Membranas biológicas: defina seus compartimentos

Membranas biológicas estão presentes em todas as células e nessas formam uma interface entre os dois meios. São responsáveis pela definição dos meios interno e externo, bem como das organelas presentes em alguns tipos celulares. Apresentam também características bem diferentes em sua composição e capacidades bem específicas como manter gradientes elétricos e iônicos nos dois meios, são responsáveis por gerar e propagar informações elétricas em células excitáveis, funcionam como receptores para hormônios e drogas e outras muitas funções.

As membranas são formadas de uma bicamada lipídica, esta é composta por fosfolipídios, colesterol, proteínas. Os fosfolipídios são moléculas que possuem duas partes, denominados anfipáticos por possuírem as cabeças polares (hidrofílicas) e suas caudas apolares (hidrofóbicas), na presença de água essas moléculas se agrupam de maneira que seus componentes hidrofóbicos fiquem voltados para dentro da bicamada e os componentes hidrofóbicos voltados para o meio aquoso. Suas principais formas encontradas na bicamada são a fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilcolina, fosfatidilserina e esfingomielina.

Proteínas também estão presentes nas membranas biológicas são responsáveis pelo  transporte de substancias, conexão com o citoesqueleto e com a matriz extracelular, ligação com moléculas sinalizadoras na forma de receptores. Podem ser de diversos tipos proteínas periféricas, proteínas ancoradas, proteínas integrais.

Singer e Nicolson em 1972 foram os primeiros a descrever a membrana como um modelo de mosaico fluido. Nesse modelo é descrita a capacidade dos fosfolipídios de realizarem diversos movimentos, desde rotação em seu próprio eixo até movimentação lateral. Os fosfolipídios estão ligados apenas por sua afinidade uns com os outros e também com proteínas, não apresentam nenhuma ligação covalente que os una. A respeito da sua fluidez é dependente do tipo de fosfolipídio que a compõe, seu grau de saturação. Quanto mais saturada a membrana menor sua fluidez. Um outro fator que interfere na fluidez da membrana é o teor de colesterol, sabe se que o colesterol é um tipo de lipídio que compõe as membranas biológicas, da classe dos esteroides e sua estrutura é bem rígida devido à grande quantidade de anéis esteroidais. Sua presença nas membranas ocasiona uma relativa imobilização, com redução na permeabilidade à água e componentes de baixo peso molecular.

Outro movimento que acontece nas membranas biológicas é o “flip-flop”, que é a inversão e troca de lado na monocamada, é um processo raro, controlado por uma enzima chamada de flipase, um exemplo clássico é a externalização da fosfatidilserina, esse evento é um sinalizador de morte celular por apoptose.

A bicamada também apresenta locais específicos, que são microdomínios específicos onde estão presentes proteínas e lipídios específicos, é uma região diferenciada das demais partes da membrana. Conhecidas também como rafts, essas regiões concentram uma grande quantidade de colesterol e esfingolipídios, e algumas proteínas específicas que não se encontram em outras regiões da membrana. Estímulos nos receptores de membrana sinalizam os rafts que começam a se agregar iniciando os processos de sinalização celular, modificando até a estrutura da célula. Essas moléculas agrupadas tem capacidade de realizar sinalizações de maneira mais rápidas que se estivessem dispersas na membrana.

Fonte: Andrielle Capote, Fisioterapeuta, Mestranda em Fisiologia pela Universidade Federal do Paraná - UFPR

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