Dinâmica das Membranas

A palavra membrana é usada para a membrana celular e para os tecidos epiteliais que delimitam uma cavidade e separam dois compartimentos. A membrana celular é uma barreira entre o fluido intracelular e extracelular, também regula as trocas e a comunicação entre as células e o meio. Ainda dá suporte estrutural à célula.

MEMBRANAS CELULARES

A membrana plasmática é uma película muito fina e de contorno irregular, elástica e lipoprotéica, que isola a célula do meio externo e participa ativamente do metabolismo celular; exibe um notável caráter seletivo.

O modelo mosaico fluido de S. J. Singer e G. Nicolson, diz que as membranas são bicamadas fosfolipídicas com proteínas inseridas entre as camadas. Os carboidratos ligam-se à superfície extracelular da membrana. Seguem algumas proteínas que relacionam-se com a membrana:

• As proteínas transmembranas e outras proteínas integrais estão firmemente ligadas à bicamada fosfolipídicas;
• As proteínas associadas ligam-se com menor firmeza aos lados da membrana;
• As proteínas estruturais mantêm a forma da célula e formam as junções celulares que deixam os tecidos juntos;
• As proteínas receptoras sobre a membrana celular são parte do sistema corporal de sinalização química. Uma molécula que se liga a um receptor é denominada ligante;
• As proteínas de transporte são as que fazem com que muitas moléculas entrem ou saiam da célula;
• As proteínas de canais formam canais cheios de água que ligam os compartimentos intra e extracelular;
• As proteínas carreadoras nunca foram uma conexão direta entre o fluido intracelular e extracelular. Elas ligam-se ao substrato, em seguida mudam a forma.

Modelo Mosaico Fluido. Singer e Nicolson - 1972

COMPARTIMENTOS DOS FLUIDOS CORPORAIS

A maioria das células do corpo é rodeada por fluido extracelular (FEC), que pode ser dividido em fluido intersticial que banha as células e em plasma, a porção fluida do sangue.

MOVIMENTO ATRAVÉS DAS MEMBRANAS

O movimento de uma substância através da membrana depende de sua permeabilidade à substância. As substâncias solúveis em lipídios podem se difundir através da bicamada fosfolipídica. Moléculas que são menos solúveis aos lipídios requerem o auxílio de proteínas da membrana para atravessá-la. Assim a passagem de tais substâncias são agrupadas em dois tipos de transporte, o ativo e o passivo.

1. Transporte Passivo não exige gasto de energia e está a favor do gradiente de concentração. Este subdividi-se em :

• Difusão simples, que é a  difusão realizada através da bicamada fosfolipídica da membrana e depende da solubilidade lipídica da molécula que está se difundindo.

• Difusão facilitada ou transporte mediado, é o movimento das moléculas com o auxílio das proteínas carreadoras.

Transporte mediado - proteína carreadora

OBS: Difusão é o movimento passivo entre as moléculas a partir de uma área de alta concentração para uma área menos concentrada. A difusão cessa quando o sistema chega a um equilíbrio, ainda que o movimento molecular continue. 

OBS²: Todo transporte mediado demonstra especificidade (capacidade do transportador de mover somente um tipo de molécula), competição (as moléculas relacionadas iram competir pelo transportador único) e saturação (ocorre quando um grupo de transportadores de membrana trabalha na sua taxa máxima).  

1. Transporte Ativo exige energia externa, movimenta moléculas contra seu gradiente               de concentração. Este subdividi-se em :

• Transporte ativo primário (direto), a energia vem diretamente do ATP. O transporte primário mais importante é o sódio-potássio-ATPase (Bomba de sódio e Potássio), que bombeia o Na para fora da célula e o K para dentro.

• Os íons de Na+ e K+ são importantes para o funcionamento celular e ocorrem em concentrações específicas dentro e fora das células. O íon Na+ se apresenta em maior concentração no meio extracelular, enquanto o íon K+ se encontra mais concentrado no meio intracelular. Logo o movimento natural desses íons é : o íon Na+ entra na célula por difusão facilitada e o K+ sai da célula pelo mesmo processo. Com isso a tendência é haver um equilíbrio entre as concentrações interna e externa desses dois íons (o que não seria bom para o metabolismo celular), logo a célula gasta energia, na forma de ATP, para fazer o transporte oposto desses íons: colocar o Na+ para fora e colocar o K+ para dentro.   

   

Bomba de Na+ e K+

Link da Bomba de Sódio

• Transporte ativo secundário (indireto) a energia potencial armazenada é utilizada no gradiente de concentração e direcionada indiretamente pela energia proveniente do ATP, sendo que a maioria é direcionada pelo gradiente de concentração do sódio (Na).