A membrana plasmática é uma bicamada lipídica com proteínas, canais iônicos e moléculas receptoras construídas em sua espessura. Esta é uma barreira mecânica que separa o citoplasma da célula do espaço pericelular, sendo ao mesmo tempo a única conexão com o meio externo. Portanto, o plasmolema é uma das estruturas mais importantes da célula, e suas funções permitem que ele exista e interaja com outros grupos celulares.
Visão geral das funções do citolema
A membrana plasmática na forma em que está presente em uma célula animal é característica de muitos organismos de diferentes reinos. Bactérias e protozoários, cujos organismos são representados por uma única célula, possuem membrana citoplasmática. E animais, fungos e plantas como organismos multicelulares não o perderam no processo de evolução. No entanto, em diferentes reinos de organismos vivoso citolema é um pouco diferente, embora suas funções ainda sejam as mesmas. Eles podem ser divididos em três grupos: delimitação, transporte e comunicação.
O conjunto de funções delimitadoras inclui proteção mecânica da célula, manutenção de sua forma, proteção do meio extracelular. A membrana desempenha um grupo de funções de transporte devido à presença de proteínas específicas, canais iônicos e transportadores de certas substâncias. As funções comunicativas do citolema incluem a função receptora. Na superfície da membrana existe um conjunto de complexos receptores, através dos quais a célula participa dos mecanismos de transferência de informações humorais. No entanto, também é importante que o plasmolema envolva não apenas a célula, mas também algumas de suas organelas de membrana. Neles, ela desempenha o mesmo papel que no caso de toda a célula.
Função de barreira
As funções de barreira da membrana plasmática são múltiplas. Ele protege o ambiente interno da célula com a concentração predominante de produtos químicos de sua mudança. A difusão ocorre em soluções, ou seja, auto-equalização de concentração entre meios com diferentes teores de certas substâncias neles. O plasmalema apenas bloqueia a difusão impedindo o fluxo de líquido e íons em qualquer direção. Assim, a membrana limita o citoplasma com certa concentração de eletrólitos do ambiente pericelular.
A segunda manifestação da função de barreira da membrana plasmática é a proteção contra ambientes fortemente ácidos e alcalinos. Membrana de plasma construídade modo que as extremidades hidrofóbicas das moléculas lipídicas fiquem voltadas para fora. Portanto, muitas vezes distingue entre ambientes intracelulares e extracelulares com diferentes valores de pH. É essencial para a vida celular.
Função de barreira das membranas das organelas
As funções de barreira da membrana plasmática também são diferentes porque dependem de sua localização. Em particular, o cariolema, ou seja, a bicamada lipídica do núcleo, protege-o de danos mecânicos e separa o ambiente nuclear do citoplasmático. Além disso, acredita-se que o cariolema esteja inextricavelmente ligado à membrana do retículo endoplasmático. Portanto, todo o sistema é considerado como um único repositório de informações hereditárias, um sistema de síntese de proteínas e um conjunto de modificações pós-traducionais de moléculas de proteínas. A membrana do retículo endoplasmático é necessária para manter a forma dos canais de transporte intracelular através dos quais as moléculas de proteínas, lipídios e carboidratos se movem.
A membrana mitocondrial protege as mitocôndrias, enquanto a membrana plastidial protege os cloroplastos. A membrana lisossomal também desempenha o papel de barreira: dentro do lisossomo há um ambiente de pH agressivo e espécies reativas de oxigênio que podem danificar as estruturas dentro da célula se penetrarem lá. A membrana, por outro lado, é uma barreira universal, permitindo que os lisossomos "digiram" partículas sólidas e limitando o local de ação das enzimas.
Função mecânica da membrana plasmática
As funções mecânicas da membrana plasmática também são heterogêneas. Primeiro, a membrana plasmática suportaforma celular. Em segundo lugar, limita a deformabilidade da célula, mas não impede a mudança de forma e fluidez. Neste caso, o reforço da membrana também é possível. Isso ocorre devido à formação da parede celular por protistas, bactérias, plantas e fungos. Nos animais, inclusive na espécie humana, a parede celular é a mais simples e é representada apenas pelo glicocálice.
Nas bactérias é glicoproteína, nas plantas é celulose, nos fungos é quitinosa. As diatomáceas até incorporam sílica (óxido de silício) em sua parede celular, o que aumenta significativamente a força e a resistência mecânica da célula. E todo organismo precisa de uma parede celular para isso. E o próprio plasmolema tem uma força muito menor do que uma camada de proteoglicanos, celulose ou quitina. Não há dúvida de que o citolema desempenha um papel mecânico.
Além disso, as funções mecânicas da membrana plasmática permitem que mitocôndrias, cloroplastos, lisossomos, núcleo e retículo endoplasmático funcionem dentro da célula e se protejam de danos subliminares. Isso é típico para qualquer célula que tenha essas organelas de membrana. Além disso, a membrana plasmática possui excrescências citoplasmáticas, através das quais são criados contatos intercelulares. Este é um exemplo da implementação da função mecânica da membrana plasmática. O papel protetor da membrana também é garantido pela resistência natural e fluidez da bicamada lipídica.
Função comunicativa da membrana citoplasmática
Transporte e recepção estão entre as funções comunicativas. Essesambas as qualidades são características da membrana plasmática e do cariolema. A membrana das organelas nem sempre possui receptores ou é permeada por canais de transporte, mas o cariolema e o citolema possuem essas formações. É através deles que essas funções comunicativas são implementadas.
O transporte é implementado por dois mecanismos possíveis: com gasto de energia, ou seja, de forma ativa, e sem gasto, por simples difusão. No entanto, a célula também pode transportar substâncias por fagocitose ou pinocitose. Isso é realizado capturando uma nuvem de partículas líquidas ou sólidas por saliências do citoplasma. Em seguida, a célula, como se fosse com as mãos, captura uma partícula ou uma gota de líquido, atraindo-a e formando uma camada citoplasmática ao seu redor.
Transporte ativo, difusão
O transporte ativo é um exemplo de absorção seletiva de eletrólitos ou nutrientes. Através de canais específicos representados por moléculas de proteínas compostas por várias subunidades, uma substância ou um íon hidratado penetra no citoplasma. Os íons mudam os potenciais e os nutrientes são incorporados aos circuitos metabólicos. E todas essas funções da membrana plasmática na célula contribuem ativamente para seu crescimento e desenvolvimento.
Solubilidade lipídica
Células altamente diferenciadas, como células nervosas, endócrinas ou musculares, usam esses canais iônicos para gerar potenciais de repouso e de ação. É formado devido à diferença osmótica e eletroquímica, e os tecidos ganham a capacidade de se contrair,gerar ou conduzir um impulso, responder a sinais ou transmiti-los. Este é um mecanismo importante para a troca de informações entre as células, subjacente à regulação nervosa das funções de todo o organismo. Essas funções da membrana plasmática de uma célula animal fornecem a regulação da atividade vital, proteção e movimento de todo o organismo.
Algumas substâncias podem até penetrar na membrana, mas isso é típico apenas para moléculas de moléculas lipossolúveis lipofílicas. Eles simplesmente se dissolvem na bicamada da membrana, entrando facilmente no citoplasma. Este mecanismo de transporte é típico para hormônios esteróides. E os hormônios da estrutura peptídica são incapazes de penetrar na membrana, embora também transmitam informações para a célula. Isto é conseguido devido à presença de moléculas receptoras (integrais) na superfície do plasmalema. Os mecanismos bioquímicos associados de transmissão de sinal ao núcleo, juntamente com o mecanismo de penetração direta de substâncias lipídicas através da membrana, constituem um sistema mais simples de regulação humoral. E todas essas funções das proteínas integrais da membrana plasmática são necessárias não apenas para uma célula, mas para todo o organismo.
Tabela de funções da membrana citoplasmática
A forma mais visual de destacar as funções da membrana plasmática é uma tabela que indica seu papel biológico para a célula como um todo.
| Estrutura | Função | Papel Biológico |
| Membrana citoplasmática na forma de uma bicamada lipídica comextremidades hidrofóbicas localizadas externamente, equipadas com complexos receptores de proteínas integrais e de superfície | Mecânica | Mantém a forma celular, protege contra efeitos mecânicos de sublimiar, preserva a integridade celular |
| Transporte | Transporta gotículas líquidas, partículas sólidas, macromoléculas e íons hidratados para dentro da célula com ou sem gasto de energia | |
| Receptor | Tem moléculas receptoras em sua superfície que servem para transmitir informações ao núcleo | |
| Adesivo | Devido a saliências do citoplasma, células vizinhas formam contatos entre si | |
| Eletrogênico | Fornece condições para geração do potencial de ação e potencial de repouso dos tecidos excitáveis |
Esta tabela mostra claramente quais funções a membrana plasmática desempenha. No entanto, apenas a membrana celular, ou seja, a bicamada lipídica que envolve toda a célula, desempenha essas funções. Dentro dela existem organelas, que também possuem membranas. Seus papéis devem ser descritos.
Funções da membrana plasmática: esquema
As seguintes organelas diferem na presença de membranas na célula: núcleo, retículo endoplasmático rugoso e liso, complexo de Golgi, mitocôndrias, cloroplastos, lisossomos. Em cada umdessas organelas, a membrana desempenha um papel crucial. Você pode considerá-lo usando o exemplo de um esquema tabular.
| Organela e membrana | Função | Papel Biológico |
| Núcleo, membrana nuclear | Mecânica | As funções mecânicas da membrana plasmática do citoplasma do núcleo permitem que ela mantenha sua forma, evitando o aparecimento de danos estruturais |
| Barreira | Separação de nucleoplasma e citoplasma | |
| Transporte | Tem poros de transporte para a saída de ribossomos e RNA mensageiro do núcleo e a entrada de nutrientes, aminoácidos e bases nitrogenadas para o interior | |
| Mitocôndria, membrana mitocondrial | Mecânica | Manter a forma das mitocôndrias, evitando danos mecânicos |
| Transporte | Íons e substratos de energia são transferidos através da membrana | |
| Eletrogênico | Proporciona a geração de potencial transmembrana, que é a base da produção de energia na célula | |
| Cloroplastos, membrana plastidial | Mecânica | Suporta a forma dos plastídios, evita seus danos mecânicos |
| Transporte | Fornece transporte de substâncias | |
| Retículo endoplasmático, membrana da rede | Mecânico e formador de ambiente | Proporciona a presença de uma cavidade onde ocorrem os processos de síntese proteica e sua modificação pós-traducional |
| Aparelho de Golgi, membrana de vesículas e cisternas | Mecânico e formador de ambiente | Função veja acima |
| Lisossomos, membrana lisossomal |
Mecânica Barreira |
Manter a forma do lisossomo, evitando danos mecânicos e a liberação de enzimas no citoplasma, limitando-o de complexos líticos |
Membranas de células animais
Estas são as funções da membrana plasmática na célula, onde desempenha um papel importante para cada organela. Além disso, várias funções devem ser combinadas em uma - em uma proteção. Em particular, as funções de barreira e mecânica são combinadas em uma proteção. Além disso, as funções da membrana plasmática em uma célula vegetal são quase idênticas às de uma célula animal e bacteriana.
A célula animal é a mais complexa e altamente diferenciada. Muito mais proteínas integrais, semi-integrais e de superfície estão localizadas aqui. Em geral, em organismos multicelulares, a estrutura da membrana é sempre mais complexa do que nos unicelulares. E quais funções a membrana plasmática de uma determinada célula desempenha determina se ela será classificada como epitelial, conectiva outecido excitável.
