagem de outras moléculas.

Este tipo de transporte não apresenta gastos de energia por parte da célula, por isso é considerado um tipo de transporte passivo. Esse processo está relacionado com a pressão de vapor dos líquidos envolvidos que é regulada pela quantidade de soluto no solvente. Assim, a osmose pode ajudar a controlar o gradiente de concentração de sais nas células.

Difusão

A difusão molecular, frequentemente chamada simplesmente difusão, é um exemplo de fenômeno de transporte de matéria onde um soluto é transportado devido aos movimentos das moléculas de um fluido (líquido ou gás), pelo movimento térmico de todos as partículas a temperaturas acima do zero absoluto. Estes movimentos fazem com que, do ponto de vista macroscópico, o soluto passe das zonas mais elevada de concentração para zonas de baixa concentração.

A difusão molecular de um solvente ocorre no sentido inverso, ou seja, de uma solução menos concentrada para uma solução mais concentrada. Quando esta difusão do solvente ocorre através de uma membrana semi-permeável é denominada de osmose. A solução menos concentrada é denominada hipotônica e a mais concentrada de hipertônica. Este processo de difusão do soluto ou solvente é extremamente importante na absorção de nutrientes pelas células, através da membrana celular. A difusão acontece até as duas soluções ficarem "isotônicas", isto é, com a mesma concentração.

A taxa deste movimento é uma função da temperatura, viscosidade do fluido e o tamanho (massa) das partículas, mas não é função da concentração. Difusão explica o fluxo líquido (o balanço) de moléculas de uma região de concentração mais alta para uma de concentração mais baixa, mas é importante se notar que difusão também ocorre onde não existe um gradiente de concentração.O resultado da difusão é ums gradual mistura de materiais. Em uma fase com temperatura uniforme, ausência de forças externas líquidas atuando sobre as partículas, o processo de difusão acabará por resultar em mistura completa.

Difusão Passiva , Transporte ativo , Difusão facilitada .

Difusão Passiva:

Muitas substâncias penetram nas células ou delas saem por difusão passiva, isto é, como a distribuição do soluto tende a ser uniforme em todos os pontos do solvente, o soluto penetra na célula quando sua concentração é menor no interior celular do que no meio externo, e sai da célula no caso contrário. Neste processo não há consumo de energia.

Transporte Ativo:

Neste caso há consumo de energia e a substância pode ser transportada de um local de baixa concentração para um outro de alta concentração. O soluto na difusão ativa pode ser transportado contra um gradiente. O transporte ativo é bloqueado pelos inibidores da respiração como o dinitrofenol, cianetos, azida, e iodoacetato, inibidores da síntese de ATP.

Difusão Facilitada:

Numerosas substâncias atravessam a membrana de certas células a favor de um gradiente, porém o fazem independentemente de gasto energético e em velocidade maior do que seria de esperar se fosse uma difusão passiva. Este tipo de transporte é chamado difusão facilitada e sua velocidade não é proporcional à concentração de soluto, exceto em concentrações muito baixas.


Os componentes hidrofóbicos, solúveis nos lipídios, atravessam facilmente a membrana plasmatica, por ser esta constituída de uma bicamada lipídica , como é o caso dos ácidos graxos, hormônios esteróides e anestésicos.
As substâncias hidrófilas, insolúveis nos lipídios, penetram nas células com mais dificuldade, dependendo do tamanho da molécula e também de suas características químicas.
A configuração molecular poderá permitir que a substância seja transportada por intermédio de um dos mecanismos especiais desenvolvidos durante a evolução, como o transporte ativo e a difusão
Fonte(s):
www.monografiasbrasil.com

Principais caracteristicas da membrana celular

Principais características da membrana celular

A membrana celular é responsável pela manutenção de uma substancia do meio intracelular, que é diferente do meio extracelular e pela recepção de nutrientes e sinais químicos do meio extracelular. Para o funcionamento normal e regular das células, deve haver a seleção das substâncias que entram e o impedimento da entrada de partículas indesejáveis, ou ainda, a eliminação das que se encontram no citoplasma. Por ser o componente celular mais externo e possuir receptores específicos, a membrana tem a capacidade de reconhecer outras células e diversos tipos de moléculas, como hormônios.

As membranas celulares possuem mecanismos de adesão, de vedação do espaço intercelular e de comunicação entre as células. Os microvilos ou microvilosidades são muito freqüentes e aumentam a superfície celular.

Não confundir a membrana celular com a parede celular (das células vegetais, por exemplo), que tem uma função principalmente de proteção mecânica da célula. Devido à membrana citoplasmática não ser muito forte, as plantas possuem a parede celular, que é mais resistente.

A membrana celular é uma camada fina e altamente estruturada de moléculas de lípidos e proteínas, organizadas de forma a manter o potencial eléctrico da célula e a controlar o que entra e sai da célula (permeabilidade selectiva da membrana). Sua estrutura só vagamente pode ser verificada com um microscópio de transmissão electrônica. Muitas vezes, esta membrana contém proteínas receptoras de moléculas específicas, os Receptores de membrana, que servem para regular o comportamento da célula e, nos organismos multicelulares, a sua organização em tecidos (ou em colónias).

Por outro lado, a membrana celular não é, nem um corpo rígido, nem homogêneo – é muitas vezes descrita como um fluido bidimensional e tem a capacidade de mudar de forma e invaginar-se para o interior da célula, formando alguns dos seus organelos.

A matriz fosfolipídica da membrana foi pela primeira vez postulada em 1825 por Gorter e Grendal; no entanto, só em 1895, Charles Overton deu força a esta teoria, tendo observado que a membrana celular apenas deixava passar algumas substâncias, todas lipossolúveis.

Osmose

A osmose é o nome dado ao movimento da água entre meios com concentrações diferentes de solutos, separados por uma membrana semipermeável. É um processo físico-químico importante na sobrevivência das células.E é a passagem da agua do lugar que tem menos(hipotónico) para o lugar que tem mais(hipertónico) .

A osmose pode ser vista como um tipo especial de difusão em seres vivos.

A água movimenta-se sempre de um meio hipotônico (menos concentrado em soluto) para um meio hipertônico (mais concentrado em soluto) com o objetivo de se atingir a mesma concentração em ambos os meios (isotônicos) através de uma membrana semipermeável, ou seja, uma membrana cujos poros permitem a passagem de moléculas de água, mas impedem a passagem de outras moléculas.

Este tipo de transporte não apresenta gastos de energia por parte da célula, por isso é considerado um tipo de transporte passivo. Esse processo está relacionado com a pressão de vapor dos líquidos envolvidos que é regulada pela quantidade de soluto no solvente. Assim, a osmose pode ajudar a controlar o gradiente de concentração de sais nas células.

O que é biologia

A biologia é o estudo da vida (do grego bios = vida e logos = estudo). Debruça-se sobre as características e o comportamento dos organismos, a origem de espécies e indivíduos, e a forma como estes interagem uns com os outros e com o seu ambiente. A biologia abrange um espectro amplo de áreas acadêmicas frequentemente consideradas disciplinas independentes, mas que, no seu conjunto, estudam a vida às mais variadas escalas.

A vida é estudada à escala atômica e molecular pela biologia molecular, pela bioquímica e pela genética molecular, ao nível da célula pela biologia celular e à escala multicelular pela fisiologia, pela anatomia e pela histologia. A biologia do desenvolvimento estuda a vida ao nível do desenvolvimento ou ontogenia do organismo individual.
A membrana plasmática, membrana celular ou plasmalema é a estrutura que delimita todas as células vivas, tanto as procarióticas como as eucarióticas. Ela estabelece a fronteira entre o meio intracelular, o citoplasma, e o ambiente extracelular, que pode ser a matriz dos diversos tecidos.

Aparece em eletromicrografias como duas linhas escuras separadas por uma faixa central clara, com uma espessura de 7 a 10 nm. Esta estrutura trilaminar encontra-se em todas as membranas encontradas nas células, sendo por isso chamada de unidade de membrana ou membrana unitária.

A membrana celular não é estanque, mas uma “porta” seletiva que a célula usa para captar os elementos do meio exterior que lhe são necessários para o seu metabolismo e para libertar as substâncias que a célula produz e que devem ser enviadas para o exterior (sejam elas produtos de excreção, das quais deve se libertar, ou secreções que a célula utiliza para várias funções relacionadas com o meio).

Como funciona a osmose reversa.

Para entender a "osmose reversa", vamos começar compreendendo a osmose normal. De acordo com o Merriam-Webster's Collegiate Dictionary, a definição de osmose é "o movimento de um solvente através de uma membrana semipermeável (como a de uma célula viva) para uma solução com maior concentração de soluto. Este movimento tem como objetivo balancear a concentração de soluto nos dois lados da membrana". Isso soa bem. Mas para entender o que tudo isso significa, esta figura é mais útil:



Na esquerda, existe um becker cheio de água e um tubo parcialmente submerso na água. O nível de água no tubo é o mesmo nível de água no becker. Na figura central, a extremidade do tubo foi selada com uma "membrana semipermeável" e metade do conteúdo do tubo foi preenchido por uma solução com sal. Inicialmente, os níveis da solução com sal e de água são iguais, mas com o tempo algo inesperado acontece: o nível da água no tubo começa a subir. Esse aumento é causado pela "pressão osmótica".

Uma membrana semipermeável é uma membrana que deixa passar alguns átomos ou moléculas, mas outros não. O polímero é uma membrana, mas é impermeável a quase tudo que conhecemos. O exemplo mais comum de membrana semipermeável é o seu intestino ou as paredes celulares que o formam. Gore-tex é outro tipo de membrana semipermeável. Esta membrana é formada por uma camada de filme plástico extremamente fino, com bilhões de pequenos poros. Os poros são grandes o suficiente para deixar o vapor d'água passar, mas pequenos o suficiente para impedir a passagem da água em estado líquido. Veja esta página (em inglês) para mais informações sobre o Gore-tex).

Na figura acima, a membrana permite a passagem de moléculas de água, mas não deixa passar as moléculas de sal. Uma maneira de entender a pressão osmótica é pensando nas moléculas de água em ambos os lados da membrana. Elas estão constantemente em movimento browniano (em inglês). No lado da solução com sal, alguns dos poros são preenchidos com átomos de sal, mas no lado da água pura, isto não acontece. Por isso, mais água passa do lado da água pura para o lado da solução com sal, já que existem mais poros no lado da água pura para que as moléculas de água passem. O nível de água no lado da solução com sal aumenta até que umas destas duas coisas aconteça:

* a concentração de sal se torne a mesma nos dois lados da membrana (o que não vai acontecer neste caso, já que existe água pura de um lado e água salgada do outro);
* a pressão da água aumente, ao mesmo tempo em que a coluna de água salgada aumenta, até que se iguale à pressão osmótica. Neste ponto, a osmose pára.

Se você engolir água salgada (como a água do mar), é a osmose que vai te matar. Quando a água salgada entra no seu estômago, a pressão osmótica faz com que a água comece a sair do seu corpo para tentar diluir o sal que está no estômago. Conseqüentemente, você vai ficar desidratado e morrer.

Na osmose reversa, a idéia é usar a membrana como um filtro extremamente fino para transformar a água salgada (ou contaminada) em água potável. A água salgada é colocada de um lado da membrana e uma pressão é aplicada para parar e depois reverter a pressão osmótica. Geralmente é necessário aplicar uma pressão muito grande e o processo é bastante demorado, mas funciona.

Transporte Passivo - Transporte Ativo



A osmose é o nome dado ao movimento da água entre meios com concentrações diferentes de solutos, separados por uma membrana semipermeável. É um processo físico-químico importante na sobrevivência das células.E é a passagem da agua do lugar que tem menos(hipotónico) para o lugar que tem mais(hipertónico) .

A osmose pode ser vista como um tipo especial de difusão em seres vivos.

A água movimenta-se sempre de um meio hipotônico (menos concentrado em soluto) para um meio hipertônico (mais concentrado em soluto) com o objetivo de se atingir a mesma concentração em ambos os meios (isotônicos) através de uma membrana semipermeável, ou seja, uma membrana cujos poros permitem a passagem de moléculas de água, mas impedem a passagem de outras moléculas.

Este tipo de transporte não apresenta gastos de energia por parte da célula, por isso é considerado um tipo de transporte passivo. Esse processo está relacionado com a pressão de vapor dos líquidos envolvidos que é regulada pela quantidade de soluto no solvente. Assim, a osmose pode ajudar a controlar o gradiente de concentração de sais nas células

Difusão facilitada é uma modalidade de difusão - transporte passivo (sem gasto de energia, ATP), do meio mais concentrado para o meio menos concentrado, em que as moléculas atravessam a Tireoide com a assistência de uma membrana catalisadora específica localizada em alguma membrana física. Assim, este tipo de difusão se diferencia dos demais uma vez que sua velocidade de difusão tende a uma velocidade máxima constante a medida que se aumenta a concentração da substância a ser difundida. O mecanismo responsável por limitar a velocidade da difusão facilitada se embasa no fato da substância transportada ligar-se a uma parte específica da proteína transportadora (um sítio específico). Dessa forma, quando todos esses sítios estiverem "ocupados", não adianta aumentar a concentração da substância a ser transportada. É premente para o aumento da velocidade que antes tais sítios sejam desocupados, para que a proteína tenha atividade. Entre as substâncias, que atravessam as membranas biológicas por difusão facilitada, destacam-se a glicose e grande parte dos aminoácidos. o nome da enzima facilitadora: Permeàvel.

Osmose

A osmose é o nome dado ao movimento da água entre meios com concentrações diferentes de solutos, separados por uma membrana semipermeável. É um processo físico-químico importante na sobrevivência das células.E é a passagem da agua do lugar que tem menos(hipotónico) para o lugar que tem mais(hipertónico) .

A osmose pode ser vista como um tipo especial de difusão em seres vivos.

A água movimenta-se sempre de um meio hipotônico (menos concentrado em soluto) para um meio hipertônico (mais concentrado em soluto) com o objetivo de se atingir a mesma concentração em ambos os meios (isotônicos) através de uma membrana semipermeável, ou seja, uma membrana cujos poros permitem a passagem de moléculas de água, mas impedem a passagem de outras moléculas.

Este tipo de transporte não apresenta gastos de energia por parte da célula, por isso é considerado um tipo de transporte passivo. Esse processo está relacionado com a pressão de vapor dos líquidos envolvidos que é regulada pela quantidade de soluto no solvente. Assim, a osmose pode ajudar a controlar o gradiente de concentração de sais nas células.

membrana

Uma membrana é uma estrutura (ou material) fina, tipicamente plana, que separa dois ambientes. Uma vez que se dispõe entre ambientes ou fases e que tem um volume finito, pode ser referida como interfase em vez de interface. As membranas controlam selectivamente o transporte de massa entre as fases ou ambientes.
[editar] Membrana primária

É a primeira membrana que as células depositam sobre a lamela média. Encontra-se em células jovens (meristemáticas) e em células adultas de tecidos, como o parênquima, o colênquima e os vasos liberianos. Essa membrana é elástica, delgada e formada, principalmente, por celulose e substâncias pécticas.

A observação da membrana primária permite evidenciar a presença de poros, correspondentes em células vizinhas, por onde os citoplasmas dessas células apresentam continuidade. Esses poros são atravessados por pontes citoplasmáticas, chamadas plasmodesmos. Os plamodesmos estão relacionados com a circulação rápida de substâncias entre as células. Através dessas pontes citoplasmáticas, passam íons, gases dissolvidos, água, substâncias orgânicas, etc...
[editar] Membrana secundária

Em células de determinados tecidos, como o tecido lenhoso e o esclerênquima, podem ocorrer novas deposições de matérias, que constituem a membrana secundária. Essa membrana é espessa, pouco elástica e apresenta-se formada por celulose, hemicelulose, substâncias pécticas, lignina, etc...

A membrana secundária não se deposita de maneira contínua e uniforme.

Ás vezes, surgem regiões nas quais ela não se deposita, formando as pontuações. A falta de deposição coincide exatamente com as regiões onde a membrana primária era atravessada pelos canalículos (poros), os quais, como já sabemos, são percorridos pelos plasmodesmos. Deve-se notar que as pontuações são correspondentes, em células adjacentes, formando pares de pontuação.
[editar] Membranas artificiais

Membranas artificiais são utilizadas em processos de separação por membranas. As primeiras membranas comerciais eram produzidas por gelificação de uma solução polimérica. Nos anos 70 surgiram as primeiras membranas assimétricas, produzidas por inversão de fase. Mais tarde surgiram as membranas compósitas e as membranas cerâmicas.
Ícone de esboço

Transporte Passivo - Difusão e Osmose

O que é

O transporte passivo é o transporte que ocorre entre duas soluções que tem por objetivo igualar as concentrações, ele ocorre sem o gasto de energia. Ele se divide em dois tipos: difusão e osmose.

A difusão é a modalidade de transporte passivo, na qual, o soluto passa da solução mais concentrada (hipertônica) para a menos concentrada (hipotônica). Isto ocorre com o objetivo delas se tornarem iguais (isotônica).

Quanto maior for a diferença entre as concentrações, mais rápido será o transporte. Por exemplo, a nicotina entra mais rapidamente na corrente sanguínea do não fumante do que na do fumante, isto ocorre devido ao fato desta substância não estar presente na corrente sanguínea do indivíduo que não fuma.

Outro exemplo sobre a difusão é o cloro jogado na piscina. Ele se misturará completamente a água, deslocando-se do meio de maior concentração para o menos concentrado até ficar distribuído homogeneamente por toda a piscina.

A osmose é a modalidade de transporte passivo, na qual, o solvente é transportando do meio de maior concentração para o meio menos concentrado.

Um exemplo bem simples para entendermos a osmose é observar a ação do açúcar sobre o morango. Quando colocado em contato com o morango, o açúcar recebe a água contida nesta fruta.

Também observamos a osmose quando tomamos banho de mar, uma vez que há uma concentração de soluto (sal) bem mais elevada no mar do que aquela presente em nosso corpo.

Há situações em que ambas (osmose e difusão) ocorrerão simultaneamente. Este é o caso do sal que ao ir para a corrente sanguínea, passará para o liquido intersticial (liquido de onde as células retiram seus nutrientes e depositam os seus resíduos) por difusão. E por osmose, a água contida no líquido intersticial passará para a corrente sanguínea. O resultado disso será a elevação do volume de sangue e da pressão sanguínea

osmose


Definição

Osmose é um processo físico em que a água se movimenta entre dois meios com concentrações diferentes de soluto, separados por uma membrana semipermeável (permite somente a passagem das moléculas de água). Neste processo, a água passa de um meio hipotônico (menor concentração de soluto) para um hipertônico (maior concentração de soluto). Na osmose, o processo se finaliza quando os dois meios ficam com a mesma concentração de soluto (isotônico).

A osmose ocorre em vários sistemas da natureza. Nas células do corpo humano, a osmose é um processo de extrema importância. A concentração de sais nas células, por exemplo, é controlada pelo sistema de osmose. Como não ocorre gasto de energia, a osmose é considerada um tipo de transporte passivo.
Difusão facilitada é uma modalidade de difusão - transporte passivo (sem gasto de energia, ATP), do meio mais concentrado para o meio menos concentrado, em que as moléculas atravessam a Tireoide com a assistência de uma membrana catalisadora específica localizada em alguma membrana física. Assim, este tipo de difusão se diferencia dos demais uma vez que sua velocidade de difusão tende a uma velocidade máxima constante a medida que se aumenta a concentração da substância a ser difundida. O mecanismo responsável por limitar a velocidade da difusão facilitada se embasa no fato da substância transportada ligar-se a uma parte específica da proteína transportadora (um sítio específico). Dessa forma, quando todos esses sítios estiverem "ocupados", não adianta aumentar a concentração da substância a ser transportada. É premente para o aumento da velocidade que antes tais sítios sejam desocupados, para que a proteína tenha atividade. Entre as substâncias, que atravessam as membranas biológicas por difusão facilitada, destacam-se a glicose e grande parte dos aminoácidos. o nome da enzima facilitadora: Permeàvel.
Obtida de "http://pt.wikipedia.org/wiki/Difus%C3%A3o_facilitada"

membrana celular

Membrana celular

(ou membrana plasmática ou membrana citoplasmática ou plasmalema)



Toda a célula, seja procarionte ou eucarionte, apresenta uma membrana que isola do meio exterior: a membrana plasmática. A membrana plasmática é tão fina (entre 6 a 9 nm) que os mais aperfeiçoados microscópios ópticos não conseguiram torná-la visível. Foi somente após o desenvolvimento da microscopia eletrônica que a membrana plasmática pode ser observada. Nas grandes ampliações obtidas pelo microscópio eletrônico, cortes transversais da membrana aparecem como uma linha mais clara entre duas mais escuras, delimitando o contorno de cada célula.



Constituição química da membrana plasmática

Estudos com membranas plasmáticas isoladas revelam que seus componentes mais abundantes são fosfolipídios, colesterol e proteínas. É por isso que se costumam dizer que as membranas plasmáticas têm constituição lipoprotéica.





A organização molecular da membrana plasmática

Uma vez identificados os fosfolipídios e as proteínas como os principais componentes moleculares da membrana, os cientistas passaram a investigar como estas substâncias estavam organizadas.



O modelo do mosaico fluído

A disposição das moléculas na membrana plasmática foi elucidada recentemente, sendo que os lipídios formam uma camada dupla e contínua, no meio da qual se encaixam moléculas de proteína. A dupla camada de fosfolipídios é fluida, de consistência oleosa, e as proteínas mudam de posição continuamente, como se fossem peças de um mosaico. Esse modelo foi sugerido por dois pesquisadores, Singer e Nicholson, e recebeu o nome de Modelo Mosaico Fluido.

Os fosfolipídios têm a função de manter a estrutura da membrana e as proteínas têm diversas funções. As membranas plasmáticas de um eucariócitos contêm quantidades particularmente grande de colesterol. As moléculas de colesterol aumentam as propriedades da barreira da bicamada lipídica e devido a seus rígidos anéis planos de esteróides diminuem a mobilidade e torna a bicamada lipídica menos fluida.



Membrana primária

É a primeira membrana que as células depositam sobre a lamela média. Encontra-se em células jovens (meristemáticas) e em células adultas de tecidos, como o parênquima, o colênquima e os vasos liberianos. Essa membrana é elástica, delgada e formada, principalmente, por celulose e substâncias pécticas.

A observação da membrana primária permite evidenciar a presença de poros, correspondentes em células vizinhas, por onde os citoplasmas dessas células apresentam continuidade. Esses poros são atravessados por pontes citoplasmáticas, chamadas plasmodesmos. Os plamodesmos estão relacionados com a circulação rápida de substâncias entre as células. Através dessas pontes citoplasmáticas, passam íons, gases dissolvidos, água, substâncias orgânicas, etc...


Membrana secundária

Em células de determinados tecidos, como o tecido lenhoso e o esclerênquima, podem ocorrer novas deposições de matérias, que constituem a membrana secundária. Essa membrana é espessa, pouco elástica e apresenta-se formada por celulose, hemicelulose, substâncias pécticas, lignina, etc...

A membrana secundária não se deposita de maneira contínua e uniforme.

Ás vezes, surgem regiões nas quais ela não se deposita, formando as pontuações. A falta de deposição coincide exatamente com as regiões onde a membrana primária era atravessada pelos canalículos (poros), os quais, como já sabemos, são percorridos pelos plasmodesmos. Deve-se notar que as pontuações são correspondentes, em células adjacentes, formando pares de pontuação.

Membranas artificiais

Membranas artificiais são utilizadas em processos de separação por membranas. As primeiras membranas comerciais eram produzidas por gelificação de uma solução polimérica. Nos anos 70 surgiram as primeiras membranas assimétricas, produzidas por inversão de fase. Mais tarde surgiram as membranas compósitas e as membranas cerâmicas.

Principais Caracteristicas da membrana celular

Principais características da membrana celular

A membrana celular é responsável pela manutenção de uma substancia do meio intracelular, que é diferente do meio extracelular e pela recepção de nutrientes e sinais químicos do meio extracelular. Para o funcionamento normal e regular das células, deve haver a seleção das substâncias que entram e o impedimento da entrada de partículas indesejáveis, ou ainda, a eliminação das que se encontram no citoplasma. Por ser o componente celular mais externo e possuir receptores específicos, a membrana tem a capacidade de reconhecer outras células e diversos tipos de moléculas, como hormônios.

As membranas celulares possuem mecanismos de adesão, de vedação do espaço intercelular e de comunicação entre as células. Os microvilos ou microvilosidades são muito freqüentes e aumentam a superfície celular.

Não confundir a membrana celular com a parede celular (das células vegetais, por exemplo), que tem uma função principalmente de proteção mecânica da célula. Devido à membrana citoplasmática não ser muito forte, as plantas possuem a parede celular, que é mais resistente.

A membrana celular é uma camada fina e altamente estruturada de moléculas de lípidos e proteínas, organizadas de forma a manter o potencial eléctrico da célula e a controlar o que entra e sai da célula (permeabilidade selectiva da membrana). Sua estrutura só vagamente pode ser verificada com um microscópio de transmissão electrônica. Muitas vezes, esta membrana contém proteínas receptoras de moléculas específicas, os Receptores de membrana, que servem para regular o comportamento da célula e, nos organismos multicelulares, a sua organização em tecidos (ou em colónias).

Por outro lado, a membrana celular não é, nem um corpo rígido, nem homogêneo – é muitas vezes descrita como um fluido bidimensional e tem a capacidade de mudar de forma e invaginar-se para o interior da célula, formando alguns dos seus organelos.

A matriz fosfolipídica da membrana foi pela primeira vez postulada em 1825 por Gorter e Grendal; no entanto, só em 1895, Charles Overton deu força a esta teoria, tendo observado que a membrana celular apenas deixava passar algumas substâncias, todas lipossolúveis.
[editar] Transporte através das membranas

Mesmo nas membranas não biológicas, como as de plástico ou celulose, há moléculas que as conseguem atravessar, em determinadas condições. Dependendo das propriedades da membrana e das moléculas (ou átomos ou íons) em presença, o transporte através das membranas classifica-se em:

* Transporte passivo – quando não envolve o consumo de energia do sistema, sendo utilizada apenas a energia cinética das moléculas; a movimentação dá-se a favor do gradiente de concentração.
* Transporte ativo – quando o transporte das moléculas envolve a utilização de energia pelo sistema; no caso da célula viva, a energia utilizada é na forma de Adenosina tri-fosfato (ATP); a movimentação das substâncias dá-se contra o gradiente de concentração.

O transporte através das membranas pode ainda ser classificado em mediado, envolve permeases (transporte ativo e difusão facilitada), e não-mediado (difusão directa).
[editar] Transporte passivo

O interior das células – o citoplasma – é basicamente uma solução aquosa de sais e substâncias orgânicas. O transporte passivo de substâncias na célula pode ser realizado através de difusão ou por osmose.

A difusão se dá quando a concentração interna de certa substância é menor que a externa, e as particulas tendem a entrar na célula. Quando a concentração interna é maior, as substâncias tendem a sair. A difusão pode ser auxiliada por enzimas permeases sendo classificada Difusão facilitada. Quando não há ação de enzimas, é chamada difusão simples

Quando a concentração externa de substâncias é menor que a interna, parte do líquido citoplasmático tende a sair fazendo com que a célula murche - plasmólise. Quando a concentração interna é menor, o líquido do meio externo tende a entrar na célula, dilatando-a - Turgência, entretanto existe ainda a situação em que a célula murcha e depois por motivos externos volta a obter sua quantidade normal de água,então esse fato é chamado de Deplasmolise, ou seja, uma plasmolise inversa. Neste caso, se a diferença de concentração for muito grande, pode acontecer que a célula estoure. As células que possuem vacúolos são mais resistentes à diferença de concentração, pois estas organelas, além de outras funções, agem retendo líquido.
[editar] Transporte ativo

O transporte ativo através da membrana celular é primariamente realizado pelas enzimas ATPases, como a importante bomba de sódio e potássio, que tem função de manter o potencial eletroquímico das células.

Muitas células possuem uma ATPase do cálcio que opera as concentrações intracelulares baixas de cálcio e controla a concentração normal (ou de reserva) deste importante mensageiro secundário. Uma outra enzima actua quando a concentração de cálcio sobe demasiadamente. Isto mostra que um íon pode ser transportado por diferentes enzimas, que não se encontram permanentemente ativas.

Há ainda dois processos em que, não apenas moléculas específicas, mas a própria estrutura da membrana celular é envolvida no transporte de matéria (principalmente de grandes moléculas) para dentro e para fora da célula:

* endocitose – em que a membrana celular envolve partículas ou fluido do exterior - fagocitose ou pinocitose - e a transporta para dentro, na forma duma vesícula; e
* exocitose – em que uma vesícula contendo material que deve ser expelido se une à membrana celular, que depois expele o seu conteúdo.

Membrana Plasmática

Membrana celular, a pele que envolve a célula.

As células possuem uma "pele" bem fininha que as envolve, protege de fatores externos e lhes dá individualidade. É a membrana plasmática. Também conhecida como plasmalema, ela possibilita haver uma composição química dentro da célula e outra, diferente, do lado de fora. Isso é fundamental para a realização de diversas funções no organismo.

A membrana também participa dos processos de reconhecimento e comunicação entre as células e permite a captação de sinais do chamado ambiente ou meio extracelular.

Imersas em líquido
O corpo humano é constituído por cerca de 70% de água. As células ficam imersas em líquido - o meio extracelular. Este é formado por diversos íons - sódio e potássio, por exemplo - e por moléculas. Já o interior da célula - o meio intracelular - guarda as organelas, os órgãos celulares, também imersos em líquido.

Duas camadas de lipídios
A membrana celular é formada por duas camadas de lípídios, que são biomoléculas insolúveis na água. Existem três tipos de lipídios no corpo:

# Lipídios de reserva: armazenam energia para que o organismo realize todas as suas funções.

# Lipídios de membrana: formam as membranas celulares.

# Esteróides: também fazem parte da composição de membranas das células animais. Alguns têm função de hormônio.

A "pele" celular
Os lipídios da membrana plasmática são os de membrana e os esteróides. Sem eles, a membrana plasmática não seria capaz de preservar tudo o que há dentro da célula. A composição lipídica da membrana plasmática muda conforme o tipo de célula e do organismo em questão. Nas membranas de mamíferos, a quantidade de lipídios das membranas plasmáticas varia conforme a idade e saúde do animal.

Nas plantas e nas bactérias essa composição muda conforme as condições ambientais, como luz e temperatura. Cuidado para não confundir a parede celular das células vegetais com a membrana plasmática: são duas estruturas diferentes.

Fileiras de lipídios
Nos animais, as membranas plasmáticas constituem-se de fosfolipídios - glicerofosfolipídios e esfingomielinas -, glicolipídios e colesterol. Imagine um alfinete, daqueles de bolinha, com duas pernas, e terá uma representação desse lipídio. A "bolinha" é a gordura e representa a porção polar hidrofílica - que absorve água. As "perninhas" são as cadeias carbônicas, chamadas de porção hidrofóbica - que repele a água.

Esses lipídios alinham-se em fileiras e formam duas camadas em que as cadeias carbônicas ficam umas de frente para as outras. No meio da bicamada lipídica há proteínas específicas inseridas parcial ou transversalmente. Entre as diversas tarefas que essas proteínas realizam inclui-se a bomba de sódio e potássio - relacionada ao equilíbrio iônico celular. Outras proteínas possuem poros pelos quais transitam a água e outros íons.

Permeabilidade seletiva da membrana plasmática
As proteínas inseridas na membrana não são fixas: podem deslizar ao longo do plano da membrana. Isso confere à membrana plasmática, outra característica importante, a de que a porção lipídica é fluida.

Como as proteínas distribuem-se em mosaico na membrana, surgiu o modelo de estudo chamado "mosaico fluido". Por causa dessas proteínas, a membrana plasmática possui permeabilidade seletiva. As proteínas determinam o que entra e o que sai da célula, em condições ideais.

Comunicação entre células
São muitos os tipos de proteínas de membrana e as funções que elas desempenham. As células dos organismos multicelulares, precisam se comunicar, organizar o crescimento dos tecidos e coordenar as suas funções. As células usam três formas de comunicação através das proteínas da membrana:

# Secretam, através da membrana, moléculas que atuam sobre células distantes.
# Utilizam proteínas sinalizadoras, para alertar a célula em determinadas situações, presas à membrana plasmática. Elas influenciam outras células por contato físico direto.
# Estabelecem junções comunicantes, espécie de canais de comunicação entre células muito próximas, que possibilitam trocas de pequenas moléculas informacionais.

O ATP é o combustível das células
As substâncias entram e saem das células com ou sem gasto de energia - lembre-se que o "combustível" delas é o ATP (adenosina trifosfato). No primeiro caso, ocorrem a difusão e a osmose: é o transporte passivo.

No segundo caso, proteínas especiais inserem e retiram íons da célula: é o transporte ativo. Essas operações são possíveis porque a membrana tem essa característica de ser permeável.

A célula gasta energia quando "joga fora" produtos do metabolismo - é a exocitose -, e também ao capturar substâncias do meio extracelular - são a endocitose e a pinocitose -, os glóbulos brancos fazem isso com substâncias nocivas ao organismo.

Composição Química

Composição química

Açúcares

Todas as membranas plasmáticas celulares são constituídas predominantemente por fosfolipídeos e proteínas em proporções variáveis e uma pequena fração de açúcares, na forma de oligossacarídeos. Exteriormente, na grande maioria das células animais, a membrana plasmática apresenta uma camada rica em glicídeos: o glicocálix ou glicocálice. Entre outros papeis, o glicocálix tem a função de reconhecimento químico da célula para seu exterior e tem também função protetora, impedindo que alguns tipos de vírus ou bactérias se anexem à célula.
[editar] Lipídios

Os lipídios presentes nas membranas celulares pertencem predominantemente ao grupo dos fosfolipídeos. Estas moléculas são formadas pela união de três grupos de moléculas menores: um álcool, geralmente o glicerol, duas moléculas de ácidos graxos e um grupo fosfato, que pode conter ou não uma segunda molécula de álcool. A estrutura das membranas deve-se primariamente a essa camada dupla de fosfolipídios. Esses lipídios são moléculas longas com uma extremidade hidrofílica (tem afinidade com a água) e a cadeia hidrofóbica (não tem afinidade com a água). O grupo fosfato está situado nas lâminas externas da estrutura trilaminar. A parte situada entre as lâminas fosfatadas é composta pelas cadeias hidrofóbicas. As membranas animais possuem ainda o colesterol, e as células vegetais possuem outros esteróis, importantes para o controle da fluidez das membranas. Em certa temperatura, quanto maior a concentração de esteróis, menos fluida será a membrana. As células procariontes, salvo algumas exceções, não possuem esteróis.
[editar] Proteínas

As proteínas são os principais componentes funcionais das membranas celulares. A maioria das proteínas da membrana celular está mergulhada na camada dupla do fosfolipídios, interrompendo sua continuidade, são as proteínas integrais. Outras, as proteínas periféricas, estão aderentes às extremidades de proteínas integrais. Algumas proteínas atuam no transporte de substâncias para dentro ou para fora da célula. Entre estas, encontram-se glicoproteínas (proteínas ligadas a carboidratos). Algumas destas proteínas formam conexões, os fibronexos, entre o citoplasma e macromoléculas da matriz extracelular. Os grupos sangüíneos A-B-O, M-N e Rh, bem como fatores HLA, são antígenos da superfície externa da membrana.

Membrana

Uma membrana é uma estrutura (ou material) fina, tipicamente plana, que separa dois ambientes. Uma vez que se dispõe entre ambientes ou fases e que tem um volume finito, pode ser referida como interfase em vez de interface. As membranas controlam selectivamente o transporte de massa entre as fases ou ambientes.

Membranas!

Membrana plasmática 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.

As membranas possuem de 6 a 9 nm de espessura. São flexíveis e fluídas. É formada de lipídios, glicídios e protídios (que podem ser esféricos ou integrais).

*

São permeáveis à água
*

e impermeáveis a íons (Na, K, H,...) e à moléculas polares não carregadas (glicídios).
*

São permeáveis à substâncias liposolúveis.

Os poros ou canais das membranas são "folhas" na membrana constituídas por proteínas ou por moléculas lipídicas. Permitem a passagem de moléculas pequenas cujo diâmetro seja inferior ao diâmetro do poro. Os poros têm diâmetro variável apresentando um valor médio de 0,8 nm. Esses canais podem ter carga positiva, negativa ou serem destituídos de cargas. Os canais com carga positiva facilitam a passagem de moléculas negativas e vice-versa.

*

Davison-Danielli: dupla camada lipídica com extremidades hidrofóbicas voltadas para dentro e extremidades hidrofílicas voltadas para proteínas globulares.
*

Unitária de Robertson: idêntico ao anterior, com diferença que as proteínas estariam estendidas sobre a membrana e que haviam proteínas que ocupavam espaços vazios entre lipídios.
*

Mosaico Fluído (Singer e Nicholson): dupla camada lipídica com extremidades hidrofóbicas voltadas para o interior e as hidrofílicas voltadas para o exterior. Participam da composição proteínas (integrais ou esféricas) e glicídios ligados às proteínas (glicoproteínas) ou lipídios (glicolipídios). A membrana que envolve as células delimita o espaço ocupado pelos constituintes da célula, sua função principal é filtragem de substâncias requeridas pelo metabolismos celular. A permeabilidade proposta pela membrana não é apenas de ordem mecânica pois podemos observar que:

*

certas partículas de substâncias "grande" passam pela membrana
*

e que outras de tamanho reduzido são rejeitadas.

A membrana possui grande capacidade seletiva possibilitando apenas a passagem de substâncias "úteis", buscando sempre o equilíbrio de cargas elétricas e químicas. As membranas também possuem diversas facetas e entre elas está na capacidade de desenvolver vilos, aumentando assim, sua superfície de absorção.



Constituição da membrana

Formada por uma dupla camada de fosfolipídios (fosfato associado a lipídios), bem como por proteínas espaçadas e que podem atravessar de um lado a outro da membrana. Algumas proteínas estão associadas a glicídios, formando as glicoproteínas (associação de proteína com glicídios - açucares- protege a célula sobre possíveis agressões, retém enzimas, constituindo o glicocálix), que controlam a entrada e a saída de substâncias.

A membrana apresenta duas regiões distintas:

*

uma polar (carregada eletricamente)
*

e uma apolar (não apresenta nenhuma carga elétrica).

Propriedades e constituição química da membrana

A membrana plasmática é invisível ao microscópio óptico comum, porém sua presença já havia sido proposta pelos citologistas muito antes do surgimento do microscópio eletrônico. Mesmo hoje ainda restam ser esclarecidas muitas dúvidas a seu respeito.



Estrutura da membrana

Atualmente o modelo mais aceito é o MODELO DO MOSAICO FLUIDO proposto por Singer e Nicholson. Segundo esse modelo, a membrana seria composta por duas camadas de fosfolipídios onde estão depositadas as proteínas. Algumas dessas proteínas ficam aderidas à superfície da membrana, enquanto outras estão totalmente mergulhadas entre os fosfolipídios; atravessando a membrana de lado a lado. A flexibilidade da membrana é dada pelo movimento contínuo dos fosfolipídios; estes se deslocam sem perder o contato uns com os outros.

As moléculas de proteínas também têm movimento, podendo se deslocar pela membrana, sem direção.

Funções da membrana

*

A membrana plasmática contém e delimita o espaço da célula,
*

mantém condições adequadas para que ocorram as reações metabólicas necessárias.
*

Ela seleciona o que entra e sai da célula,
*

ajuda a manter o formato celular,
*

ajuda a locomoção
*

e muito mais.

As diferenciações da membrana plasmática

Em algumas células, a membrana plasmática mostra modificações ligadas a uma especialização de função. Algumas dessas diferenciações são particularmente bem conhecidas nas células da superfície do intestino.

*

a) Microvilosidades - São dobras da membrana plasmática, na superfície da célula voltada para a cavidade do intestino. Calcula-se que cada célula possui em média 2.500 microvilosidades. Como conseqüência de sua existência, há um aumento apreciável da superfície da membrana em contato com o alimento.
*

b) Desmossomos - São regiões especializadas que ocorrem nas membranas adjacentes de duas células vizinhas. São espécies de presilhas que aumentam a adesão entre uma célula e a outra.
*

c) Interdigitações - Como os desmossomos também têm um papel importante na coesão de células vizinhas. enominada também membrana plasmática ou citoplasmática, representa o limite da célula com o exterior e constitui um lugar ativo de intercâmbios seletivos entre o ambiente exterior e o citoplasma. A membrana plasmática é composta por um duplo estrato de lípidos e proteínas que, do exterior ao interior se acham assim dispostos:

*

um estrato (uma camada) ou capa protéica, em contato com o ambiente exterior,
*

um estrato lipídico,
*

e outro estrato protéico limitando com o citoplasma.

Os dois estratos protéicos, de 25 Å (Angstrõm) de diâmetro, são responsáveis pela elasticidade, resistência e hidrofila da membrana plasmática. O estrato lípido de 30 Å de diâmetro constitui o esqueleto principal. Em algumas células, a membrana plasmática apresenta, em correspondência a própria superfície, uma série de modificações estruturais consideradas como estruturas especializadas da porção livre ou da parede contígua em relação aos processos fisiológicos de absorção, secreção, etc.
A membrana plasmática cumpre uma vasta gama de funções.

*

A primeira, do ponto de vista da própria célula é que ela dá individualidade a cada célula, definindo meios intra e extra celular.
*

Ela forma ambientes únicos e especializados, cuja composição e concentração molecular são conseqüência de sua permeabilidade seletiva e dos diversos meios de comunicação com o meio extracelular.


Além de delimitar o ambiente celular, compartimentalizando moléculas, a membrana plasmática representa o primeiro elo de contato entre os meios intra e extracelular, transduzindo informações para o interior da célula e permitindo que ela responda a estímulos externos que podem, inclusive, influenciar no cumprimento de suas funções biológicas.


Também nas interações célula-célula e célula-matriz extracelular a membrana plasmática participa de forma decisiva.


É, por exemplo, através de componentes da membrana que células semelhantes podem se reconhecer para, agrupando-se, formar tecidos.

A manutenção da individualidade celular, assim como o bom desempenho das outras funções da membrana, requerem uma combinação particular de características estruturais da membrana plasmática:



ao mesmo tempo que a membrana precisa formar um limite “estável”,


ela precisa também ser dinâmica e flexível.

A combinação destas características é possível devido à sua composição química.

Membrana plasmática


Quais as substâncias que formam a membrana plasmática?

Antes de responder a esta pergunta é importante lembrar que tanto o interior da célula quanto o seu exterior possui grande quantidade de água.

Você já pode ter observado o que acontece quando pinga uma gota de óleo sobre a água. O óleo não se mistura.

Os lipídeos, substâncias oleosas, são as principais moléculas presentes na membrana plasmática e o fato deles não se misturarem com a água ajuda no papel da membrana plasmática de separação da célula do seu meio externo. Os lipídeos da membrana são chamados de fosfolipídeos e se organizam em uma bicamada (duas camadas justapostas).

Os fosfolipídios possuem uma cabeça polar, formada por fósforo (que pode ficar em contato com a água) e caudas apolares (que não tem afinidade por água) que ficam voltadas para o interior da membrana.

Além dos fosfolipídeos a membrana também possui proteínas, que funcionam como portas e janelas da célula, e açúcares ligados aos lipídeos e às proteínas.Ou seja, a composição da membrana plasmática ...é principalmente lipoprotéica ( lipídios + proteínas). O modelo mais aceito atualmente foi proposto por Singer e Nicholson e é conhecido como modelo do mosaico fluido,

A membrana e suas propriedades


Composição química da membrana

As membranas constituintes das células procarióticas como eucarióticas, são lâminas finas e deformáveis, mas mecanicamente resistentes; são todas estruturadas de acordo com o mesmo modelo de arquitectura molecular, ainda que possam apresentar diferentes espessuras (6 –10 nm), razão pela qual J. David Robertson as designou por membrana unitária.

A composição química das membranas oscila em torno dos valores médios de 60% de proteínas globulares e 40% de lípidos. Associados a estes componentes maioritários, identificam-se ainda glúcidos, quase sempre em quantidades muito menores e associados às proteínas e aos lípidos, constituindo glicoproteínas e glicolípidos.

Entre as proteínas constituintes da membrana, cerca de 80% são enzimas. Os lípidos das membranas são moléculas longas e anfipáticas: possuem duas extremidades com propriedades de solubilidade, diferentes. Enquanto que uma das extremidades é hidrofílica (polar) e portanto solúvel em meio aquoso, a outra é hidrófoba (apolar), consequentemente insolúvel em meio aquoso mas com afinidade para outros lípidos. Entre os lípidos mais frequentes nas membranas celulares, distinguem-se os fosfolípidos, com uma representação de 70 a 90%. As membranas das células animais contêm colesterol, o que não acontece nas células vegetais, que possuem outros esterois. Como se verá adiante, quanto maior for a concentração de esterois, menos fluida será a membrana. As membranas das células procarióticas não contêm esterois, salvo raras excepções.

À medida que avança o conhecimento sobre a composição, a estrutura e as funções da membrana unitária, formulam-se modelos interpretativos dos dados conhecidos.

O primeiro modelo concebido, inicialmente por Gorder e Grendel, e depois desenvolvido por Danielli, Davson e outros, ficou conhecido por modelo em sandwich. Admitia que a membrana era formada por uma bicamada contínua de moléculas lipídicas, à qual se associavam proteínas, numa e noutra face. Este modelo de organização estrutural membranar deduzia-se a partir de dados físicos e químicos indirectos, nomeadamente na composição química da membrana e nas propriedades anfipáticas dos fosfolípidos. Com o desenvolvimento do microscópio electrónico de transmissão tornou-se possível visualizar directamente a estrutura da membrana, permitindo dar um importante passo em frente. A microscopia electrónica revelou uma estrutura tri-lamelar, consistindo em duas camadas electronodensas separadas por uma electronotranslúcida.

O arranjo dos lípidos em bicamada resulta directamente da sua natureza anfipática, acima definida. Como consequência disso, nas bicamadas lipídicas, as “cabeças” hidrofílicas das moléculas de lípidos ficam voltadas para fora, interactuando com os meios aquosos, enquanto que as “caudas” hidrófobas se dirigem umas para as outras, no interior da bicamada.

A dificuldade de coadunar o modelo com as propriedades de permeabilidade conhecidas, levou Danielli a admitir a existência de poros.

De posse dos resultados disponibilizados pela nova técnica de microscopia electrónica, Singer, Nicholson e outros conceberam um novo modelo de arquitectura molecular, que ficou conhecido por modelo em mosaico fluido. Este recupera do anterior, a disposição dos fosfolípidos em dupla camada. Contudo, as proteínas, não só se dispõem de um e de outro lado, como também penetram na camada lipídica, podendo ocupar toda a espessura da membrana.

As proteínas, por seu turno, podem encontrar-se associadas à membrana essencialmente de duas formas distintas: ou se encontram “mergulhadas” na bicamada lipídica e designam-se por proteínas intrínsecas, ou encontram-se aderentes a uma das faces da membrana, designam-se então por proteínas extrínsecas .

Propriedades da membrana



As membranas gozam de um conjunto de propriedades físicas que determinam a sua participação não só na estruturação física da célula, como no próprio funcionamento. Destacam-se as seguintes propriedades:



a) Assimetria



As duas faces da membrana não possuem a mesma composição lipídica, glucídica e proteica. Em geral, os glúcidos encontram-se presentes na face externa. Também as cargas eléctricas se distribuem diferentemente, sendo a face citoplasmática, a que tem maior carga negativa, em geral.



b) Fluidez



A membrana é uma estrutura fluida, o que significa que os seus componentes não ocupam posições definidas e são susceptíveis de deslocações bidimensionais, de rotação ou de translação. Esta propriedade deve-se ao facto de, em geral, não se estabelecerem ligações fortes (covalentes) entre as diversas moléculas, mas, predominantemente, ligações lábeis (ligações de Van der Walls e pontes de hidrogénio). Para além dos movimentos referidos, também os fosfolípidos podem trocar de camada (flip-flop).



c) Permeabilidade diferenciada



A bicamada lipídica da membrana é impermeável aos iões, diferentemente permeável às moléculas consoante o respectivo peso molecular e lipossolubilidade, e francamente permeável à água e aos gases (azoto, oxigénio, dióxido de carbono). Aplica-se-lhe, ainda que de forma pouco rigorosa, o conceito de membrana semi-permeável.



d) Continuidade



Uma característica das membranas celulares reside no facto de elas nunca apresentarem bordos livres ou descontinuidades; em todas as formações, desde a membrana plasmática, que limita a célula, à mais pequena vesícula, não existem descontinuidades, e os espaços por ela delimitados, são sempre fechados.

A existência de poros nucleares explica-se pelo facto de o núcleo não ser delimitado por uma só membrana, mas por um invólucro duplo, constituído por duas membranas paralelas. Estas estão aliás em perfeita continuidade com as membranas do retículo endoplasmático, de tal forma que é lícito encarar o invólucro nuclear como uma parte especializada do próprio retículo endoplasmático.



e) Resistência à tracção



Apesar de os diversos componentes, nomeadamente os fosfolípidos constituintes da bicamada, estarem unidos por ligações fracas, o certo é que a integração dessas forças, em número extremamente elevado, confere à membrana uma determinada resistência à tracção, responsável pela manutenção da individualidade da célula. A indução da hemólise dos glóbulos vermelhos, através da sujeição destes a um meio hipotónico, põe em destaque o limiar da resistência da membrana.

Funções da membrana



À luz do conceito trifásico da célula eucariótica, cabe às membranas não só assegurar os contactos com o meio exterior, como desempenhar o papel de medianeiro (fase intermédia) entre as outras duas fases, a interna e a externa. Daí decorrem as principais funções da membrana:



a) Individualização da célula



O somatório das forças de Van der Walls que unem os fosfolípidos lado a lado, nas duas camadas, confere à membrana uma determinada resistência à tracção (ver propriedades da membrana), suficiente para assegurar a integridade física da célula, em condições normais e, consequentemente, a sua individualidade. Sabe-se contudo, que a membrana plasmática é complementada, nesta função, internamente, pelo citosqueleto, e externamente, por matrizes extracelulares (caso de algumas células animais) e pela parede celular (caso das células vegetais).



b) Transportes moleculares e iónicos



O relacionamento da célula com o meio exterior, bem como das duas fases, interna e externa, entre si, implica a permuta de substâncias: iões, moléculas pequenas, macromoléculas e mesmo partículas. Todas essas permutas se realizam através da membrana, com recurso a diversos mecanismos de transporte membranar, que garantem a selectividade do processo e o fluxo consentâneo com as necessidades da célula.



c) Recepção de informação



A adequação do funcionamento da célula às condições envolventes, sejam elas o meio exterior, sejam as que resultam de um contexto de organização pluricelular, implica a capacidade de recepção e de processamento de informação. Mais uma vez, compete à membrana, e em particular à membrana plasmática, assegurar a recepção da informação pertinente. Esta função é exercida, nomeadamente, em relação a informação consubstanciada em hormonas e feromonas, através de receptores proteicos incorporados na membrana.



d) Transmissão de informação



Algumas células, animais e vegetais, estabelecem, entre si, mecanismos de transmissão de informação, instalados ao nível da membrana. No caso concreto das células nervosas, a transmissão de informação constitui a função primordial para a qual se orienta todo o processo de especialização. A membrana assume, neste processo, funções determinantes, quer constituindo estruturas isoladoras (mielina), quer assegurando a propagação de um sinal eléctrico (potencial de acção).



e) Reconhecimento celular



Esta função é particularmente importante no caso das células que se organizam em sociedades pluricelulares (organismos), nas quais se estabelece, com base num património genético comum, uma diferenciação de funções. A garantia de que as células constituintes do organismo pertencem à mesma “família” implica, não só a existência de sinais exteriores identitários, como a capacidade de os reconhecer. Correlativamente, implica que certas células, dentro do quadro de partilha de funções, disponham de mecanismos específicos de eliminação os eventuais “intrusos”. O reconhecimento celular é pois uma função multifacetada, na qual a membrana intervém a diversos títulos.



f) Orientação vectorial de reacções



Muitos dos processos químicos dos sistemas biológicos implicam longas sequências de reacções coordenadas. Por exemplo, a substância A é convertida em B, a B é convertida em C, e assim sucessivamente até ao produto final, sendo que cada uma das reacções é catalisada por um enzima (E1, E2, E3, etc.).

A eficiência do processo depende da disponibilidade dos reagentes para intervirem no momento certo, o que poderá não acontecer se se encontrarem dispersos no citoplasma. Pelo contrário, se os diversos enzimas envolvidos no processo se dispuserem sequencialmente à superfície da membrana, o produto de uma reacção passa a estar fisicamente disponível para intervir na reacção seguinte. A sequência de reacções processar-se-á com maior eficiência.

Diversos são os exemplos de reacções vectoriais orientadas pela disposição dos enzimas à superfície da membrana (ver fosforilação oxidativa).

Especializações da membrana


Em regra, as células, quer se constituam como organismos unicelulares, quer se encontrem associadas formando organismos pluricelulares, apresentam especializações diversas, direccionadas a determinadas funções. Algumas dessas funções são estreitamente dependentes da membrana plasmática, como sejam a absorção de nutrientes ou a coesão intercelular quando se trata de formação de tecidos de revestimento (epitélios).



a) Aumento da superfície de trânsito molecular



A especialização na função de absorção de nutrientes ou, de uma forma geral, de transferência molecular, traduz-se, em geral, numa hipertrofia da membrana, que pode concretizar-se pela diferenciação de estruturas digitiformes, denominadas microvilosidades.

As células epiteliais do intestino humano, por exemplo, possuem, na superfície apical, milhares de microvilosidades, que aumentam a área de absorção em cerca de 20 vezes. Noutros casos, o aumento da superfície de trânsito molecular resulta da formação de pregas membranares.



b) Coesão intercelular



Entre células adjacentes, constituintes de um tecido, subsiste um espaço intercelular de 10-15 nm. Contudo, em certos locais, formam-se zonas de aderência acrescida, designadas por junções. Distinguem-se, grosso modo, três classes de junções, consoante a função prioritária que exercem: impermeabilização, aderência, e comunicação.



Impermeabilização

Esta função é executada por junções apertadas ou zonulae ocludens. Destinam-se a tornar um tecido epitelial totalmente estanque. Consistem em bandas que rodeiam completamente as células e contactam com estruturas idênticas das células adjacentes. Ao seu nível, as membranas encostam-se, eliminando o espaço intermembranar.



Aderência

O reforço da aderência entre células adjacentes é realizado através das junções designadas por ou zonulae adherens (quando constituem bandas circundantes das células) ou fascia adherens, quando se limitam a pequenas zonas circulares. A este nível, o espaço intermembranar aumenta (15-20 nm) e é preenchido por um cimento glicoproteico. A membrana plasmática é mais espessa e dela partem tonofilamentos que penetram no citoplasma, oferecendo uma perspectiva de enraizamento. Incluem-se, nesta categoria, os desmossomas. Nestes últimos, o espaço intermembranar ainda é mais amplo, atingindo 30 nm, e as membranas das células vizinhas são acompanhadas, na face interna, por uma placa densa onde se prendem numerosos filamentos citoplasmáticos.

Comunicação

Nas células animais encontram-se junções em que o espaço intercelular se reduz a cerca de 3 nm e é, aparentemente, atravessado por septos. Estas junções são designadas por junções hiato ou gap junctions. O estudo ultra-estrutural destas junções revelou que os referidos septos são, na realidade, estruturas proteicas intrínsecas, formadas por seis proteínas idênticas, e designadas por conexões.
As conexões de duas células adjacentes formam um canal contínuo que permite o trânsito de pequenas moléculas e de iões. Modificações estruturais das proteínas constituintes dos conexões, induzidas por alterações dos ambientes citoplasmáticos, como por exemplo o teor de Ca++, determinam que os canais estejam abertos ou fechados. As junções hiato são, pois, estruturas dinâmicas, e a sua participação em processos que implicam coordenação intercelular, como o peristaltismo intestinal, a contracção cardíaca, a embriogénese e a inibição de proliferação celular, por contacto entre as células, é conhecida.

Nos tecidos vegetais, a comunicação entre células adjacentes efectua-se através de plasmodesmos. Consistem em interrupções da parede celular preenchidas pelo citossol e atravessadas por um canal, o desmotúbulo, que garante a comunicação entre os retículos das duas células.

Geralmente, os plasmodesmos formam-se durante a divisão celular. Apesar das suas dimensões relativamente grandes (20-40 nm), os plasmodesmos apresentam uma certa selectividade. Contudo, é através deles que certos vírus se propagam e infectam novas células.





estrutura celular

ESTRUTURAS CELULARES I
(membrana plasmática)
Tudo que existe, e que é indivualizado, precisa se separar do seu meio exterior por algum envoltório. Por exemplo, uma casa é separada do meio externo por paredes, pelo piso e pelo teto.

Imagine agora uma célula sem um envoltório. Como seria sua composição? Certamente, semelhante àquela encontrada ao seu redor. Sem esse envoltório, provavelmente a célula nem existiria.

Assim, o papel principal da membrana plasmática é delimitar a célula, em outras palavras, separar o conteúdo citoplasmático do meio em que ela se encontra. Por isso, começaremos nosso estudo sobre as estruturas que formam a célula pela membrana plasmática.

Quais as substâncias que formam a membrana plasmática?

Antes de responder a esta pergunta é importante lembrar que tanto o interior da célula quanto o seu exterior possui grande quantidade de água.

Você já pode ter observado o que acontece quando pinga uma gota de óleo sobre a água. O óleo não se mistura.

Os lipídeos, substâncias oleosas, são as principais moléculas presentes na membrana plasmática e o fato deles não se misturarem com a água ajuda no papel da membrana plasmática de separação da célula do seu meio externo. Os lipídeos da membrana são chamados de fosfolipídeos e se organizam em uma bicamada (duas camadas justapostas).

Os fosfolipídios possuem uma cabeça polar, formada por fósforo (que pode ficar em contato com a água) e caudas apolares (que não tem afinidade por água) que ficam voltadas para o interior da membrana.

Além dos fosfolipídeos a membrana também possui proteínas, que funcionam como portas e janelas da célula, e açúcares ligados aos lipídeos e às proteínas.Ou seja, a composição da membrana plasmática ...é principalmente lipoprotéica ( lipídios + proteínas). O modelo mais aceito atualmente foi proposto por Singer e Nicholson e é conhecido como modelo do mosaico fluido, como mostra a figura abaixo.
Membrana secundária

Em células de determinados tecidos, como o tecido lenhoso e o esclerênquima, podem ocorrer novas deposições de matérias, que constituem a membrana secundária. Essa membrana é espessa, pouco elástica e apresenta-se formada por celulose, hemicelulose, substâncias pécticas, lignina, etc...

A membrana secundária não se deposita de maneira contínua e uniforme.

Ás vezes, surgem regiões nas quais ela não se deposita, formando as pontuações. A falta de deposição coincide exatamente com as regiões onde a membrana primária era atravessada pelos canalículos (poros), os quais, como já sabemos, são percorridos pelos plasmodesmos. Deve-se notar que as pontuações são correspondentes, em células adjacentes, formando pares de pontuação.

Membrana Plasmática

A membrana plasmática envolvendo as organelas da célula
podemos definir a membrana plasmática como envoltório celular. Este envoltório será o responsável pela forma da célula e pelas substâncias que entram e saem dela.

Composição e outras características

Sua composição química é lipoprotéica (gordura + proteína), porém, esta não se dá de forma homogênea.

Há dois tipos de substância que atravessam a membrana plasmática: as hidrossolúveis e as lipossolúveis.

As substâncias hidrossolúveis chegam ao interior das células somente após atravessarem os poros contidos nas proteínas transportadoras. Contudo, este transporte somente ocorrerá se estas substâncias forem menor do que o tamanho do poro desta proteína.

No caso das substâncias lipossolúveis, estas atravessam a membrana plasmática bem mais facilmente, pois a maior parte da membrana plasmática é formada por lipídeo. Aqui, as substâncias não necessitam ser pequenas, necessariamente, para chegarem ao interior da célula.

Este processo de entrada e saída de substâncias através da membrana plasmática são conhecidos como transporte passivo (difusão e osmose) e transporte ativo (endocitose, fagocitose, exocitose).

Membrana Plasmática

A membrana plasmática, membrana celular ou plasmalema é a estrutura que delimita todas as células vivas, tanto as procarióticas como as eucarióticas. Ela estabelece a fronteira entre o meio intracelular, o citoplasma, e o ambiente extracelular, que pode ser a matriz dos diversos tecidos.

Aparece em eletromicrografias como duas linhas escuras separadas por uma faixa central clara, com uma espessura de 7 a 10 nm. Esta estrutura trilaminar encontra-se em todas as membranas encontradas nas células, sendo por isso chamada de unidade de membrana ou membrana unitária.

A membrana celular não é estanque, mas uma “porta” seletiva que a célula usa para captar os elementos do meio exterior que lhe são necessários para o seu metabolismo e para libertar as substâncias que a célula produz e que devem ser enviadas para o exterior (sejam elas produtos de excreção, das quais deve se libertar, ou secreções que a célula utiliza para várias funções relacionadas com o meio).


membrana.


Potencial De Membrana Celular

O mais importante exemplo de transporte ativo presente na membrana das células excitáveis é a Bomba de Sódio e Potássio.

Tal bomba transporta, ativamente e constantemente, íons sódio de dentro para fora da célula e, ao mesmo tempo, íons potássio em sentido contrário, isto é, de fora para dentro das células.

Mas os íons (sódio e potássio) não são transportados com a mesma velocidade: A Bomba de Sódio e Potássio transporta mais rapidamente íons Sódio (de dentro para fora) do que íons Potássio (de fora para dentro).
Para cada cerca de 3 íons sódio transportados (para fora), 2 íons potássios são transportados em sentido inverso (para dentro).

Isso acaba criando uma diferença de cargas positivas entre o exterior e o interior da célula, pois ambos os íons transportados pela bomba (sódio e potássio) são cátions (com 1 valência positiva), e a Bomba de Sódio e Potássio transporta, portanto, mais carga positiva de dentro para fora do que de fora para dentro da célula.

Cria-se assim um gradiente elétrico na membrana celular: No seu lado externo acaba se formando um excesso de cargas positivas enquanto que no seu lado interno ocorre o contrário, isto é, uma falta de cargas positivas faz com que o líquido intracelular fique com mais cargas negativas do que positivas.

O gradiente elétrico então formado é conhecido como Potencial de Membrana Celular. Na maioria das células nervosas tal potencial equivale a algo em torno de -90mv.
Copyright - 1999 - Milton Carlos Malaghini

Membrana plasmatica

A membrana plasmática, membrana celular ou plasmalema é a estrutura que delimita todas as células vivas, tanto as procarióticas como as eucarióticas. Ela estabelece a fronteira entre o meio intracelular, o citoplasma, e o ambiente extracelular, que pode ser a matriz dos diversos tecidos.Todas as membranas plasmáticas celulares são constituídas predominantemente por fosfolipídeos e proteínas em proporções variáveis e uma pequena fração de açúcares, na forma de oligossacarídeos. Exteriormente, na grande maioria das células animais, a membrana plasmática apresenta uma camada rica em glicídeos
Os lipídios presentes nas membranas celulares pertencem predominantemente ao grupo dos fosfolipídeos. Estas moléculas são formadas pela união de três grupos de moléculas menores: um álcool, geralmente o glicerol, duas moléculas de ácidos graxos e um grupo fosfato, que pode conter ou não uma segunda molécula de álcool.
As proteínas são os principais componentes funcionais das membranas celulares. A maioria das proteínas da membrana celular está mergulhada na camada dupla do fosfolipídios, interrompendo sua continuidade, são as proteínas integrais. Outras, as proteínas periféricas, estão aderentes às extremidades de proteínas integrais.
A membrana celular é responsável pela manutenção de uma substancia do meio intracelular, que é diferente do meio extracelular e pela recepção de nutrientes e sinais químicos do meio extracelular. Para o funcionamento normal e regular das células, deve haver a seleção das substâncias que entram e o impedimento da entrada de partículas indesejáveis, ou ainda, a eliminação das que se encontram no citoplasma. Por ser o componente celular mais externo e possuir receptores específicos, a membrana tem a capacidade de reconhecer outras células e diversos tipos de moléculas, como hormônios.

Membrana Plasmatica.

Membrana celular (ou membrana plasmática ou membrana citoplasmática ou plasmalema)

É o envoltório que toda célula possui (define seu limites, e mantém as diferenças essenciais entre os meios interno e externo). Sua espessura está entre 6 a 9 nm, só visível ao microscópio eletrônico, são flexíveis e fluidas.

São estruturas altamente diferenciadas, destinadas a uma compartimentação única, na natureza. Elas são capazes de selecionar, por mecanismos de transporte ativo e passivo, os ingredientes que devem passar, tanto para dentro como para fora das células.

Estrutura básica da Membrana Plasmática

Modelo Mosaico Fluido - Sugerido por Singer e Nicholson, onde as proteínas da membrana estão engastadas na camada lipídica, do lado interno, do lado externo, ou atravessando completamente a membrana. Existe uma grande variedade proteínas membranais. A fluidez esta condicionada ao tipo de ligações intermoleculares na membrana. O termo mosaico se deve ao aspecto da membrana na microscopia eletrônica.

Atualmente, o modelo do mosaico fluido é o mais aceito, por encontrar apoio em varias evidencias experimentais. Nenhum modelo está pronto, a evolução das pesquisas irá melhorar o conhecimento atual.

modelo mosaico fluido

Ligações na Membrana

A membrana não é uma estrutura covalente.

As forças que mantém as biomoléculas na membrana , são coulombianas, hidrofóbicas,pontes de H, etc.

Composição e propriedades da Membrana.

Todas as membrana biológicas são constituídas por uma dupla camada lipídica aproximadamente (45%) e proteína (55%) é altamente higroscópica, seletivamente permeável (controla e entrada e saída de substâncias), possui poros, tem sistema para transporte ativo de íons, e diversas enzimas encravadas na dupla camada lipídica, que exercem várias funções.

Enzimas: É um importante catalisador que une ou separa moléculas.

As membranas plasmáticas de um eucariócitos contém quantidades particularmente grande de colesterol. As moléculas de colesterol aumentam as propriedades da barreira da bicamada lipídica e devido a seus rígidos anéis planos de esteróides diminuem a mobilidade e torna a bicamada lipídica menos fluida.

A maioria dos lipídios que compõe a membrana são fosfolipídios dos quais predominam: fosfatidilcolina, esfingomielina, fosfatidilserina e fosfalipidiletanolamina.

Estruturas da membrana:

- Poros ou canais: são "falhas" na membrana constituídas por proteínas ou por moléculas lipídicas. Permitem a passagem de moléculas pequenas cujo diâmetro seja inferior ao diâmetro do poro. Os poros têm diâmetro variável apresentando um valor médio de 0,8 nm. Esses canais podem ter carga positiva, negativa ou serem destituídos de cargas. Os canais com carga positiva facilitam a passagem de moléculas negativas e vice-versa.
Os canais podem apresentar portões.

- Zonas de difusão facilitada: são regiões que possuem moléculas de uma determinada espécie química, em alta concentração. Moléculas afins se difundem com facilidade através dessas zonas. Exemplos: lipídios e proteínas.

- Receptores: são locais (sítios) específicos da membrana onde podem se encaixar moléculas (mensageiras) que passam uma determinada informação à célula.
Alguns receptores podem estar acoplados a canais regulando, dessa forma, os processos de permeabilidade celular receptores, freqüentemente estão associados aos operadores.

- Operadores: são estruturas protéicas capazes de realizar transporte contra um gradiente de concentração do soluto transportado. Operam no sentido unidirecional e são dependentes do fornecimento de energia (ATP).

Como já foi mencionado nosso corpo é constituído predominantemente por água. E sabemos que as reações bioquímicas podem ocorrer somente nesta solução. Dentro da células existem um complexo ambiente químico, denominado meio intracelular, constituído principalmente por água, proteínas e saís inorgânicos (LIC).

As células estão imersas em uma outra grande solução, que é denominada meio extracelular (LEC). As soluções dentro e fora da células tem diferentes composições, e este fato é muito importante para a função da célula, em especial a célula do neurônio e células musculares, (células estas ditas excitáveis) que podem reagir a estímulos vindos do ambiente externo.

Os processos de membrana, são fenômenos que ocorrem na membrana celular que explicam como as células nervosas podem ser excitadas e transmitir esta excitação para outra parte do sistema nervoso e sistema muscular.

Membranas artificiais

Membranas artificiais são utilizadas em processos de separação por membranas. As primeiras membranas comerciais eram produzidas por gelificação de uma solução polimérica. Nos anos 70 surgiram as primeiras membranas assimétricas, produzidas por inversão de fase. Mais tarde surgiram as membranas compósitas e as membranas cerâmicas.

Membrana Plasmática

A membrana plasmática, membrana celular ou plasmalema é a estrutura que delimita todas as células vivas, tanto as procarióticas como as eucarióticas. Ela estabelece a fronteira entre o meio intracelular, o citoplasma, e o ambiente extracelular, que pode ser a matriz dos diversos tecidos.

Aparece em eletromicrografias como duas linhas escuras separadas por uma faixa central clara, com uma espessura de 7 a 10 nm. Esta estrutura trilaminar encontra-se em todas as membranas encontradas nas células, sendo por isso chamada de unidade de membrana ou membrana unitária.

A membrana celular não é estanque, mas uma “porta” seletiva que a célula usa para captar os elementos do meio exterior que lhe são necessários para o seu metabolismo e para libertar as substâncias que a célula produz e que devem ser enviadas para o exterior (sejam elas produtos de excreção, das quais deve se libertar, ou secreções que a célula utiliza para várias funções relacionadas com o meio).

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

Açúcares

Todas as membranas plasmáticas celulares são constituídas predominantemente por fosfolipídeos e proteínas em proporções variáveis e uma pequena fração de açúcares, na forma de oligossacarídeos. Exteriormente, na grande maioria das células animais, a membrana plasmática apresenta uma camada rica em glicídeos: o glicocálix ou glicocálice. Entre outros papeis, o glicocálix tem a função de reconhecimento químico da célula para seu exterior e tem também função protetora, impedindo que alguns tipos de vírus ou bactérias se anexem à célula.

Lipídios

Os lipídios presentes nas membranas celulares pertencem predominantemente ao grupo dos fosfolipídeos. Estas moléculas são formadas pela união de três grupos de moléculas menores: um álcool, geralmente o glicerol, duas moléculas de ácidos graxos e um grupo fosfato, que pode conter ou não uma segunda molécula de álcool. A estrutura das membranas deve-se primariamente a essa camada dupla de fosfolipídios. Esses lipídios são moléculas longas com uma extremidade hidrofílica (tem afinidade com a água) e a cadeia hidrofóbica (não tem afinidade com a água). O grupo fosfato está situado nas lâminas externas da estrutura trilaminar. A parte situada entre as lâminas fosfatadas é composta pelas cadeias hidrofóbicas. As membranas animais possuem ainda o colesterol, e as células vegetais possuem outros esteróis, importantes para o controle da fluidez das membranas. Em certa temperatura, quanto maior a concentração de esteróis, menos fluida será a membrana. As células procariontes, salvo algumas exceções, não possuem esteróis.

Proteínas

As proteínas são os principais componentes funcionais das membranas celulares. A maioria das proteínas da membrana celular está mergulhada na camada dupla do fosfolipídios, interrompendo sua continuidade, são as proteínas integrais. Outras, as proteínas periféricas, estão aderentes às extremidades de proteínas integrais. Algumas proteínas atuam no transporte de substâncias para dentro ou para fora da célula. Entre estas, encontram-se glicoproteínas (proteínas ligadas a carboidratos). Algumas destas proteínas formam conexões, os fibronexos, entre o citoplasma e macromoléculas da matriz extracelular. Os grupos sangüíneos A-B-O, M-N e Rh, bem como fatores HLA, são antígenos da superfície externa da membrana.

Características da membrana celular!

A membrana celular é responsável pela manutenção de uma substancia do meio intracelular, que é diferente do meio extracelular e pela recepção de nutrientes e sinais químicos do meio extracelular. Para o funcionamento normal e regular das células, deve haver a seleção das substâncias que entram e o impedimento da entrada de partículas indesejáveis, ou ainda, a eliminação das que se encontram no citoplasma. Por ser o componente celular mais externo e possuir receptores específicos, a membrana tem a capacidade de reconhecer outras células e diversos tipos de moléculas, como hormônios.

As membranas celulares possuem mecanismos de adesão, de vedação do espaço intercelular e de comunicação entre as células. Os microvilos ou microvilosidades são muito freqüentes e aumentam a superfície celular.

Não confundir a membrana celular com a parede celular (das células vegetais, por exemplo), que tem uma função principalmente de proteção mecânica da célula. Devido à membrana citoplasmática não ser muito forte, as plantas possuem a parede celular, que é mais resistente.

A membrana celular é uma camada fina e altamente estruturada de moléculas de lípidos e proteínas, organizadas de forma a manter o potencial eléctrico da célula e a controlar o que entra e sai da célula (permeabilidade selectiva da membrana). Sua estrutura só vagamente pode ser verificada com um microscópio de transmissão electrônica. Muitas vezes, esta membrana contém proteínas receptoras de moléculas específicas, os Receptores de membrana, que servem para regular o comportamento da célula e, nos organismos multicelulares, a sua organização em tecidos (ou em colónias).

Por outro lado, a membrana celular não é, nem um corpo rígido, nem homogêneo – é muitas vezes descrita como um fluido bidimensional e tem a capacidade de mudar de forma e invaginar-se para o interior da célula, formando alguns dos seus organelos.

A matriz fosfolipídica da membrana foi pela primeira vez postulada em 1825 por Gorter e Grendal; no entanto, só em 1895, Charles Overton deu força a esta teoria, tendo observado que a membrana celular apenas deixava passar algumas substâncias, todas lipossolúveis.

fagocitose

Fagocitose é o englobamento e digestão de partículas sólidas e microorganismos por fagócitos ou células amebóides.

Na corrente sanguínea ocorre quando o sistema imunológico identifica um corpo estranho que será englobado e digerido pelos leucócitos.

Um grande aumento de leucócitos no sangue indica processo infeccioso.

Consiste também em processo de alimentação de muitos protozoários unicelulares - onde a partícula englobada pela célula, através da expansão da membrana plasmática, é envolvida num vacúolo digestivo, a partir do qual a matéria digerida passa depois para o citoplasma.

A ingestão das partículas de alimento pode ser realizada por pseudópodes, como nos organismos amebóides, ou a própria célula pode ter um citostoma (o mesmo que "boca celular"), como os ciliados, por onde entram as partículas de alimento.

terça-feira, 9 de agosto de 2011

MEMÓRIA DAS CÉLULAS

A teoria da memória celular pressupõe que as células do organismo humano detêm o poder da memória, e são, portanto, capazes de armazenar costumes, valores e inclinações, tanto quanto os neurônios. Desta forma, qualquer órgão transplantado de uma pessoa para outra pode levar consigo estas informações e incorporá-las ao modo de ser do receptor desta estrutura celular.

Há pesquisas e testemunhos que apontam a incidência destes eventos em pacientes transplantados; vários deles admitem ter desenvolvido novas práticas e tendências, as quais descobrem, posteriormente, serem frequentes naqueles que doaram os órgãos. Lars Jansen, cientista português, foi contemplado com o Prêmio Crioestaminal 2009 por suas investigações sobre este tema.

Lars afirma que uma célula pertencente ao músculo, por exemplo, tem lembranças específicas, mesmo que seus genes sejam semelhantes aos de um neurônio. Deduz-se desta constatação que cada célula possui uma identidade própria, legada a ela no processo incessante de divisões celulares; assim, pode-se concluir que, neste mecanismo, não são enviados apenas genes às células, mas também alguma outra herança significativa.

Outro pesquisador que aborda seriamente esta questão é o neuroimunologista Paul Pearsall. Em 2002 um estudo abrangente sobre memória celular foi divulgado pelo veículo científico Journal of Near-Death Studies. Este artigo engloba as 150 entrevistas elaboradas pelo cientista com pacientes transplantados que receberam o coração ou o pulmão de outra pessoa.

Paul conclui que estes órgãos detêm células vivas com um incrível manancial de dados transmitidos pela memória destas estruturas. Ele aprofunda esta temática na obra denominada ‘O Código do Coração’. Entre vários depoimentos presentes neste livro há a história de uma garota de dez anos a quem é doado o coração de uma menina de oito anos, algumas horas depois de sua trágica morte, perpetrada por um criminoso então desconhecido. Após algum tempo, a paciente testemunha em sonhos o momento do crime e consegue descrever para os policiais todos os detalhes, o que permite finalmente a captura do assassino.

No caso do coração, alguns estudos têm revelado que o cérebro e este órgão interagem através do sistema nervoso de tal forma que parece haver entre ambos um diálogo mútuo. Assim, eles poderiam se influenciar reciprocamente. Várias pesquisas apontam para a existência de uma estrutura cerebral própria no coração, com sua rede de neurônios, transmissores, proteínas, entre outros elementos imprescindíveis. Este complexo confere a ele condições de atuar de forma autônoma, e possivelmente o dom de sentir e a capacidade de percepção.

É este sistema nervoso autônomo que possibilita o funcionamento do órgão em outro organismo; se ele realmente comporta um cérebro complementar, pode também armazenar em seu arquivo celular o que se entende por memória. Estes eventos não são, porém, conclusivos o suficiente para propiciar uma evidência científica irrefutável nos meios acadêmicos.