Tópicos do Artigo
- Introdução
- Estrutura da Membrana
- Lipídios
- Proteínas
- Glicocálice
- Estruturas Especializadas
- Desmossomos
- Junção Aderente
- Zônula Oclusiva
- Complexo Juncional
- Junção Comunicante
Introdução
A membrana plasmática ou celular atua como uma barreira que separa o ambiente intracelular do extracelular, sendo fundamental para regular a entrada e saída de substâncias na célula. Essa estrutura não pode ser observada através de um microscópio óptico, sendo necessária a utilização de um microscópio eletrônico para sua visualização. Além de desempenhar diversas funções celulares, ela é essencial para manter a estabilidade do meio interno da célula. Outra característica crucial é sua permeabilidade seletiva, que permite controlar quais substâncias podem entrar ou sair da célula.
Por meio da membrana plasmática, as células conseguem aderir umas às outras, formando camadas que delimitam diferentes compartimentos. Em vários tecidos, as membranas estabelecem canais de comunicação entre si, facilitando a troca de moléculas e íons que contribuem para a coordenação das atividades celulares. Estudos sobre o isolamento das membranas revelaram que a membrana plasmática, assim como outras membranas celulares, é composta principalmente por lipídios, proteínas e hidratos de carbono associados a esses componentes. No entanto, a proporção desses elementos pode variar significativamente, dependendo do tipo de membrana em questão.
Estrutura da Membrana
Todas as membranas celulares possuem uma estrutura fundamental composta por duas camadas contínuas e fluidas de lipídios, nas quais estão inseridas proteínas. Essa organização forma um padrão conhecido como modelo do mosaico fluido, que descreve de maneira abrangente as propriedades e comportamentos observados experimentalmente nas membranas.
Lipídios
Os lipídios que compõem as membranas são moléculas alongadas, possuindo uma extremidade hidrofílica e uma cadeia hidrofóbica. Essas macromoléculas, que apresentam simultaneamente características hidrofílicas e hidrofóbicas, são denominadas anfipáticas. Dentre os lipídios presentes nas membranas, destacam-se os fosfoglicerídeos, os esfingolipídios e o colesterol. Na bicamada lipídica, as moléculas estão organizadas de modo que suas cadeias apolares (hidrofóbicas) se orientam para o interior da membrana, enquanto as porções polares (hidrofílicas) ficam direcionadas para o meio extracelular ou para o citoplasma, ambientes menos hidrofóbicos.
Proteínas
A membrana celular abriga uma ampla diversidade de proteínas, que podem ser classificadas em dois grupos principais: as proteínas integrais (ou intrínsecas) e as proteínas periféricas (ou extrínsecas), conforme a facilidade com que podem ser extraídas da bicamada lipídica. As proteínas integrais estão fortemente ligadas aos lipídios, estabelecendo interações hidrofóbicas com eles, enquanto suas porções hidrofílicas ficam expostas ao ambiente aquoso. Algumas dessas proteínas atravessam completamente a bicamada lipídica, projetando-se em ambas as faces da membrana, e são conhecidas como proteínas transmembrana. Já as proteínas periféricas possuem uma associação mais superficial e menos estável com a membrana.
Glicocálice
A face externa da membrana plasmática possui uma área rica em carboidratos associados a proteínas ou lipídios, chamada de glicocálice. Essa estrutura é uma extensão da membrana e não uma camada independente, sendo formada por:
- As porções de carboidratos presentes nos glicolipídios da membrana, que se projetam para fora da superfície celular.
- Glicoproteínas integrais da membrana ou que são adsorvidas após serem secretadas.
- Algumas proteoglicanas que se ligam à superfície da célula.
Uma glicoproteína de grande relevância é a fibronectina, uma molécula em formato de V que possui regiões capazes de interagir com componentes do meio extracelular e com a superfície de outras células. Essa proteína atua como um elo entre o citoesqueleto e as macromoléculas presentes no material extracelular dos tecidos. Os microfilamentos de actina do citoesqueleto conectam-se à proteína vinculina, que, por sua vez, se liga à fibronectina presente no glicocálice.
Estruturas Especializadas
As células frequentemente se mantêm unidas por meio de uma matriz extracelular, auxiliadas por estruturas especializadas chamadas junções celulares. Essas junções podem atuar de diferentes formas: algumas garantem uma adesão firme entre as células, outras criam uma barreira que impede a passagem de substâncias entre elas, e há ainda aquelas que facilitam a comunicação direta de uma célula com outra.
Desmossomos
A habilidade de unir células vizinhas está relacionada à presença de caderinas, proteínas que atravessam a membrana e promovem adesão celular na presença de íons cálcio (Ca2+). Por esse motivo, os desmossomos só conseguem fixar as células adequadamente quando a concentração de Ca2+ no meio extracelular está em níveis normais. Essas estruturas são comuns em células que sofrem tensões mecânicas, como as encontradas na epiderme, no revestimento da língua e do esôfago, além das células do músculo cardíaco. O hemidesmossomo surge da divisão de um desmossomo em duas partes, com cada uma delas permanecendo associada a uma célula filha, localizando-se na membrana basal.
Junção Aderente
Presente em alguns tipos de epitélios de revestimento, a zônula aderente localiza-se ao redor da região apical das células. Assim como os desmossomos, as junções aderentes também dependem dos níveis de íons cálcio (Ca2+) para manter sua organização. Quando a concentração desses íons está muito baixa, essas junções se desestruturam, resultando na separação das células.
Zônula Oclusiva
Também conhecida como junção oclusiva, essa estrutura forma uma faixa contínua ao redor da região apical de certas células epiteliais, bloqueando a passagem de íons e moléculas entre as células. Ela possibilita a manutenção de potenciais elétricos distintos, resultantes das diferenças na concentração de íons entre os dois lados da camada epitelial. Essa junção desempenha um papel crucial na criação de compartimentos funcionalmente isolados.
Complexo Juncional
Presente em diversos tipos de epitélios, próximo à extremidade livre das células, o complexo juncional é formado por três componentes principais: a zônula oclusiva, a junção aderente e uma fileira de desmossomos. Essa estrutura combina funções de adesão e vedação. Nas células do epitélio colunar simples com borda estriada, como as encontradas no intestino, há uma concentração de filamentos compostos por actina, miosina e outras proteínas, conhecida como trama terminal. Esses filamentos se conectam à zônula de adesão e se estendem até os microvilos da borda estriada, integrando-se a eles.
Junção Comunicante
Também podemos chamar de junção em hiato ou gap junction, essa estrutura tem como principal função facilitar a comunicação entre as células, permitindo que grupos celulares atuem de maneira coordenada e sincronizada, funcionando como uma unidade integrada. Através dessas junções, substâncias como nucleotídeos, aminoácidos e íons podem se mover diretamente de uma célula para outra. No entanto, os poros das junções comunicantes não permitem a passagem de macromoléculas, como proteínas e ácidos nucleicos. Essas junções possuem a capacidade de alternar entre estados de baixa e alta permeabilidade, controlando assim a abertura ou o fechamento da comunicação entre as células.
Referências Bibliográficas
- UCHOA, C.; JOSÉ CARNEIRO. Biologia celular e molecular. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
- ALEXANDRE MOREIRA ARAÚJO. QUESTÃO ENEM RESOLVIDA: BIOQUÍMICA | MEMBRANA PLASMÁTICA | FLUIDEZ. Disponível em: https://aprendendobio.com.br/2022/08/29/questao-enem-resolvida-bioquimica-membrana-plasmatica-fluidez/. Acesso em: 7 mar. 2025.
- Membrana plasmática: o seletivo envoltório celular. Disponível em: https://md.cneceduca.com.br/102/biologia-identidade-funcional-da-vida-1a-serie-do-ensino-medio/unidade-7/.
- BIÓLOGOS UFG. Junções Celulares. Disponível em: https://biologiacelularufg.blogspot.com/2011/05/juncoes-celulares.html.
