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Fisiologia da Membrana Plasmática

Entenda a fisiologia da Membrana Plasmática

1. Introdução:

A membrana plasmática não isola totalmente a célula do meio externo. Substâncias necessárias ao metabolismo devem entrar na célula, enquanto as substâncias indesejáveis devem sair. Esse controle ou seleção é exercido pela membrana que, dentro de certos limites, colabora para manter constante a composição química da célula. Por isso, dizemos que a membrana plasmática possui permeabilidade seletiva.

De um modo geral, podemos dizer que as substâncias atravessam a membrana de três maneiras distintas: por transporte passivo, por transporte ativo e por transporte em bloco.

2. Transporte Passivo:

O transporte passivo é aquele em que o fluxo de partículas é espontâneo, a favor de gradiente de concentração, não exigindo o gasto de energia pela célula. São exemplos de transporte passivo a difusão simples, a difusão facilitada e a osmose.

2.1. Difusão simples:

Fluxo espontâneo de partículas, de uma região onde a concentração de uma determinada partícula é maior para outra onde a concentração é menor.

Ex.: entrada de oxigênio em nossas células e a saída de gás carbônico.

2.2. Difusão facilitada:

É um tipo de transporte que obedece às leis da difusão, mas que depende da participação de proteínas especiais da membrana, denominadas permeases. Essas proteínas, que se movimentam em “giros” na estrutura da membrana, recolhem substâncias no meio extracelular, levando-as para o meio intracelular.

Ex.: transporte de açúcares simples e aminoácidos, como no esquema.

2.3. Osmose:

É um caso particular de difusão através de membranas semipermeáveis, onde há passagem apenas de solvente da solução menos concentrada (maior número de moléculas de água) para a mais concentrada (menor número de moléculas de água).

Obs.: Meio hipotônico- soluções menos concentradas que o citoplasma.

Meio hipertônico- soluções mais concentradas que o citoplasma.

Meio isotônico- o meio que circunda a célula tem concentração do soluto equivalente a do líquido citoplasmático.

 

Osmose em células animais

a) Meio Hipotônico:

Quando uma célula animal, como por exemplo uma hemácia humana, é colocada em uma solução hipotônica em relação ao seu citoplasma (ex: sol. NaCl 0,1%), ocorre entrada de água na célula com aumento do volume celular, levando ao rompimento da membrana plasmática. Esse fenômeno é denominado plasmoptise.

Obs.: No caso especial da hemácia, a plasmoptise recebe o nome de hemólise.

b) Meio Hipertônico:

Quando células animais (hemácias, por exemplo) são colocadas em soluções hipertônicas, ocorre perda de água com redução de volume e murchamento celular. Esse fenômeno recebe o nome de plasmólise.

Obs.: A plasmólise de hemácias recebe o nome especial de crenação.

 

Osmose em células vegetais

a) Meio Hipotônico:

Quando uma célula vegetal é colocada em uma solução hipotônica, ela absorve água do meio até ficar túrgida (“inchada”). Esse fenômeno recebe o nome de turgência ou turgescência. Ao contrário do que se observa em células animais, as células vegetais não sofrem plasmoptise, pois possuem em envoltório semi-rígido, a membrana celulósica, que impede expansões exageradas do volume celular, evitando o rompimento da membrana plasmática.

 

b) Meio Hipertônico:

Quando colocada em uma solução hipertônica, a célula vegetal perde água para o meio, com retração do volume celular. Assim, a membrana plasmática se “descola” da membrana celulósica acompanhando o “murchamento” citoplasmático. Tal fenômeno recebe o nome de plasmólise.

Nota: Se uma célula plasmolisada é colocada em uma solução hipotônica, ela volta a absorver água, recuperando seu volume normal. Esse fenômeno, que é inverso à plasmólise, recebe o nome de deplasmólise.

3. Transporte Ativo:

Representa o transporte de moléculas ou íons contra um gradiente de concentração e, portanto, com gasto de energia pela célula. Um exemplo típico desse tipo de transporte é a bomba de sódio e potássio.

3.1. Bomba de sódio e potássio

Numa célula, como por exemplo um neurônio, a concentração de íons Na no meio extracelular é significativamente maior que a concentração desses íons no meio intracelular. Inversamente, a concentração de íons K no meio intracelular é muito maior em relação ao meio extracelular. Assim, existe uma forte tendência de penetração de íons Na na célula e de saída de K para o meio externo por difusão simples, visando equilibrar as concentrações. No entanto, todos os íons Na que entram na célula são “bombeados” para o meio extracelular, da mesma forma que os íons K que saem da célula são “bombeados” para o meio intracelular. Em ambos os casos, o transporte iônico dá-se contra um gradiente de concentração, resultando em gasto de energia pela célula.

4. Transporte em bloco:

Representa o englobamento ou eliminação de macromoléculas ou partículas maiores que não conseguem atravessar a membrana plasmática por nenhum dos mecanismos já estudados. Em função do sentido no qual as partículas são transportadas, temos dois tipos de transporte em bloco: a endocitose e a exocitose.

4.1. Endocitose:

É o transporte de partículas ou macromoléculas por englobamento, ou seja, do meio extracelular para o meio intracelular. Existem dois tipos de endocitose:

a) Fagocitose:

Neste processo, a célula engloba partículas sólidas relativamente grandes. A célula, entrando em contanto com a partícula, emite pseudópodes que englobam, formando um vacúolo alimentar (fagossomo).

A fagocitose é observada principalmente em células isoladas, como amebas e glóbulos brancos. No caso da ameba, trata-se de um processo nutritivo; no caso dos glóbulos brancos, é um prcesso de defesa contra bactérias que invadem o organismo.

b) Pinocitose:

É um processo mais delicado do que a fagocitose sendo difícil sua observação ao microscópio óptico. Partículas líquidas muito pequenas são capturadas por esse processo. A membrana plasmática, na região de contato com a partícula, se invagina, aprofundando-se no interior do citoplasma; forma-se um canal. Por fim, a partícula envolvida por um pedaço de membrana solta-se, formando um vesícula de pinocitose ou pinossomo. É provável que a maioria das células seja capaz de realizar a pinocitose; esse processo é então geral, enquanto a fagocitose se restringe apenas a alguns tipos de células.

4.2. Exocitose:

É um processo de eliminação de produtos para o exterior da célula. Esses produtos estão no interior de vesículas que se desfazem na superfície da membrana plasmática, lançando o seu conteúdo no meio extracelular por um processo inverso à endocitose.

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