Esquema da estrutura da membrana celular e suas funções. Membrana celular: definição, funções das membranas, propriedades físicas

membrana celular.
A membrana celular separa o conteúdo de qualquer célula do ambiente externo, garantindo sua integridade; regula a troca entre a célula e o ambiente; as membranas intracelulares dividem a célula em compartimentos fechados especializados - compartimentos ou organelas, nos quais certas condições ambientais são mantidas.
Estrutura.
A membrana celular é uma dupla camada (bicamada) de moléculas da classe dos lipídios (gorduras), a maioria dos quais são os chamados lipídios complexos - fosfolipídios. As moléculas lipídicas têm uma parte hidrofílica (“cabeça”) e uma parte hidrofóbica (“cauda”). Durante a formação das membranas, as porções hidrofóbicas das moléculas se voltam para dentro, enquanto as porções hidrofílicas se voltam para fora. As membranas são estruturas muito semelhantes em organismos diferentes. A espessura da membrana é de 7-8 nm. (10-9 metros)
hidrofilicidade- a capacidade de uma substância ser molhada pela água.
hidrofobicidade- a incapacidade de uma substância ser molhada pela água.
A membrana biológica também inclui várias proteínas:
- integral (penetrando a membrana através)
- semi-integral (imerso em uma extremidade na camada lipídica externa ou interna)
- superficial (localizado na parte externa ou adjacente aos lados internos da membrana).
Algumas proteínas são os pontos de contato da membrana celular com o citoesqueleto dentro da célula e a parede celular (se houver) fora.
citoesqueleto- andaime celular dentro da célula.
Funções.
1) Barreira- proporciona um metabolismo regulado, seletivo, passivo e ativo com o meio ambiente.
2) Transporte- as substâncias são transportadas através da membrana para dentro e para fora da célula matriz - fornece uma certa posição relativa e orientação das proteínas da membrana, sua interação ideal.
3) Mecânico- assegura a autonomia da célula, das suas estruturas intracelulares, bem como a ligação com outras células (nos tecidos) A substância intercelular desempenha um papel importante na garantia da função mecânica.
4) Receptor- algumas proteínas da membrana são receptores (moléculas pelas quais a célula percebe certos sinais).
Por exemplo, os hormônios que circulam no sangue atuam apenas nas células-alvo que possuem receptores correspondentes a esses hormônios. Os neurotransmissores (substâncias químicas que conduzem os impulsos nervosos) também se ligam a proteínas receptoras específicas nas células-alvo.
Hormônios- produtos químicos de sinalização biologicamente ativos.
5) Enzimático As proteínas da membrana são frequentemente enzimas. Por exemplo, as membranas plasmáticas das células epiteliais intestinais contêm enzimas digestivas.
6) Implementação da geração e condução de biopotenciais.
Com a ajuda da membrana, uma concentração constante de íons é mantida na célula: a concentração do íon K + dentro da célula é muito maior do que fora, e a concentração de Na + é muito menor, o que é muito importante, pois isso mantém a diferença de potencial através da membrana e gera um impulso nervoso.
impulso nervoso – uma onda de excitação transmitida ao longo de uma fibra nervosa.
7) Marcação de células- existem antígenos na membrana que atuam como marcadores - "rótulos" que permitem identificar a célula. Estas são glicoproteínas (ou seja, proteínas com cadeias laterais de oligossacarídeos ramificadas ligadas a elas) que desempenham o papel de "antenas". Devido à infinidade de configurações de cadeia lateral, é possível fazer um marcador específico para cada tipo de célula. Com a ajuda de marcadores, as células podem reconhecer outras células e agir em conjunto com elas, por exemplo, na formação de órgãos e tecidos. Também permite que o sistema imunológico reconheça antígenos estranhos.
características de permeabilidade.
As membranas celulares têm permeabilidade seletiva: penetram lentamente através delas de várias maneiras:
A glicose é a principal fonte de energia.

Os aminoácidos são os blocos de construção que compõem todas as proteínas do corpo.

Ácidos graxos - estruturais, energéticos e outras funções.

Glicerol - faz o corpo reter água e reduz a produção de urina.

Os íons são enzimas para reações.

Além disso, as próprias membranas regulam ativamente esse processo até certo ponto - algumas substâncias passam, enquanto outras não. Existem quatro mecanismos principais para a entrada de substâncias na célula ou sua remoção da célula para o exterior:
Mecanismos de permeabilidade passiva:
1) Difusão.
Uma variante desse mecanismo é a difusão facilitada, na qual uma molécula específica ajuda uma substância a passar pela membrana. Essa molécula pode ter um canal que permite a passagem de apenas um tipo de substância.
Difusão- o processo de penetração mútua de moléculas de uma substância entre as moléculas de outra.
Osmose– o processo de difusão unidirecional através de uma membrana semipermeável de moléculas de solvente em direção a uma concentração mais alta de um soluto.
A membrana que envolve uma célula sanguínea normal é permeável apenas a moléculas de água, oxigênio, alguns dos nutrientes dissolvidos no sangue e produtos residuais celulares.
Mecanismos de permeabilidade ativos:
1) Transporte ativo.
transporte Ativo– a transferência de uma substância de uma área de baixa concentração para uma área de alta concentração.
O transporte ativo requer energia, pois se move de uma área de baixa concentração para uma área de alta concentração. Existem proteínas especiais de bombeamento na membrana que bombeiam ativamente íons de potássio (K +) para dentro da célula e bombeiam íons de sódio (Na +) para fora dela, o ATP serve como energia.
ATP– fonte universal de energia para todos os processos bioquímicos. .(mais tarde)
2) Endocitose.
Partículas que por algum motivo não são capazes de atravessar a membrana celular, mas são necessárias para a célula, podem penetrar na membrana por endocitose.
Endocitose– o processo de absorção de material externo pela célula.
A permeabilidade seletiva da membrana durante o transporte passivo é devido a canais especiais - proteínas integrais. Eles penetram a membrana por completo, formando uma espécie de passagem. Os elementos K, Na e Cl têm seus próprios canais. Com relação ao gradiente de concentração, as moléculas desses elementos se movem para dentro e para fora da célula. Quando irritados, os canais de íons de sódio se abrem e há um influxo acentuado de íons de sódio na célula. Isso resulta em um desequilíbrio no potencial de membrana. Depois disso, o potencial de membrana é restaurado. Os canais de potássio estão sempre abertos, através dos quais os íons de potássio entram lentamente na célula.
Estrutura da membrana
Permeabilidade
transporte Ativo
Osmose
Endocitose

9.5.1. Uma das principais funções das membranas é a participação no transporte de substâncias. Esse processo é fornecido por três mecanismos principais: difusão simples, difusão facilitada e transporte ativo (Figura 9.10). Lembre-se das características mais importantes desses mecanismos e exemplos das substâncias transportadas em cada caso.

Figura 9.10. Mecanismos de transporte de moléculas através da membrana

difusão simples- transferência de substâncias através da membrana sem a participação de mecanismos especiais. O transporte ocorre ao longo de um gradiente de concentração sem consumo de energia. Pequenas biomoléculas - H2O, CO2, O2, uréia, substâncias hidrofóbicas de baixo peso molecular são transportadas por difusão simples. A taxa de difusão simples é proporcional ao gradiente de concentração.

Difusão facilitada- a transferência de substâncias através da membrana usando canais de proteínas ou proteínas transportadoras especiais. É realizado ao longo do gradiente de concentração sem consumo de energia. Monossacarídeos, aminoácidos, nucleotídeos, glicerol, alguns íons são transportados. A cinética de saturação é característica - em uma certa concentração (saturante) da substância transferida, todas as moléculas transportadoras participam da transferência e a velocidade de transporte atinge o valor limite.

transporte Ativo- também requer a participação de proteínas transportadoras especiais, mas a transferência ocorre contra um gradiente de concentração e, portanto, requer energia. Com a ajuda desse mecanismo, os íons Na+, K+, Ca2+, Mg2+ são transportados pela membrana celular e os prótons pela membrana mitocondrial. O transporte ativo de substâncias é caracterizado pela cinética de saturação.

9.5.2. Um exemplo de sistema de transporte que realiza transporte ativo de íons é a Na+,K+-adenosina trifosfatase (Na+,K+-ATPase ou Na+,K+ -bomba). Esta proteína está localizada na espessura da membrana plasmática e é capaz de catalisar a reação de hidrólise do ATP. A energia liberada durante a hidrólise de 1 molécula de ATP é usada para transferir 3 íons Na+ da célula para o espaço extracelular e 2 íons K+ na direção oposta (Figura 9.11). Como resultado da ação da Na + , K + -ATPase, cria-se uma diferença de concentração entre o citosol da célula e o líquido extracelular. Como o transporte de íons não é equivalente, surge uma diferença nos potenciais elétricos. Assim, surge um potencial eletroquímico, que é a soma da energia da diferença de potenciais elétricos Δφ e a energia da diferença nas concentrações de substâncias ΔС em ambos os lados da membrana.

Figura 9.11. Esquema de bomba de Na+, K+.

9.5.3. Transferência através de membranas de partículas e compostos macromoleculares

Junto com o transporte de substâncias orgânicas e íons realizado por transportadores, existe um mecanismo muito especial na célula projetado para absorver e remover compostos macromoleculares da célula alterando a forma da biomembrana. Tal mecanismo é chamado transporte vesicular.

Figura 9.12. Tipos de transporte vesicular: 1 - endocitose; 2 - exocitose.

Durante a transferência de macromoléculas, ocorre a formação sequencial e a fusão de vesículas (vesículas) circundadas por uma membrana. De acordo com a direção do transporte e a natureza das substâncias transferidas, distinguem-se os seguintes tipos de transporte vesicular:

Endocitose(Figura 9.12, 1) - a transferência de substâncias para a célula. Dependendo do tamanho das vesículas resultantes, existem:

a) pinocitose - absorção de macromoléculas líquidas e dissolvidas (proteínas, polissacarídeos, ácidos nucleicos) por meio de pequenas bolhas (150 nm de diâmetro);

b) fagocitose — absorção de partículas grandes, como microorganismos ou detritos celulares. Neste caso, formam-se grandes vesículas, chamadas fagossomas com diâmetro superior a 250 nm.

A pinocitose é característica da maioria das células eucarióticas, enquanto grandes partículas são absorvidas por células especializadas - leucócitos e macrófagos. No primeiro estágio da endocitose, substâncias ou partículas são adsorvidas na superfície da membrana; esse processo ocorre sem consumo de energia. No próximo estágio, a membrana com a substância adsorvida se aprofunda no citoplasma; as invaginações locais resultantes da membrana plasmática são entrelaçadas a partir da superfície da célula, formando vesículas, que então migram para dentro da célula. Este processo é conectado por um sistema de microfilamentos e é dependente de energia. As vesículas e fagossomos que entram na célula podem se fundir com os lisossomos. As enzimas contidas nos lisossomos quebram as substâncias contidas nas vesículas e fagossomas em produtos de baixo peso molecular (aminoácidos, monossacarídeos, nucleotídeos), que são transportados para o citosol, onde podem ser utilizados pela célula.

Exocitose(Figura 9.12, 2) - a transferência de partículas e grandes compostos da célula. Este processo, como a endocitose, prossegue com a absorção de energia. Os principais tipos de exocitose são:

a) secreção - remoção da célula de compostos solúveis em água que são usados ou afetam outras células do corpo. Pode ser realizado tanto por células não especializadas quanto por células das glândulas endócrinas, da mucosa do trato gastrointestinal, adaptadas para a secreção das substâncias que produzem (hormônios, neurotransmissores, proenzimas), dependendo das necessidades específicas do corpo .

As proteínas secretadas são sintetizadas nos ribossomos associados às membranas do retículo endoplasmático rugoso. Essas proteínas são então transportadas para o aparelho de Golgi, onde são modificadas, concentradas, classificadas e então empacotadas em vesículas, que são clivadas no citosol e posteriormente se fundem com a membrana plasmática para que o conteúdo das vesículas fique fora da célula.

Ao contrário das macromoléculas, pequenas partículas secretadas, como prótons, são transportadas para fora da célula usando mecanismos de difusão facilitada e transporte ativo.

b) excreção - remoção da célula de substâncias que não podem ser usadas (por exemplo, remoção de uma substância reticular dos reticulócitos durante a eritropoiese, que é um resíduo agregado de organelas). O mecanismo de excreção, aparentemente, consiste no fato de que a princípio as partículas liberadas estão na vesícula citoplasmática, que então se funde com a membrana plasmática.

Figura 9.10. Mecanismos de transporte de moléculas através da membrana

Figura 9.11. Esquema de bomba de Na+, K+.

9.5.3. Transferência através de membranas de partículas e compostos macromoleculares

Figura 9.12. Tipos de transporte vesicular: 1 - endocitose; 2 - exocitose.

Endocitose(Figura 9.12, 1) - a transferência de substâncias para a célula. Dependendo do tamanho das vesículas resultantes, existem:

a) pinocitose - absorção de macromoléculas líquidas e dissolvidas (proteínas, polissacarídeos, ácidos nucleicos) por meio de pequenas bolhas (150 nm de diâmetro);

b) fagocitose — absorção de partículas grandes, como microorganismos ou detritos celulares. Neste caso, formam-se grandes vesículas, chamadas fagossomas com diâmetro superior a 250 nm.

Ao contrário das macromoléculas, pequenas partículas secretadas, como prótons, são transportadas para fora da célula usando mecanismos de difusão facilitada e transporte ativo.

membranas biológicas- o nome geral de estruturas de superfície funcionalmente ativas que limitam células (membranas celulares ou plasmáticas) e organelas intracelulares (membranas de mitocôndrias, núcleos, lisossomos, retículo endoplasmático, etc.). Eles contêm lipídios, proteínas, moléculas heterogêneas (glicoproteínas, glicolipídios) e, dependendo da função desempenhada, numerosos componentes menores: coenzimas, ácidos nucléicos, antioxidantes, carotenóides, íons inorgânicos, etc.

O funcionamento coordenado dos sistemas de membrana - receptores, enzimas, mecanismos de transporte - ajuda a manter a homeostase celular e, ao mesmo tempo, responde rapidamente às mudanças no ambiente externo.

Para Principais funções das membranas biológicas Pode ser atribuído:

separação da célula do ambiente e formação de compartimentos intracelulares (compartimentos);

controle e regulação do transporte de uma enorme variedade de substâncias através de membranas;

participação no fornecimento de interações intercelulares, transmissão de sinais dentro da célula;

conversão da energia das substâncias orgânicas dos alimentos em energia das ligações químicas das moléculas de ATP.

A organização molecular da membrana plasmática (célula) em todas as células é aproximadamente a mesma: consiste em duas camadas de moléculas lipídicas com muitas proteínas específicas incluídas nela. Algumas proteínas de membrana têm atividade enzimática, enquanto outras ligam nutrientes do ambiente e asseguram seu transporte para dentro da célula através das membranas. As proteínas de membrana são distinguidas pela natureza de sua associação com estruturas de membrana. Algumas proteínas, chamadas externo ou periférico , frouxamente ligados à superfície da membrana, outros, chamados interno ou integral , estão imersos no interior da membrana. As proteínas periféricas são facilmente extraídas, enquanto as proteínas integrais só podem ser isoladas com detergentes ou solventes orgânicos. Na fig. 4 mostra a estrutura da membrana plasmática.

As membranas externas, ou plasma, de muitas células, bem como as membranas de organelas intracelulares, como mitocôndrias, cloroplastos, foram isoladas de forma livre e sua composição molecular foi estudada. Todas as membranas contêm lipídios polares em uma quantidade que varia de 20 a 80% de sua massa, dependendo do tipo de membrana, o restante é representado principalmente por proteínas. Assim, nas membranas plasmáticas das células animais, a quantidade de proteínas e lipídios, via de regra, é aproximadamente a mesma; a membrana mitocondrial interna contém cerca de 80% de proteínas e apenas 20% de lipídios, enquanto as membranas de mielina das células cerebrais, ao contrário, contêm cerca de 80% de lipídios e apenas 20% de proteínas.

Arroz. 4. Estrutura da membrana plasmática

A parte lipídica das membranas é uma mistura de vários tipos de lipídios polares. Os lipídios polares, que incluem fosfoglicerolipídios, esfingolipídios, glicolipídios, não são armazenados nas células adiposas, mas incorporados às membranas celulares e em proporções estritamente definidas.

Todos os lipídios polares nas membranas são constantemente renovados durante o metabolismo; em condições normais, um estado estacionário dinâmico é estabelecido na célula, no qual a taxa de síntese lipídica é igual à taxa de seu decaimento.

As membranas das células animais contêm principalmente fosfoglicerolipídios e, em menor grau, esfingolipídios; triacilgliceróis são encontrados apenas em quantidades vestigiais. Algumas membranas de células animais, especialmente a membrana plasmática externa, contêm quantidades significativas de colesterol e seus ésteres (Fig. 5).

Fig.5. Lipídios de membrana

Atualmente, o modelo geralmente aceito para a estrutura das membranas é o modelo de mosaico fluido proposto em 1972 por S. Singer e J. Nicholson.

Segundo ela, as proteínas podem ser comparadas a icebergs flutuando em um mar de lipídios. Como mencionado acima, existem 2 tipos de proteínas de membrana: integrais e periféricas. As proteínas integrais penetram na membrana, são moléculas anfipáticas. As proteínas periféricas não penetram na membrana e estão menos fortemente associadas a ela. A principal parte contínua da membrana, ou seja, sua matriz, é a bicamada lipídica polar. Na temperatura normal da célula, a matriz está em estado líquido, que é fornecido por uma certa proporção entre ácidos graxos saturados e insaturados nas caudas hidrofóbicas dos lipídios polares.

O modelo de mosaico fluido também sugere que na superfície das proteínas integrais localizadas na membrana existem grupos R de resíduos de aminoácidos (principalmente grupos hidrofóbicos, devido aos quais as proteínas parecem “dissolver” na parte hidrofóbica central da bicamada) . Ao mesmo tempo, na superfície das proteínas periféricas ou externas, existem principalmente grupos R hidrofílicos, que são atraídos pelas cabeças polares carregadas hidrofílicas dos lipídios devido a forças eletrostáticas. As proteínas integrais, incluindo enzimas e proteínas de transporte, são ativas apenas se estiverem localizadas dentro da parte hidrofóbica da bicamada, onde adquirem a configuração espacial necessária para a manifestação da atividade (Fig. 6). Deve-se enfatizar mais uma vez que não são formadas ligações covalentes entre as moléculas da bicamada, nem entre as proteínas e os lipídios da bicamada.

Fig.6. Proteínas de membrana

As proteínas da membrana podem se mover livremente no plano lateral. As proteínas periféricas literalmente flutuam na superfície do "mar" da bicamada, enquanto as proteínas integrais, como os icebergs, estão quase completamente submersas na camada de hidrocarbonetos.

A maioria das membranas são assimétricas, ou seja, possuem lados desiguais. Essa assimetria se manifesta da seguinte forma:

Em primeiro lugar, o fato de que os lados interno e externo das membranas plasmáticas das células bacterianas e animais diferem na composição dos lipídios polares. Por exemplo, a camada lipídica interna das membranas dos eritrócitos humanos contém principalmente fosfatidiletanolamina e fosfatidilserina, enquanto a camada lipídica externa contém fosfatidilcolina e esfingomielina.

· em segundo lugar, alguns sistemas de transporte em membranas atuam apenas em uma direção. Por exemplo, nas membranas dos eritrócitos existe um sistema de transporte (“bomba”) que bombeia íons Na + da célula para o ambiente e íons K + - dentro da célula devido à energia liberada durante a hidrólise do ATP.

Em terceiro lugar, a superfície externa da membrana plasmática contém um número muito grande de grupos oligossacarídeos, que são as cabeças dos glicolipídios e as cadeias laterais oligossacarídicas das glicoproteínas, enquanto praticamente não há grupos oligossacarídeos na superfície interna da membrana plasmática.

A assimetria das membranas biológicas é preservada devido ao fato de que a transferência de moléculas individuais de fosfolipídios de um lado da bicamada lipídica para o outro é muito difícil por razões energéticas. A molécula lipídica polar é capaz de se mover livremente em seu lado da bicamada, mas é limitada em sua capacidade de saltar para o outro lado.

A mobilidade lipídica depende do conteúdo relativo e do tipo de ácidos graxos insaturados presentes. A natureza hidrocarbonada das cadeias de ácidos graxos confere às membranas propriedades de fluidez e mobilidade. Na presença de ácidos graxos insaturados cis, as forças coesivas entre as cadeias são mais fracas do que no caso de ácidos graxos saturados sozinhos, e os lipídios retêm alta mobilidade mesmo em baixas temperaturas.

No lado externo das membranas existem locais de reconhecimento específicos, cuja função é reconhecer certos sinais moleculares. Por exemplo, é através da membrana que algumas bactérias percebem pequenas alterações na concentração de um nutriente, o que estimula seu movimento em direção à fonte de alimento; esse fenômeno é chamado quimiotaxia.

As membranas de várias células e organelas intracelulares possuem certa especificidade devido à sua estrutura, composição química e funções. Os seguintes grupos principais de membranas em organismos eucarióticos são distinguidos:

membrana plasmática (membrana celular externa, plasmalema),

a membrana nuclear

O retículo endoplasmático

membranas do aparelho de Golgi, mitocôndrias, cloroplastos, bainhas de mielina,

membranas excitáveis.

Em organismos procarióticos, além da membrana plasmática, existem formações de membrana intracitoplasmática; em procariontes heterotróficos eles são chamados mesossomos. Estes últimos são formados por invaginação na membrana celular externa e, em alguns casos, permanecem em contato com ela.

membrana eritrocitária consiste em proteínas (50%), lipídios (40%) e carboidratos (10%). A parte principal dos carboidratos (93%) está associada às proteínas, o restante - aos lipídios. Na membrana, os lipídios estão dispostos de forma assimétrica em contraste com o arranjo simétrico das micelas. Por exemplo, a cefalina é encontrada predominantemente na camada interna dos lipídios. Essa assimetria é mantida, aparentemente, devido ao movimento transversal dos fosfolipídios na membrana, realizado com a ajuda de proteínas de membrana e devido à energia do metabolismo. Na camada interna da membrana eritrocitária estão principalmente esfingomielina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina, na camada externa - fosfatidilcolina. A membrana eritrocitária contém uma glicoproteína integral glicoforina, constituído por 131 resíduos de aminoácidos e penetrando na membrana, e a chamada proteína de banda 3, constituída por 900 resíduos de aminoácidos. Os componentes de carboidratos da glicoforina desempenham uma função de receptor para vírus influenza, fitohemaglutininas e vários hormônios. Outra proteína integral contendo poucos carboidratos e penetrando na membrana também foi encontrada na membrana eritrocitária. Ele é chamado proteína do túnel(componente a), pois assume-se que forma um canal para ânions. A proteína periférica associada ao lado interno da membrana eritrocitária é espectrina.

Membranas de mielina , axônios circundantes de neurônios, são multicamadas, contêm uma grande quantidade de lipídios (cerca de 80%, metade deles são fosfolipídios). As proteínas dessas membranas são importantes para a fixação dos sais de membrana que se encontram uns sobre os outros.

membranas de cloroplasto. Os cloroplastos são cobertos com uma membrana de duas camadas. A membrana externa tem alguma semelhança com a das mitocôndrias. Além desta membrana de superfície, os cloroplastos possuem um sistema de membrana interno - lamelas. Formam lamelas ou vesículas achatadas - tilacóides, que, localizados um acima do outro, são coletados em pacotes (grana) ou formam um sistema de membranas do estroma (lamelas estromais). Lamella gran e stroma no lado externo da membrana tilacóide são grupos hidrofílicos concentrados, galacto- e sulfolipídeos. A parte fitólica da molécula de clorofila está imersa no glóbulo e está em contato com os grupos hidrofóbicos de proteínas e lipídios. Os núcleos de porfirina da clorofila estão localizados principalmente entre as membranas adjacentes dos tilacóides do gran.

Membrana interna (citoplasmática) das bactérias semelhante em estrutura às membranas internas dos cloroplastos e mitocôndrias. Contém enzimas da cadeia respiratória, transporte ativo; enzimas envolvidas na formação dos componentes da membrana. O componente predominante das membranas bacterianas são as proteínas: a proporção proteína/lipídio (em peso) é de 3:1. A membrana externa das bactérias gram-negativas, em comparação com a citoplasmática, contém uma quantidade menor de vários fosfolipídios e proteínas. Ambas as membranas diferem na composição lipídica. A membrana externa contém proteínas que formam poros para a penetração de muitas substâncias de baixo peso molecular. Um componente característico da membrana externa também é um lipopolissacarídeo específico. Várias proteínas da membrana externa servem como receptores para fagos.

Membrana do vírus. Entre os vírus, as estruturas de membrana são características daquelas que contêm um nucleocapsídeo, que consiste em uma proteína e um ácido nucleico. Este "núcleo" de vírus é cercado por uma membrana (envelope). Também consiste em uma bicamada de lipídios com glicoproteínas incluídas, localizadas principalmente na superfície da membrana. Em vários vírus (microvírus), 70-80% de todas as proteínas entram nas membranas, as proteínas restantes estão contidas no nucleocapsídeo.

Assim, as membranas celulares são estruturas muito complexas; seus complexos moleculares constituintes formam um mosaico bidimensional ordenado, que confere especificidade biológica à superfície da membrana.

A membrana celular (membrana plasmática) é uma membrana fina e semipermeável que envolve as células.

Função e papel da membrana celular

Sua função é proteger a integridade do interior, deixando algumas substâncias essenciais entrarem na célula e impedindo a entrada de outras.

Também serve como base para a ligação a alguns organismos e a outros. Assim, a membrana plasmática também fornece a forma da célula. Outra função da membrana é regular o crescimento celular por meio do equilíbrio e.

Na endocitose, lipídios e proteínas são removidos da membrana celular à medida que as substâncias são absorvidas. Na exocitose, vesículas contendo lipídios e proteínas se fundem com a membrana celular, aumentando o tamanho da célula. , e as células fúngicas têm membranas plasmáticas. Interno, por exemplo, também são envoltos em membranas protetoras.

Estrutura da membrana celular

A membrana plasmática é composta principalmente por uma mistura de proteínas e lipídios. Dependendo da localização e do papel da membrana no corpo, os lipídios podem constituir 20 a 80% da membrana, sendo o restante proteínas. Enquanto os lipídios ajudam a tornar a membrana flexível, as proteínas controlam e mantêm a química da célula e ajudam a transportar moléculas através da membrana.

Lipídios de membrana

Os fosfolipídios são o principal componente das membranas plasmáticas. Eles formam uma bicamada lipídica na qual as regiões da "cabeça" hidrofílicas (atraídas pela água) se organizam espontaneamente para resistir ao citosol aquoso e ao fluido extracelular, enquanto as regiões da "cauda" hidrofóbicas (repelentes à água) ficam de costas para o citosol e o fluido extracelular. A bicamada lipídica é semipermeável, permitindo que apenas algumas moléculas se difundam através da membrana.

O colesterol é outro componente lipídico das membranas das células animais. As moléculas de colesterol são seletivamente dispersas entre os fosfolipídios da membrana. Isso ajuda a manter as membranas celulares rígidas, evitando que os fosfolipídios sejam muito compactados. O colesterol está ausente nas membranas das células vegetais.

Os glicolipídios estão localizados na superfície externa das membranas celulares e estão conectados a elas por uma cadeia de carboidratos. Eles ajudam a célula a reconhecer outras células do corpo.

Proteínas de membrana

A membrana celular contém dois tipos de proteínas associadas. As proteínas periféricas da membrana são externas e associadas a ela interagindo com outras proteínas. As proteínas integrais da membrana são introduzidas na membrana e a maioria passa através dela. Partes dessas proteínas transmembranares estão localizadas em ambos os lados.

As proteínas da membrana plasmática têm várias funções diferentes. As proteínas estruturais fornecem suporte e forma às células. As proteínas receptoras de membrana ajudam as células a se comunicarem com seu ambiente externo por meio do uso de hormônios, neurotransmissores e outras moléculas sinalizadoras. As proteínas de transporte, como as proteínas globulares, transportam moléculas através das membranas celulares por difusão facilitada. As glicoproteínas têm uma cadeia de carboidratos ligada a elas. Eles estão embutidos na membrana celular, auxiliando na troca e transporte de moléculas.

Membranas de organelas

Algumas organelas celulares também são cercadas por membranas protetoras. Testemunho,

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Função e papel da membrana celular

Estrutura da membrana celular

Lipídios de membrana

Proteínas de membrana

Membranas de organelas

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