{"id":13224,"date":"2020-06-06T08:00:36","date_gmt":"2020-06-06T08:00:36","guid":{"rendered":"https:\/\/planetabiologia.com\/?p=13224"},"modified":"2022-11-24T15:41:21","modified_gmt":"2022-11-24T15:41:21","slug":"o-que-sao-biomembranas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/planetabiologia.com\/o-que-sao-biomembranas\/","title":{"rendered":"O que s\u00e3o Biomembranas: estrutura molecular, permeabilidade, transporte"},"content":{"rendered":"

Durante muito tempo acreditou-se na exist\u00eancia de uma membrana envolvendo a c\u00e9lula, ainda que ela n\u00e3o pudesse ser claramente vista e estudada. A c\u00e9lula visualizada em aparelhos que promoviam pequenos aumentos j\u00e1 permitia perceber os limites celulares e as deforma\u00e7\u00f5es apresentadas por eles ao serem pressionados, por exemplo, com a ponta de agulhas.<\/p>\n

No entanto, apenas o microsc\u00f3pio eletr\u00f4nico<\/a> evidenciou a presen\u00e7a da membrana celular<\/strong><\/a> e forneceu elementos para a constru\u00e7\u00e3o de um modelo dessa estrutura.<\/p>\n

Observe, na figura abaixo, como o ov\u00f3cito de mam\u00edfero, preso com uma micropipeta, deforma-se ao ser perfurado por uma microagulha. Vale esclarecer que nesse aumento n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel enxergar a membrana em si, mas o limite entre o interior celular e um envolt\u00f3rio chamado zona pel\u00facida.<\/p>\n

Essa imagem mostra uma etapa do processo de clonagem de camundongo. Um ov\u00f3cito de camundongo \u00e9 perfurado por uma microagulha para a inje\u00e7\u00e3o de um n\u00facleo celular<\/strong><\/a> de outro camundongo. Observe como a zona pel\u00facida, uma camada r\u00edgida, envolve o ov\u00f3cito externamente, como uma casca transparente e r\u00edgida. Imagem obtida com microsc\u00f3pio de luz. O ov\u00f3cito tem cerca de 100 \u00b5m de di\u00e2metro.<\/p>\n

Essa imagem nos permite intuir pelo menos duas propriedades da membrana. A primeira delas \u00e9 sua resist\u00eancia mec\u00e2nica. A segunda \u00e9 sua capacidade de regenera\u00e7\u00e3o, tamb\u00e9m chamada fluidez. Ap\u00f3s retirar a microagulha, n\u00e3o ocorre vazamento do conte\u00fado celular.<\/p>\n

Sabia-se que a membrana era constitu\u00edda de fosfolip\u00eddios<\/strong> e, desde 1925, acreditava-se que eles se organizavam na forma de uma camada dupla, com as por\u00e7\u00f5es hidrof\u00f3bicas de sua mol\u00e9cula voltadas umas para as outras. A microscopia eletr\u00f4nica<\/strong> de grande pot\u00eancia confirmou esse modelo de membrana celular.<\/p>\n

Est\u00e3o bem evidentes na figura abaixo os limites de cada uma das c\u00e9lulas (setas vermelhas) e o espa\u00e7o existente entre elas (seta amarela), por onde circula um l\u00edquido que foi corado com azul. Composto de \u00e1gua e carboidratos, ele circula por um espa\u00e7o de aproximadamente 15 nm.<\/p>\n

\"Fotomicrografia
Fotomicrografia ao microsc\u00f3pio eletr\u00f4nico de transmiss\u00e3o (TEM) mostrando detalhe do limite entre duas c\u00e9lulas. O corte ultrafino foi tratado com tetr\u00f3xido de \u00f3smio. O espa\u00e7o entre as duas membranas (colorizado em azul-claro) mede aproximadamente 15 nm.<\/figcaption><\/figure>\n

Observe que as duas membranas t\u00eam as bordas mais el\u00e9tron-densas e a regi\u00e3o central mais el\u00e9tron-l\u00facida, revelando a bicamada. No detalhe da figura, uma representa\u00e7\u00e3o esquem\u00e1tica ampliada da dupla camada da membrana.<\/p>\n

A estrutura molecular das biomembranas<\/h2>\n

As biomembranas s\u00e3o limites f\u00edsicos entre o meio celular interno, chamado citosol, e o meio externo. Elas desempenham muitas fun\u00e7\u00f5es al\u00e9m de simplesmente isolar a c\u00e9lula: permitem a passagem seletiva de algumas subst\u00e2ncias, al\u00e9m da comunica\u00e7\u00e3o entre as c\u00e9lulas, que \u00e9 feita atrav\u00e9s da superf\u00edcie das membranas.<\/p>\n

Foi proposto um modelo de membrana no qual blocos de prote\u00ednas<\/strong><\/a> \u201cflutuam\u201d em uma superf\u00edcie lip\u00eddica. O modelo atualmente aceito denomina-se modelo do mosaico fluido, sendo composto de uma camada dupla de lip\u00eddios<\/strong><\/a> e de prote\u00ednas.<\/p>\n

Algumas prote\u00ednas atravessam a membrana de um lado ao outro, sendo por isso denominadas prote\u00ednas transmembrana. Outras ficam parcialmente imersas, aflorando no citosol ou no ambiente extracelular.<\/p>\n

Elas desempenham v\u00e1rias fun\u00e7\u00f5es e s\u00e3o essenciais para o funcionamento adequado das biomembranas. Outras subst\u00e2ncias, como os carboidratos<\/strong><\/a>, podem ligar-se a elementos da membrana formando glicoprote\u00ednas ou glicolip\u00eddios observe a figura.<\/p>\n

\"Representa\u00e7\u00e3o
Representa\u00e7\u00e3o art\u00edstica da membrana plasm\u00e1tica de uma c\u00e9lula animal, de acordo com o modelo do mosaico fl uido. O modelo mostra glicolip\u00eddios (fi tas vermelhas), bicamada de fosfolip\u00eddios (esferas esverdeadas) e prote\u00ednas de membrana (em roxo). No interior da c\u00e9lula est\u00e3o representadas estruturas citoplasm\u00e1ticas.<\/figcaption><\/figure>\n

Al\u00e9m dos fosfolip\u00eddios, das prote\u00ednas e dos carboidratos, as membranas das c\u00e9lulas eucari\u00f3ticas t\u00eam esteroides. No caso das c\u00e9lulas animais, trata-se do colesterol, essencial para manter as membranas \u00edntegras, conferindo-lhes resist\u00eancia.<\/p>\n

O colesterol diminui a fluidez da membrana, mas aumenta sua estabilidade e contribui para manter suas propriedades mesmo em baixas temperaturas.<\/p>\n

Quanto maior a quantidade de \u00e1cidos graxos insaturados nos fosfolip\u00eddios da membrana, mais fluida ela ser\u00e1 e, ao mesmo tempo, mais fr\u00e1gil se tornar\u00e1. A fluidez \u00e9 uma caracter\u00edstica importante para o desempenho das fun\u00e7\u00f5es celulares, por\u00e9m a c\u00e9lula n\u00e3o pode se romper.<\/p>\n

As mol\u00e9culas de colesterol estabilizam a regi\u00e3o intermedi\u00e1ria das mol\u00e9culas de fosfolip\u00eddios, atuando como uma cola e impedindo o rompimento da membrana.<\/p>\n

\"Mol\u00e9culas
Mol\u00e9culas de colesterol s\u00e3o importantes para estabilizar biomembranas de c\u00e9lulas animais.<\/figcaption><\/figure>\n

As c\u00e9lulas vegetais<\/strong> t\u00eam uma parede celul\u00f3sica, o que auxilia na resist\u00eancia mec\u00e2nica das c\u00e9lulas, e n\u00e3o possuem colesterol, mas um outro esteroide, o estigmasterol, que auxilia a estabilizar a membrana plasm\u00e1tica.<\/p>\n

A dieta do ser humano e de outros animais pode alterar a composi\u00e7\u00e3o das membranas das c\u00e9lulas, conforme a quantidade e a variedade de lip\u00eddios consumidos.<\/p>\n

Veja tamb\u00e9m<\/h2>\n