1º Ano Ensino Médio - Noturno - Energia

TEMA: Membrana Plasmática 

Revestimentos Externos da Célula 

A membrana plasmática é o limite da vida, a fronteira que separa a célula viva de seu ambiente e controla o tráfego de dentro para fora e de fora para dentro da célula. Como todas as membranas biológicas, a membrana plasmática possui permeabilidade seletiva, isto é, permite que algumas substâncias a atravessem mais facilmente do que outras. A capacidade da célula em distinguir suas trocas químicas com o ambiente é fundamental para a vida, e a membrana plasmática e seus componentes moleculares tornam possível essa seletividade.

Figura: a) Difusão simples: as moléculas lipossolúveis se difundem pela bicamada lipídica. b) Difusão facilitada de íons K por um canal dependente de K. Um canal dependente é aquele em que uma porção da proteína do canal age como um portão para abrir ou fechar o poro do canal para a passagem de íons. 

Fonte: TORTORA, G.J. & DERRICKSON, B.H. Corpo Humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. Editora ArtMed. 10a. edição. 2016. 704 p. 

Os lipídios e as proteínas são os ingredientes básicos das membranas, embora os carboidratos também sejam importantes. Os lipídios mais abundantes na maioria das membranas são os fosfolipídios. A capacidade dos lipídios em formar membranas é inerente à sua estrutura molecular. Um fosfolipídio é uma molécula anfipática, isto é, possui uma região hidrofílica (que fica em contato com o meio aquoso) e uma região hidrofóbica (que tem aversão à água). Uma bicamada fosfolipídica pode formar uma fronteira estável entre dois compartimentos aquosos devido ao arranjo molecular que protege a cauda hidrofílica dos fosfolipídios da água, ao mesmo tempo em que expõe as cabeças hidrofílicas à água.

Assim como os lipídeos de membrana, a maioria das proteínas de membrana é anfipática. Essa orientação molecular maximiza o contato das regiões hidrofílicas das proteínas com a água no citosol e com o líquido extracelular, ao mesmo tempo em que suas regiões hidrofóbicas fornecem um ambiente não aquoso. 

Segundo o modelo de Singer e Nicholson, também conhecido por modelo do mosaico fluido, proposto em 1972, a membrana plasmática possui uma matriz lipídica constituída de duas camadas de fosfolipídios, em que se inserem moléculas de proteínas globulares. Os fosfolipídios conferem fluidez à membrana. As proteínas são responsáveis pela maioria das funções da membrana plasmática: algumas são enzimas e catalisam certas reações que ocorrem na membrana; outras funcionam como “receptores” de membrana, possuindo um papel importante no “reconhecimento” de substâncias produzidas pelo organismo ou vindas do meio externo: é assim, por exemplo, que os antígenos (proteínas estranhas ao organismo) são “reconhecidos” pelos linfócitos (células relacionadas com a produção de anticorpos). Existem ainda proteínas que funcionam como transportadoras ou carregadoras, exercendo um papel fundamental na entrada e na saída de substâncias da célula. 

Na maioria das células animais, a membrana plasmática possui também alguns glicídios ligados a certas proteínas ou mesmo aos lipídios, formando moléculas de glicoproteínas ou de glicolipídios. Essas glicoproteínas e glicolipídios se entrelaçam, formando uma malha de aspecto gelatinoso que envolve a célula como uma vestimenta, denominada glicocálix (do grego glikys, doce, açúcar, e do latim calyx, casca, envoltório). Além de conferir maior proteção à célula animal contra agressões físicas e químicas do ambiente externo, acredita-se que o glicocálix atue na retenção de nutrientes que tocam a superfície celular, possibilitando que sejam posteriormente introduzidos no meio intracelular através de mecanismos especiais, como a pinocitose, que serão vistos adiante. O glicocálix também é responsável pelo reconhecimento de células de uma mesma variedade ou de um mesmo tecido ou órgão.

As proteínas, presentes na membrana plasmática, não têm um lugar fixo, uma vez que podem se deslocar de um lado para outro ao longo da matriz lipídica, ir à tona ou mergulhar no citoplasma. As proteínas da membrana podem ser divididas em dois grupos: integrais (intrínsecas) e periféricas (extrínsecas), conforme estejam ou não firmemente inseridas na matriz lipídica. Cerca de 70% das proteínas da membrana são integrais, sendo que algumas, inclusive, atravessam inteiramente a matriz lipídica e, por isso, são chamadas de proteínas transmembrana. A Figura abaixo demonstra as funções das proteínas das membranas celulares.

Microvilosidades (microvilos, borda em escova, orla em escova) — São evaginações (projeções para fora) da superfície da membrana que lembram, em microscopia eletrônica, minúsculos dedos, vindo daí o seu nome. 

As microvilosidades estão presentes em determinadas células eucarióticas de animais e têm a finalidade de aumentar a superfície de absorção de substâncias. 

Desmossomos (desmossomas, máculas de adesão) — São modificações que aparecem nas membranas adjacentes de células vizinhas, notadamente no tecido epitelial. Sua finalidade é promover uma maior adesão (união) entre as células. Na região onde aparecem os desmossomos, o espaço entre as membranas das células vizinhas é preenchido por glicoproteínas com propriedades adesivas. Na face citoplasmática de cada membrana, há uma camada amorfa, densa, denominada placa do desmossomo, na qual se inserem filamentos intermediários (tonofilamentos) que se aprofundam no interior da célula, dando sustentação mecânica. Os desmossomos são as principais estruturas que mantêm as células epiteliais bem unidas. 

Interdigitações — São projeções laterais da membrana plasmática de uma célula que se encaixam em depressões da membrana da célula vizinha, formando dobras que proporcionam uma maior união das células. Essas modificações também aparecem entre células vizinhas do tecido epitelial. 

Zônula de oclusão — É uma região contínua em torno da região apical de certas células epiteliais, em que os folhetos externos das membranas plasmáticas das duas células vizinhas se fundem, vedando o espaço intercelular. 

Junção comunicante (nexo, gap junction) — Observada em células epiteliais, musculares lisas, musculares cardíacas e nervosas, é uma estrutura formada por tubos protéicos paralelos que atravessam as membranas das duas células vizinhas, estabelecendo entre elas uma comunicação, que permite a troca e a passagem de certas substâncias (nucleotídeos, aminoácidos, íons e outras substâncias). Não permite, entretanto, a passagem de macromoléculas (proteínas e/ou ácidos nucleicos). 

PARA SABER MAIS

ATIVIDADES

1 — (UFRGS-2012) A membrana plasmática é uma estrutura que atua como limite externo da célula, permitindo que esta realize suas funções. Com relação à membrana plasmática, considere as afirmações abaixo. 

 I. Sua estrutura molecular tem como componentes básicos lipídeos e proteínas. 

 II. Os fosfolipídios apresentam uma região hidrofílica que fica voltada para o ambiente não aquoso. 

III. O esteróide colesterol é um lipídio presente na membrana plasmática de células animais e vegetais. 

Quais estão corretas? 

a) Apenas I 

b) Apenas II 

c) Apenas I e III 

d) Apenas II e III 

e) I, II e III

2 — (UFLA) Moléculas marcadas com um composto fluorescente são micro-injetadas em uma célula epitelial. Dez minutos após a injeção, a presença dessas moléculas marcadas é detectada em células adjacentes não-injetadas. Essa observação constitui evidência de que essas células são unidas por: 

a) desmossomos 

b) zonas de adesão 

c) interdigitações 

d) microvilosidades e) junções do tipo “gap” 

3 — (UERJ-2017) Os diferentes tipos de transplantes representam um grande avanço da medicina. Entretanto, a compatibilidade entre doador e receptor nem sempre ocorre, resultando em rejeição do órgão transplantado. O componente da membrana plasmática envolvido no processo de rejeição é: 

a) cholesterol 

b) fosfolipídio 

c) citoesqueleto 

d) glicoproteína 

4 — (Unifesp-SP) O esquema representa parte da membrana plasmática de uma célula eucariótica. 

a) A que correspondem X e Y? 

b) Explique, usando o modelo do “mosaico fluido” para a membrana plasmática, como dá a secreção de produtos do meio intracelular para o meio extracelular.