Citoplasma

Nas células procariotas, o citoplasma compreende toda a região interna da célula delimitada pela membrana plasmática; nas células eucariotas, o citoplasma é a região compreendida entre a membrana plasmática e a membrana nuclear. 

Quando observado em microscopia óptica, ele apresenta um aspecto homogêneo. Entretanto, ao ser observado em microscopia eletrônica, revela a presença de diversas estruturas de aspectos diferentes. 

COMPONENTES DO CITOPLASMA

Hialoplasma

Também conhecido por matriz citoplasmática, citoplasma fundamental, citosol, está presente em qualquer tipo de célula (procariotas e eucariotas) e se constitui numa mistura formada por água, proteínas, aminoácidos, açucares, ácidos nucleicos e íons minerais. é na realidade um sistema coloidal, no qual a fase dispersante é constituída por água, e a fase dispersa é constituída, principalmente, por proteínas. 

Três tipos de filamentos proteicos podem ser encontrados imersos no hialoplasma das células eucariotas: microfilamentos, microtúbulos e filamentos intermediários. Os microfilamentos são constituídos por uma proteína contrátil chamada actina, embora, às vezes, encontre-se também outra proteína, a miosina. Os microtúbulos são constituídos por uma proteína chamada tubulina. Tanto os microfilamentos como os microtúbulos resultam da associação de proteínas globulares, que podem se juntar ou se separar, rapidamente, no interior da célula. 

Os filamentos intermediários, formados por uma grande e heterogênea família de proteínas, estende-se desde a região junto à membrana plasmática até o núcleo. Aumentam a resistência da célula às tensões e ajudam na sustentação mecânica do núcleo e das organelas citoplasmáticas. 

Os microfilamentos, os microtúbulos e os filamentos intermediários formam uma complexa rede de finíssimos filamentos e túbulos entrelaçados e interligados, constituindo o chamado citoesqueleto. 

Citoesqueleto é responsável pela manutenção da forma da célula e por determinados tipos de movimentos celulares, como a ciclose e os movimentos ameboides. 

OBSERVAÇÃO.:

As células procariotas não possuem citoesqueleto.

O hialoplasma da porção mais interna do citoplasma encontra-se em contínuo movimento de circulação, impulsionado pela contração rítmica de microfilamentos proteicos. Esse movimento de circulação, observado, notadamente, em células vegetais, tem o nome de ciclose e ajuda a distribuir substâncias através do citoplasma. A velocidade da ciclose pode aumentar ou diminuir em função de determinados fatores, por exemplo, a temperatura. sua velocidade aumenta com a elevação da temperatura e diminui em temperaturas baixas. 

Ciclose - Nas células vegetais, devido à presença do grande vacúolo de suco celular, o hialoplasma fica restrito a uma pequena faixa entre o vacúolo e a membrana plasmática, tornando a ciclose bastante evidente, deslocando núcleo e organelas, como mitocôndrias e cloroplastos. Em função da ciclose, as células vegetais são capazes de aproveitar melhor a quantidade de luz que recebem, espalhando seus cloroplastos uniformemente no citoplasma quando há pouca luz, e agrupando-os, quando há excesso de luz. 

Algumas células conseguem se deslocar através da formação de pseudópodos: é o chamado movimento ameboide, realizado pelas amebas, macrófagos e leucócitos. Os movimentos que levam à formação dos pseudópodos também são de responsabilidade dos microfilamentos. 

Os microtúbulos, além de participarem da formação do citoesqueleto, também participam da formação dos centríolos, do fuso da divisão celular e da formação dos cílios e flagelos. 

No hialoplasma, ocorrem importantes reações do metabolismo celular, como as reações da glicólise (1ª etapa da respiração celular), nas quais a glicose é transformada em moléculas menores de ácido pirúvico. É também no hialoplasma que muitas substâncias de reserva, como as gorduras, o amido e o glicogênio, ficam armazenadas. 

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

Também chamado de retículo endoplasmático, é encontrado apenas em células eucariotas (animais e vegetais), sendo constituído por um sistema de túbulos (canalículos) cisternas de paredes membranosas e intercomunicantes que percorrem todo o citoplasma, estendendo-se, muitas vezes, desde a superfície externa da membrana plasmática até a membrana nuclear. É subdividido em não granuloso (liso) e granuloso (rugoso).  

Retículo endoplasmático liso - não possui ribossomos aderidos às suas paredes. 

Retículo endoplasmático rugoso - possui ribossomos aderidos às suas paredes.

Entre as funções desempenhadas pelo retículo endoplasmático, destacamos: 

• Transporte ou distribuição de substâncias - Através do citoplasma, auxilia a circulação intracelular de partículas pelo interior de seus túbulos ou canalículos.
• Facilitar o intercâmbio (troca) de substâncias - Muitos dos canalículos que constituem o meio extracelular estendem-se desde a superfície externa da membrana plasmática até a membrana nuclear. 
• Armazenamento de substâncias - substâncias produzidas no interior da célula ou vindas do meio extracelular podem ser armazenadas no interior do retículo endoplasmático até serem utilizadas pela célula. Isso acontece, por exemplo, nas células musculares, nas quais íons Ca++ ficam armazenados no interior do retículo até serem utilizados no mecanismo da contração muscular. 
• Neutralização de toxinas - Nos hematócitos (células do fígado), o retículo endoplasmático não granuloso absorve substâncias tóxicas, modificando-as ou destruindo-as, de modo a não causarem danos ao organismo. É a atuação do retículo das células hepáticas que permite eliminar parte do álcool, medicamentos e outras substâncias nocivas que ingerimos. Nos hepatócitos, portanto, o retículo endoplasmático realiza uma função de desintoxicação. 
• Síntese de substâncias - O retículo liso destaca-se na fabricação de lipídios, principalmente esterídeos. Já o retículo rugoso, devido à presença dos ribossomos, destaca-se na síntese de proteínas. 

COMPLEXO GOLGIENSE (COMPLEXO DE GOLGI, SISTEMA GOLGIENSE, APARELHO DE GOLSI)

Encontradas apenas em células eucariotas, essa organela é, na realidade, uma região modificada do retículo endoplasmático liso, constituída por unidades denominadas sáculos lameliformes (ou dictiossomos ou golgissomos). 

Dictiossomo - Cada dictiossomo é uma pilha de sáculos achatados de onde se desprendem pequenas vesículas; nas células dos animais vertebrados, os dictiossomos se concentram numa mesma região do citoplasma, que é variável de um tipo celular para outro. Nos neurônios, por exemplo, eles se concentram ao redor do núcleo (posição porinuclear); nas células glanulares, ficam entre o núcleo e o polo secretor (posição apical). Nas células dos vegetais, os dictissomos estão separados e espalhados pelo citoplasma. Nesse caso, diz-se que o complexo golgiense é difuso (espalhado).

O complexo golgiense realiza as seguintes funções:

• Armazenamento de secreções - Secreções são substâncias que as células produzem e "exportam" para o meio extracelular. As secreções, portanto, exercem suas ações em um outro local, e não no interior das células que form produzidas. As proteínas tipo "exportação", por exemplo, são sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso e enviadas para o sistema golgiense, onde são armazenadas para posterior eliminação, por clasmocitose, para o meio extracelular. 
• Síntese de mucopolissacarídeos (muco) - Mucopolissacarídeos são substâncias formadas pela associação de proteínas com polissacarídeos. Tais substâncias possuem um aspecto viscoso e são encontradas, por exemplo, em nossas vias respiratórias e digestivas, exercendo função de proteção e lubrificação das mucosas. Os mucopolissacarídeos são formados da seguinte maneira: no sistema golgiense, os monossacarídeos sofrem polimerização (ligam-se uns aos outros), formando polissacarídeos. Em seguida, esses polissacarídeos combinam-se com proteínas provenientes do retículo granuloso, formando-se, assim, as glicoproteínas, que constituem os mucopolissacarídeos. Um bom exemplo de células produtoras de muco são as células caliciformes, encontradas, por exemplo, nas vias respiratórias. 
• Síntese de lipídeos - Em determinadas células, como nas células foliculares dos ovários, nas células de Leydig dos testículos e nas células do córtex das glândulas suprarrenais, o sistema golgiense está relacionado com a produção de lipídeos esterídeos. Os hormônios sexuais, como o estrógeno e a testosterona, assim como os corticosteroides (hormônios do córtex das suprarrenais) são esterídeos produzidos no sistema golgiense das células. 
• Formação da lamela média nos vegetais - A união de células vegetais vizinhas é feita através de uma espécie de "cimento" intercelular: a lamela média. Quimicamente, a lamela média é constituída por substâncias pécticas ou pectinas (pectatos de cálcio e magnésio), que são polissacarídeos associados a minerais. O sistema golgiense das células vegetais é a organela responsável pela secreção dessas substâncias. 
• Formação do acrossomo no espermatozoide - O acrossomo é um corpúsculo contendo a enzima hialuronidase, encontrado na cabeça do espermatozoide. A enzima hialuronidase é liberada por ocasião da fecundação, pois é necessária para promover a perfuração da camada de ácido hialurônico que envolve e protege o gameta feminino, permitindo, assim, a penetração do espermatozoide. 

MITOCÔNDRIAS (os)

Estão presentes apenas no citoplasma de células eucariotas. .São orgânulos esféricos, ovalados ou alongados, delimitados por duas membranas lipoproteicas: membrana externa e membrana interna. A membrana externa é lisa e contínua, enquanto que a interna apresenta invaginações ou dobras, denominadas cristas mitocondriais. Nas cristas mitocondriais, encontra-se as partículas elementares, enzimas que têm importante papel nas reações da cadeia respiratória. 

O espaço interno das mitocôndrias é preenchido por um material de consistência fluida, denominado matriz mitocondrial, constituído por água, carboidratos, íons minerais, moléculas de RNA e DNA. Imersos nessa matriz também são encontrados ribossomos (mitorribossomos). 

apesar de seu tamanho reduzido, as mitocôndrias podem ser evidenciadas em microscopia óptica, uma vez que podem ser coradas em células vivas com o verte-janus, corante específico para sua evidenciação. 

O número de mitocôndrias numa célula é muito variável, oscilando entre algumas dezenas e várias centenas. Como as mitocôndrias relacionam-se com os processos energéticos (produção de ATP), quanto maior é a atividade metabólica de uma célula, maior é o número de mitocôndrias. O conjunto de todas as mitocôndrias de uma célula tem o nome de condrioma. 

As mitocôndrias, devido à presença de DNA em sua estrutura, são capazes de autoduplicarem. A autoduplicação ou duplicação das mitocôndrias recebe o nome de condriocinese. 

Quanto à função, mitocôndrias estão diretamente envolvidas no processo de respiração celular aeróbica, que tem por objetivo obter energia para as atividades celulares. 

PLASTOS

Encontrados apenas em células eucariotas vegetais, os plastos estão subdivididos em dois grandes grupos: Leucoplastos e cromoplastos. 

• Leucoplastos - São incolores, isto é, desprovidos de pigmentos (apigmentados) e relacionam-se com armazenamento de reservas nutritivas. Conforme o tipo de substâncias armazenada neles, recebem uma denominação especial: amiloplastos, (armazenam amido), oleoplastos (armazenam óleos) e proteoplastos (armazenam proteínas). 
• Cromoplastos - São coloridos, isto é, possuem pigmentos. Relacionam-se com a absorção de luz e com a fotossíntese. De acordo com sua coloração, recebem uma denominação especial: Cloroplastos (verdes, devido à presença do pigmento verde clorofila), xantoplastos (amarelos, devido a presença do pigmento amarelo xantofila) e eritroplastos (vermelhos, devido à presença do pigmento vermelho licopeno, ficoeritrina ou eritrofila). 

Numa célula, podem existir diferentes tipos de plastos, e o conjunto de todos eles recebe o nome de plastidoma. 

De todos os tipos de plastos, os cloroplastos são os mais importantes, uma vez que neles ocorre a reação de fotossíntese. 

Os cloroplastos podem apresentar morfologia variada: em certas algas, podem ser espiralados ou estrelados; nas células dos vegetais superiores, normalmente são esféricos ou ovoides. 

Quanto à sua estrutura, os cloroplastos estão delimitados por duas membranas lipoproteicas: membrana externa e membrana externa. A membrana interna forma invaginações (dobras) para o interior da organela. Essas dobras se dispõem paralelamente e receberam o nome de lamelas. Sobre essas lamelas, encontramos pequenas estruturas discoides, constituídas de clorofila, denominadas tilacoides. Os tilacoides se dispõem uns sobre os outros, formando pilhas. Cada pilha de tilacoides recebe o nome de granum, cujo plural é grana. O espaço interno do cloroplasto é preenchido por uma mistura denominada estroma, constituída por água, proteínas, carboidratos, lipídeos, RNA e DNA. No estroma, também existem ribossomos. A presença de DNA nessa organela justifica sua capacidade de autoduplicação, enquanto que a presença de ribossomos permite a realização de síntese de proteínas em seu interior. 

Os plastos podem se transformar uns nos outros. Assim, cloroplastos podem se transformar em xantoplastos e eritroplastos (no processo de amadurecimento de certos frutos, por exemplo) e, pela ausência de luz, podem se transformar em leucoplastos. 

LISOSSOMOS

Pequenas vesículas delimitadas por membrana lipoproteica originárias do sistema golgiense, contendo enzimas digestivas (hidrolíticas), que têm atividade máxima em meio ácido e, por isso, também são genericamente denominadas de hidrolases ácidas. Essas enzimas são produzidas no retículo endoplasmático granuloso e daí vão para o sistema golgiense, do qual desprendem pequenas vesículas, os lisossomos, contendo as referidas enzimas. As enzimas lisossômicas são ativas em meio ácido (pH entre 4,5 e 5,0). 

A acidez do interior do lisossomo é obtida do bombeamento de íons H+ para o interior dessas organelas. Na membrana do lisossomo, existe uma enzima que, utilizando energia liberada de ATP, bombeia íons H+ para dentro dos lisossomos. Como o hialoplasma é um meio neutro (pH = 7,0), se a membrana de um lisossomo se rompe liberando suas enzimas, isso não acarretará grandes danos à célula, uma vez que as enzimas lisossômicas são pouco ativas em um meio neutro. Entretanto, havendo ruptura simultânea de muitos lisossomos, haverá extravasamento excessivo de enzimas, podendo pôr em risco a integridade da célula, levando-a inclusive à morte. 

Os lisossomos são organelas típicas de células eucariotas animais e têm como função realizar a digestão intracelular. Essa digestão pode ser dos seguintes tipos: heterofagia e autofagia. 

• Heterofagia (digestão heterofágica) - Consiste na digestão de material exógeno, isto é, material proveniente do meio extracelular e que penetra na célula por endocitose (fagocitose ou pinocitose). Trata-se, portanto, da digestão do fagossomo ou do pinossomo. Uma vez dentro da célula, o fagossomo (ou o pinossomo) junta-se a um lisossomo (lisossomo primário) e, dessa união, surge o vacúolo digestivo ou lisossomo secundário. No interior do vacúolo digestivo, o material englobado por fagocitose ou pinocitose é digerido pelas enzimas lisossômicas. Os nutrientes resultantes dessa digestão são liberados no hialoplasma e aproveitados pela célula. O material que não foi digerido, isto é, as sobras ou resíduos dessa digestão permanecem dentro do vacúolo, que passa, então, a ser chamado de vacúolo residual ou corpo residual. Uma vez formado, o vacúolo residual funde-se à membrana plasmática da célula e, por clasmocitose, libera os resíduos no meio extracelular. Alguns autores chamam essa clasmocitose realizada pelo vacúolo residual de defecação celular. 
• Autofagia (digestão autofágica) - consiste na digestão de material endógeno, isto é, material do próprio meio intracelular. Às vezes, certas organelas citoplasmáticas tornam-se inativas, deixando de realizar suas funções. Nesse caso, a organela inativa será digerida pelas enzimas lisossômicas. Na autofagia, o lisossomo primário junta-se à organela inativa, formando o vacúolo autofágico ou autofagossomo. No vacúolo autofágico, a organela é digerida. Os nutrientes provenientes dessa digestão são repassados para o hialoplasma e aproveitados pela célula, enquanto as "sobras" contidas no vacúolo residual são eliminadas por clasmocitose, no meio extracelular. 

Os lisossomos também estão relacionados com o processo da autólise, fenômeno que consiste na destruição da célula por suas próprias enzimas, ou seja, é uma autodestruição celular. Para que isso ocorra, é preciso que haja ruptura da membrana de vários lisossomos com consequente extravasamento de suas enzimas para o hialoplasma. Em contato direto com o hialoplasma, as enzimas lisossômicas iniciam o processo de digestão de toda a célula. 

A autólise é um processo que ocorre, normalmente, após a morte do organismo. Após nossa morte, por exemplo, as células entram em processo de autólise (autodestruição), o que aliás, justifica, em parte, a degeneração cadavérica. Sabe-se que, assim que a célula morre, os lisossomos se rompem, aos poucos, liberando suas enzimas que, evidentemente, aceleram o processo de degradação do material celular, simultaneamente à ação dos micro-organismos decompositores. 

A autólise também acontece em alguns processos patológicos (doenças), como na silicose. Na silicose, doença pulmonar causada pela inalação constante de pó de sílica, muito comum em trabalhadores de pedreiras e minas, as células pulmonares e, assim, há o extravasamento das enzimas que, então, iniciam o processo de autólise, que leva à destruição e à morte das células pulmonares. 

PEROXISSOMOS

São pequenas vesículas membranosas, originárias do retículo endoplasmático não granuloso, encontradas em células eucariotas de animais e vegetais. Tais vesículas armazenam em seu interior determinadas enzimas, as oxidases, que catalisam reações que modificam substâncias tóxicas, tornando-as inofensivas para as células. 

Nas células dos rins e do fígado, por exemplo, existem grandes peroxissomos que tem importante papel na destruição de moléculas tóxicas, como o etanol das bebidas alcoólicas ingeridas pelo organismo. Aproximadamente 25% do álcool ingerido pelo ser humano é degradado pelos peroxissomos. O restante é degradado pelo retículo endoplasmático não granuloso. Nas reações de degradação das moléculas tóxicas que ocorrem nos peroxissomos, átomos de hidrogênio presentes na molécula da substância tóxica são transferidos ao oxigênio, originando, como resíduo, a água oxigenada ou o peróxido de hidrogênio. Entretanto, a água oxigenada formada como subproduto dessas reações também é uma substância tóxica para a célula tendo, inclusive, ação mutagênica. No entanto, nos peroxissomos também existe uma enzima, a catalase, que rapidamente promove o desdobramento da água oxigenada, transformando-a em água e oxigênio. 

Um tipo particular de peroxissomos, os glioxissomos, são encontrados em células vegetais de sementes oleaginosas (algodão, amendoim, girassol, etc.). Os glioxissomos possuem oxidases que atuam em reações que transformam lipídios em açucares, que são utilizados como fontes de energia para o metabolismo celular. A glicose produzida a partir dos lipídios de reserva nas sementes é distribuída para a plântula em formação e serve de fonte energética até que os cloroplastos se formem nas folhas jovens e iniciem a fotossíntese.

VACÚOLOS

São vesículas membranosas de diferentes tamanhos e relacionadas com diferentes funções. Podem ser subdivididos em: 

• Vacúolos relacionados com os processos de digestão intracelular - Nesse grupo, temos os vacúolos alimentares (fagossomos e pinossomos), os vacúolos autofágicos e os vacúolos residuais. 
• Vacúolos contráteis ou pulsáteis - Aparecem em seres unicelulares dulcícolas desprovidos de parede celular e têm a finalidade de bombear, por transporte ativo, água para o meio extracelular, impedindo, assim, que a célula "estoure" devido a excesso de água em seu interior. 
• Vacúolos de suco celular ou vacúolos vegetais - São encontrados apenas em células eucariotas vegetais. Estão delimitados por uma membrana lipoproteica, denominada tonoplasto, e contêm em seu interior o suco vacuolar, solução aquosa na qual, muitas vezes, estão dissolvidos açucares, sais minerais e pigmentos. 

Vacúolo de suco celular - Nas células vegetais jovens, os vacúolos de suco celular são pequenos e numerosos. À medida que a célula vai se desenvolvendo, os vacúolos se fundem uns com os outros, formando vacúolos maiores. Assim, na célula vegetal adulta, normalmente, aparece um único e volumoso vacúolo de suco celular que ocupa uma grande área do citoplasma. Esse vacúolo, na célula adulta, é um reservatório de água, sais, pigmentos e açucares. A concentração da solução existente dentro desse vacúolo exerce importante papel no mecanismo osmótico da célula vegetal. 

RIBOSSOMOS

Estruturas não membranosas, encontradas em células procariotas e eucariotas, foram descobertos em 1953 por George Palade, razão pela qual foram inicialmente denominados grânulos de ribonucleoproteínas, pois são constituídos por RNA-r e proteínas. 

Nas células procariotas, os ribossomos são encontrados dispersos pelo hialoplasma. Nas eucariotas, além de serem encontrados dispersos pelo hialoplasma, também estão presentes no retículo endoplasmático rugoso, na matriz mitocondrial e no estroma dos cloroplastos. 

A função dos ribossomos é a síntese de proteínas. Para exercer essa função, precisam estar ligados a uma fita de RNA-m. Muitas vezes, vários ribossomos ligam-se a uma mesma molécula de RNA-m. O complexo formado pela molécula de RNA-m e de diversos ribossomos a ela associados recebem o nome de polissomo ou polirribossomo. No polissomo, todos os ribossomos percorrem a mesma fita de RNA-m e, assim, os peptídeos por eles produzidos serão idênticos, uma vez que terão a mesma sequência de aminoácidos. 

CENTRÍOLOS

São estruturas não membranosas encontradas em células eucariotas de animais e de vegetais (exceto angiospermas). 

Em geral, a célula apresenta um par de centríolos dispostos perpendicularmente um ao outro, ocupando, normalmente, uma posição próxima ao núcleo celular em uma região denominada centro celular (centrossomo). Esse par de centríolos é denominado diplossomo. 

Centríolos - Cada centríolo é formado por 27 túbulos proteicos, organizados em nove grupos de três túbulos cada. Esses túbulos proteicos são, na realidade, microtúbulos, constituídos por proteínas denominadas tubulinas. Tem sido descrita, também, a ocorrência de duas outras proteínas: a nexina e a dineína, que fazem a ligação entre os dois centríolos constituintes do diplossomo, bem como a ligação entre os microtúbulos de cada centríolo. 

Os centríolos podem se duplicar por montagem molecular, isto é, podem orientar a formação de novos microtúbulos a partir da associação de moléculas de tubulinas e, consequentemente, formar novos centríolos. 

Nas células eucariotas, os centríolos são responsáveis pela formação dos cílios e flagelos, estruturas filamentosas móveis que se projetam da superfície celular. Os cílios e os flagelos são centríolos modificados. A parte basal dos cílios e dos flagelos é denominada cinetossomo e tem a mesma estrutura do centríolo. 

Os cílios e os flagelos das células eucariotas têm a mesma origem e a mesma estrutura interna. A diferença entre eles deve-se basicamente a três fatores: os cílios são mais curtos que os flagelos; os cílios são mais numerosos do que os flagelos; o movimento dos cílios é diferente do movimento flagelar. 

Os cílios e os flagelos das células eucariotas têm a mesma origem e a mesma estrutura interna. A diferença entre eles deve-se basicamente a três fatores: Os cílios são mais curtos

APOPTOSE

é um fenômeno que consiste na morte celular geneticamente programada como parte de um processo normal, ou seja, é uma autodestruição celular geneticamente programada. Muitas células, durante os diferentes processos de formação dos organismos pluricelulares, são programadas para morrer. Uma das razões da apoptose é o fato de a célula, em determinado momento, não ser mais necessária ao organismo. Por exemplo, antes do nascimento, o feto humano apresenta mãos com membrana interdigital (entre os dedos). Com a continuidade do desenvolvimento, as células que constituem essa membrana sofrem apoptose e desaparecem.

A apoptose também acontece nas alterações estruturais que se verifica na metamorfose de certos animais. É por apoptose, por exemplo, que ocorre o desaparecimento da cauda do girino quando ele começa a transformar-se num animal adulto. Na apoptose, a célula fragmenta-se em vesículas revestidas por membranas denominadas corpos apoptóticos. Por serem revestidos por membranas, esses fragmentos são reconhecidos e fagocitados por macrófagos ou por células vizinhas. Assim, as células que morreram por apoptose são removidas do tecido sem que haja extravasamento do conteúdo celular, o que evita a ocorrência de processo inflamatório. Quando danificadas por substância tóxica, veneno, ou então quando são privadas de nutrientes essenciais, as células podem morrer por necrose e se romper, liberando seu conteúdo no meio extracelular, o que frequentemente resulta em inflamação. Na morte celular por apoptose, não ocorre esse extravasamento.

Revestimentos Externos das Células - Membrana Plasmática

Também conhecida por membrana citoplasmática, membrana celular ou ainda plasmalema, é uma película muito fina, visível apenas ao microscópio eletrônico, que envolve e protege as células. A membrana plasmática está presente em qualquer tipo de célula.

Basicamente, é formada por fosfolipídios e proteínas. Segundo o modelo de Singer e Nicholson, também conhecido por modelo do mosaico fluído, proposto em 1972, a membrana plasmática possui uma matriz lipídica, constituída por duas camadas de fosfolipídios, em que se inserem moléculas de proteínas globulares.

Modelo do mosaico fluido - As proteínas são responsáveis pela maioria das funções da membrana plasmática: algumas são enzimas e catalisam certas reações que ocorrem na membrana; outras funcionam como "receptores" de membrana, possuindo um papel importante no "reconhecimento de substâncias produzidas pelo organismo ou vindas do meio externo: é assim, por exemplo, que antígenos são "reconhecidos" pelos linfócitos (células produtoras de anticorpos). Existem ainda proteínas que funcionam como transportadoras ou carregadoras, exercendo um papel fundamental na entrada e saída de substâncias da célula.

Na maioria das células animais, a membrana plasmática possui também alguns glicídios ligados a certas proteínas ou mesmo aos lipídios, formando com elas moléculas de glicoproteínas ou de glicolipídios. essas glicoproteínas e esses glicolipídios se entrelaçam formando uma malha de aspecto gelatinoso que envolve a célula como uma vestimenta, denominada glicocálix. Além de dar maior proteção à célula animal contraagressões físicass e químicas do ambiente externo, acredita-se que o glicocálix atue na retenção de nutrientes que tocam a superfície celular, possibilitando que eles sejam depois introduzidos no meio intracelular por meio de mecanismos especiais, como a pinocitose. O Glicocálix também é responsável pelo reconhecimento de células de uma mesma variedade ou de um mesmo tecido ou órgão. Vários experimentos comprovam a participação do glicocálix nesse reconhecimento celular. Um deles pode ser assim resumido: células do fígado e células dos rins foram isoladas, individualizadas e colocadas numa mesma solução, que foi agitada levemente para facilitar o contato entre as células. Com a agitação, as células se chocaram ao acaso. As células separadas foram capazes de se reagrupar, reconhecendo-se pelas substâncias em seus glicocálices. Assim, após certo tempo, observou-se o aparecimento de dois aglomerados celulares distintos. É também por ação do glicocálix que ocorre o fenômeno inibição por contato, observado durante as divisões celulares. Colocando-se dois grupos separados de células normais num mesmo meio de cultivo, cada grupo de células cresce separadamente, mas quando os glicocálices das células de um grupo se encontram com as células do outro grupo, as mitoses cessam. Se o mesmo procedimento for feito em dois grupos de células cancerosas, as divisões celulares não param. Depois de se encontrarem, as células cancerosas continuam se dividindo e amontoam-se desordenadamente umas sobre as outras. Isso mostra que as células cancerosas perdem a propriedade de inibição por contato.

Outro componente que também está presente na estrutura da membrana plasmática das células animais é o colesterol. Entretanto, não há colesterol nas membranas das células de plantas e nem nas membranas de bactérias.

Para que a célula possa desempenhar melhor determinadas funções, a membrana plasmática pode apresentar certas modificações ou especializações. Entre elas, destacamos: microvilosidades, desmossomos, interdigitações, zônula de oclusão e junções comunicantes.

• Microvilosidades - São evaginações da superfície da membrana que lembram, em microscopia eletrônica, minúsculos dedos, o que deu origem a seu nome. 

As microvilosidades estão presentes apenas em determinadas células eucariotas de animais e têm a finalidade de aumentar a superfície e absorção de substâncias. 

• Desmossomos - Modificações que aparecem nas membranas adjacentes de células epiteliais vizinhas. Sua finalidade é promover uma maior adesão entre as células. Na região onde aparecem os desmossomos, o espaço entre as membranas das células vizinhas é preenchido por glicoproteínas com propriedades adesivas. Na face citoplasmática de cada membrana, há uma camada amorfa, densa, denominada placa do desmossomo, na qual se inserem filamentos intermediários que se aprofundam no interior da célula dando sustentação mecânica. Os desmossomos são as principais estruturas que mantêm as células epiteliais bem unidas. 
• Interdigitações - São projeções laterais da membrana plasmática de uma célula vizinha, formando dobras que proporcionam uma maior união das células. Essas modificações também aparecem entre células do tecido epitelial.
• Zônula de oclusão - É uma região contínua em torno da região apical de certas células epiteliais, onde os folhetos externos das membranas plasmáticas das duas células vizinhas se fundem, vedando o espaço intercelular. 
• Junção comunicante - Observada em células epiteliais, musculares lisas, musculares cardíacas e nervosas, é uma estrutura formada por tubos proteicos paralelos que atravessam as membranas das duas células vizinhas, estabelecendo entre elas uma comunicação que permite a troca e a passagem de certas substâncias. Não permite, entretanto, a passagem de macromoléculas. Já se demonstrou, por exemplo, que o AMP cíclico (um mensageiro intracelular) produzido numa célula em resposta à ação hormonal passa pelas junções comunicantes promovendo respostas às células vizinhas, fazendo com que grupos de células funcionem de modo coordenado e harmônico. 

A membrana plasmática não isola totalmente a célula do meio extracelular. Como é uma unidade viva, a célula precisa adquirir certas substâncias do meio externo para garantir sua sobrevivência, assim como também precisa eliminar algumas substâncias que estejam em excesso ou que sejam tóxicas ao meio intracelular. 

A passagem de substâncias através da membrana plasmática pode ser realizada por mecanismos de transportes passivo e ativo. 

TRANSPORTE PASSIVO

A passagem de substâncias através da membrana se faz sem consumo ou gasto de energia (ATP) por parte da célula. Nesse caso, as pequenas moléculas e íons passam livremente através dos poros e canais existentes na membrana, obedecendo às leis naturais da difusão. 

A difusão é o fluxo de partículas (moléculas, íons) de uma região, onde há maior concentração de partículas, para outra onde a quantidade dessas partículas é menor. Esse fluxo ou passagem de partículas é feito até que se estabeleça uma situação de equilíbrio entre as duas regiões, isto é, até que haja uma mesma concentração nas duas regiões. 

Em se tratando de células, a difusão de substâncias pode ser feita do meio intracelular para o extracelular ou vice-versa. Assim, quando no meio intracelular houver uma concentração maior de determinadas partículas em relação ao extracelular, as partículas tendem a sair da célula; se, ao contrário, houver uma menor concentração no meio intracelular em relação ao extracelular, as partículas tendem a penetrar na célula. Água, O2, CO2, monossacarídeos, aminoácidos e substâncias que entram na célula ou dela saem por difusão. 

Difusão através da membrana plasmática - de modo geral, quanto maior a solubilidade da substância em lipídios, maior será a velocidade de difusão de suas moléculas através da membrana. Oxigênio, gás carbônico, álcool e outras substâncias são tão solúveis em água como em lipídios. Assim, as moléculas dessas substâncias difundem-se mais rapidamente, ou seja, passam mais rapidamente através da membrana plasmática. Água e substâncias hidrossolúveis atravessam a membrana por difusão através de canais formados por moléculas de proteínas, enquanto as substâncias lipossolúveis atravessam diretamente a matriz fosfolipídica. 

Um caso particular de difusão é a osmose, que é a difusão apenas do solvente. Na osmose, a passagem apenas do solvente se faz da solução hipotônica (menos concentrada ou mais diluída) para a solução hipertônica (mais concentrada ou menos diluída) até que as duas soluções atinjam uma situação de equilíbrio, isto é, uma situação de isotomia (igualdade de concentração). Para que ocorra a osmose, é necessário que as duas soluções de concentrações diferentes estejam separadas por uma membrana semipermeável, ou seja, por uma membrana que se deixa atravessar apenas pelo solvente. 

No caso das células, o solvente é a água. Boa parte dela atravessa a membrana plasmática por canais proteicos denominados de aquaporinas. entretanto, é preciso salientar que a membrana plasmática não é uma membrana semipermeável perfeita, já que ela permite a passagem do solvente (água) e de certos tipos de soluto. Isso faz com que, em determinadas situações, a passagem do soluto seja desprezível. Nesse caso, podemos dizer que está ocorrendo osmose através da membrana plasmática. Temos de considerar também que nos meios intra e extracelular existem diversos tipos de soluto e muito deles, como acontece com a maioria das proteínas, por terem moléculas muito grandes, não conseguem passar livremente através da membrana. Assim, dependendo da concentração das soluções nos meios intra e extracelular, a célula pode sofrer osmose, perdendo ou ganhando água rapidamente. 

Quando o meio extracelular é hipotônico em relação ao intracelular, haverá uma endosmose, isto é, entrada de água na célula por osmose. Por outro lado, quando o meio extracelular for hipertônico em relação ao intracelular, ocorrerá uma exosmose (saída de água da célula por osmose). 

A entrada excessiva de água numa célula poderá ocasionar a plasmoptise, isto é, a ruptura da membrana plasmática, devido à elevada pressão exercida pela água sobre a membrana, com a consequente morte da célula. Em outras palavras, a célula "estoura" em consequência do excesso de água em seu interior. Algumas células, entretanto, conseguem evitar que isso ocorra. É o caso, por exemplo, das células dos protozoários (animais unicelulares) dulcícolas (que vivem na água doce). Nas células desses protozoários, ocorre a formação de uma estrutura, denominada vacúolo contrátil ou pulsátil, que funciona bombeando água para fora da célula, impedindo assim que a quantidade de água torne-se muito elevada no meio intracelular. 

Nas células das plantas, das bactérias e dos fungos, a existência da parede celular rígida sobre a membrana plasmática também evita o rompimento da célula em consequência da entrada excessiva de água. Nessas células, após se atingir um volume máximo de distensão devido à entrada de água, a parede celular existente sobre a membrana plasmática passa a exercer uma força contrária à entrada de mas água no meio intracelular. 

Nas células vegetais, a entrada de água por osmose (endosmose) recebe o nome especial de turgência ou turgescência, enquanto que a saída de água por osmose (exosmose) é denominada plasmólise. 

• Turgência - Quando mergulhada em meio contendo uma solução hipotônica, a água penetrará na célula vegetal por osmose e, consequentemente, o volume celular aumentará até que a pressão exercida pela parede celular passe a impedir a entrada de mais água. Nessa situação, em que a célula vegetal está com o seu volume máximo, diz-se que a mesma encontra-se túrgida.

A estrutura da parece celular define o quanto ela pode ser esticada. Quanto menos elástica for a parede, menor será o volume de água que a célula poderá receber durante a turgência. A parede celular, à medida que se distende, exerce pressão contrária à entrada de água por osmose. Essa pressão é denominada pressão de turgência (PT) ou pressão da membrana celulósica (M).

• Plasmólise - Quando mergulhada em um meio contendo uma solução hipertônica, a célula vegetal perde a água por osmose e, consequentemente diminui seu volume citoplasmático. O citoplasma se retrai, o vacúolo de suco celular murcha e a membrana plasmática descola-se em determinados pontos da parede celular, sofrendo uma retração junto com o citoplasma. Essa retração não é acompanhada pela parece celular (membrana de celulose). Uma célula vegetal nessas condições é dita plasmolisada. 

Quando uma célula vegetal plasmolisada recebe água do meio extracelular e volta a ter o mesmo volume citoplasmático que possuía antes de sofrer a plasmólise, fala-se que ocorreu uma deplasmólise. 

A difusão de substâncias através da membrana plasmática pode ser simples ou facilitada. 

Difusão Simples -  

Nesse caso, as partículas atravessam a membrana sem a ajuda de proteínas "carregadoras" ou "transportadoras", denominadas permeases, existentes na própria membrana. É o que acontece, por exemplo, com o O2 entrando na célula e com CO2 saindo da célula. Além do O2 e CO2, outras substâncias enram na célula ou dela saem por difusão simples. 

Difusão Facilitada - 

A passagem das substâncias através da membrana é feita com a ajuda das permeases, proteínas da própria membrana especializadas no reconhecimento e no transporte de substâncias. Essas proteínas se ligam à substância em trânsito de um lado, jogando-a rapidamente na face oposta. 

Difusão facilitada - um bom exemplo é quando ocorre a passagem da glicose pela membrana plasmática em direção ao meio intracelular. 

TRANSPORTE ATIVO

Muitas substâncias entram na célula ou saem dela, atravessando a membrana plasmática por um mecanismo de transporte ativo, que, ao contrário do transporte passivo (difusão), requer gasto de energia (ATP).

Esse processo é realizado contra um gradiente de concentração, isto é, de maneira contrária ás leis naturais da difusão. Já vimos que, na difusão, o fluxo de substâncias se faz da região de maior concentração para a região de menor concentração. 

No transporte ativo, ocorre o inverso: As substâncias passam da região onde estão em menor concentração para outra região onde já estão em maior concentração. Para esse processo ocorrer, há gasto de energia. 

O transporte ativo também é realizado com a participação de proteínas "transportadoras" da membrana plasmática. Três tipos de proteínas estão envolvidos em um mecanismo de transporte ativo: uniport, simport e antiport. 

• Uniport - Proteínas que transportam um único tipo de substância em uma direção. Ex.: a proteína da membrana que transporta ativamente íons Ca²+. 
• Simport - Proteínas que transportam dois tipos de substâncias na mesma direção. Ex.: na membrana plasmática das células intestinais, existem proteínas que se ligam e transportam simultaneamente sódio e aminoácidos. 
• Antiport - Proteínas que transportam dois tipos de substâncias em direções opostas; uma substância entra na célula e a outra sai dela. Ex.: proteína que atua na bomba de sódio (Na+) e potássio (K+), que move o Na+ para fora da célula e o K+ para dentro. 

Um bom exemplo de transporte ativo é o transporte de íons Na+ e K+, através da chamada "bomba de sódio e potássio".

Os íons Na+ e K+ são capazes de atravessar normalmente a membrana plasmática por difusão. Assim, se não houvesse um processo ativo capaz de contrariar a difusão desses íons, o Na+ e o K+ tenderiam a igualar suas concentrações dentro e fora da célula. Através do mecanismo de bomba de sódio e potássio, a célula consegue manter concentrações diferentes de sódio e de potássio entre os meios intra e extracelular: O Na+ é mantido em maior concentração no meio extracelular do que no intracelular, ocorrendo o contrário com o  K+.

Esse mecanismo envolve a participação de proteínas "transportadoras" específicas e estabelece ligações com esses íons, conduzindo-os para dentro ou para fora da célula. Para que esse processo aconteça, é necessário energia fornecida pelo ATP. 

Ao realizar o transporte ativo, a membrana plasmática manifesta seu caráter seletivo, isto é, seleciona o que entra na célula e o que sai dela de acordo com as necessidades da própria célula. Nesse caso, a membrana está apresentando uma permeabilidade seletiva. 

Conforme acabamos de ver, por meio dos mecanismos de transportes passivo e ativo, as substâncias podem penetrar na célula ou sair dela, atravessando a membrana plasmática. Entretanto, existem situações em que o material, para entrar na célula ou sair dela, precisa ser englobado pela membrana. Nesses casos de captura e englobamento de partículas pela membrana, fala-se genericamente em endocitose e exocitose, conforme o material esteja entrando na célula ou saindo dela, respectivamente. 

ENDOCITOSE

Na endocitose, há englobamento de partículas ou macromoléculas presentes no meio extracelular e que, normalmente, não conseguem entrar na célula por transporte passivo e nem por transporte ativo. compreende duas modalidades: fagocitose e pinocitose. 

• Fagocitose -  Consiste no englobamento de partículas de natureza sólida, por meio de formação de projeções da membrana plasmática que envolvem o material que se encontra no meio extracelular. Essas projeções da membrana plasmática que envolvem o material que se encontra no meio extracelular. Essas projeções são denominadas pseudópodes. Ao final do processo, a partícula sólida entrará no meio intracelular, contida numa pequena bolsa ou vacúolo chamado fagossomo (corpo comido). Esse fagossomo, posteriormente, será digerido no interior da célula, por meio da ação de enzimas digestivas presentes numa organela citoplasmática, denominada lisossomo. As células que fazem fagocitose possuem certos tipos de proteínas "receptoras" na superfície da membrana plasmática, que selecionam o que interessa à célula. Quando uma partícula de natureza sólida é reconhecida por esses "receptores", ela se liga a eles. Essa ligação induz uma reação imediata da membrana, que forma evaginações (projeções para fora) ao redor da partícula. Essas projeções se fecham sobre a partícula, que fica, então, encerrada numa bolsa ou vesícula, que se desprende da membrana e passa para o meio intracelular. Essa bolsa é o fagossomo. A fagocitose é realizada pelas células com duas finalidades: obtenção de alimento e defesa contra corpos estranhos. Em alguns unicelulares, como as amebas, o objetivo da fagocitose é a captura de alimentos que estão no meio extracelular; em seres pluricelulares, como na nossa espécie, existem linhagens de células, como os macrófagos e os leucócitos (glóbulos brancos), especializadas em realizar fagocitose com o objetivo de capturar e de destruir corpos estranhos que invadem o organismo. 
• Pinocitose - Englobamento de pequenas gotas de líquido, através de invaginações da membrana plasmática. É um processo mais delicado do que a fagocitose, sendo difícil sua observação ao microscópio óptico. Na pinocitose, a membrana plasmática, na região de contato com as gotículas, se invagina, aprofundando-se no interior do citoplasma, formando um pequeno canal denominado canal de pinocitose, por onde o líquido penetra. Em seguida, as bordas do canal se fecham, dando origem a uma pequena bolsa ou vacúolo: é a vesícula de pinocitose ou pinossomo ("corpo bebido"). As partículas presentes no pinossomo podem servir de alimento para as células. 

É provável que a maioria das células animais seja capaz de realizar a pinocitose. Algumas células, inclusive, dispõem de um reforço glicoproteico, o glicocálix, que muito contribui para a realização da pinocitose. Sabe-se que ao gglicocálix se aderem mais firmemente as partículas que tocam na superfície da membrana, facilitando sua imediata absorção pelo canal de pinocitose. Ao contrário do que se poderia pensar, a pinocitose não introduz indiscriminadamente na célula todos os líquidos do meio extracelular. Já se demonstrou que certas substâncias aderem-se seletivamente aos glicídios do glicocálix e, em seguida, são introduzidas na célula. 

Rotineiramente, a membrana permite a passagem apenas de pequenas moléculas e íons. As macromoléculas de proteínas, ácidos nucleicos, polissacarídeos e outras precisam ser hidrolisadas, isto é, fragmentadas em unidades menores, para, então, poderem atravessar a membrana e passar ao meio intracelular. Por meio da pinocitose, é possível compreender como certas substâncias constituídas por macromoléculas, que, normalmente, não podem atravessar a membrana, entram na célula sem precisar sofrer hidrólise. 

EXOCITOSE

É um processo inverso ao da endocitose e tem por objetivo a eliminação de substâncias da célula. Forma-se no meio intracelular uma vesícula ou vacúolo contendo o material a ser eliminado. Essa vesícula funde-se à membrana plasmática num determinado ponto, eliminando seu conteúdo no meio extracelular. 

Parede celular 

Também chamada de membrana esquelética, a parede celular é o revestimento mais externo de muitas células procariotas e eucariotas, sendo encontrada sobre a membrana plasmática de células de bactérias, algas, fungos, briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas. 

Trata-se de uma estrutura espessa, permeável, dotada de grande resistência, visível ao M/O, que determina a forma da célula e desempenha um papel mecânico, servindo de reforço e proteção à célula. 

Sua composição química é diversificada, variando nos diferentes grupos de seres vivos onde é encontrada. 

Nas clorofíceas, nas briófitas, nas pteridófitas, nas gimnospermas e nas angiospermas, a parede celular é constituída basicamente por celulose. Por isso, nesses grupos de plantas, a parede celular também pode ser chamada de membrana de celulose ou membrana celulósica. 

Tomando como referencial o grupo das angiospermas, vamos ver mais alguns detalhes sobre a membrana de celulose (parede celular constituída basicamente de celulose). 

Nas células vegetais jovens, a membrana celulósica é relativamente delgada, flexível, elástica, de modo a permitir o crescimento celular, sendo chamada de membrana celulósica primária ou parede primária. Quando a célula vegetal se torna adulta, ela adquire, logo abaixo da parede primária, uma segunda camada protetora de celulose, denominada membrana celulósica secundária ou parede secundária, que é mais espessa e mais rígida do que a parede primária. A grande resistência que a membrana de celulose tem numa célula vegetal adulta se deve à parede secundária. Como a formação da parede secundária se faz internamente à parede primária, sua formação reduz o lúmen celular, isto é, o espaço interno da célula diminui. 

Revestimentos externos da célula - Membrana Plasmática

Também conhecida por membrana citoplasmática, membrana celular ou ainda plasmalema, é uma película muito fina, visível apenas ao microscópio eletrônico, que envolve e protege as células. A membrana plasmática está presente em qualquer tipo de célula. 

Basicamente é formada por fosfolipídios e proteínas. Segundo o modelo de Singer e Nicholson, também conhecido por modelo mosaico fluido, proposto em 1972, a membrana plasmática possui uma matriz lipídica, constituida por duas camadas de fosfolipídios, em que se inserem moléculas de proteínas globulares. 

Composição química

Açúcares

Todas as membranas plasmáticas celulares são constituídas predominantemente por fosfolipídeos e proteínas em proporções variáveis e uma pequena fração de açúcares, na forma de oligossacarídeos. Exteriormente, na grande maioria das células animais, a membrana plasmática apresenta uma camada rica em glicídeos: o glicocálix ou glicocálice. Entre outros papéis, o glicocálix tem a função de reconhecimento químico da célula para seu exterior e tem também função protetora, impedindo que alguns tipos de vírus ou bactérias se anexem à célula.

Lipídios

Os lipídios presentes nas membranas celulares pertencem predominantemente ao grupo dos fosfolipídeos. Estas moléculas são formadas pela união de três grupos de moléculas menores: um álcool, geralmente o glicerol, duas moléculas de ácidos graxos e um grupo fosfato, que pode conter ou não uma segunda molécula de álcool. A proporção de fosfolipídeos varia muito: compõe cerca de 50% da membrana plasmática e 90% da membrana mitocondrial.

A estrutura das membranas deve-se primariamente a essa camada dupla de fosfolipídios. Esses lipídios são moléculas longas com uma extremidade hidrofílica (tem afinidade com a água) e a cadeia hidrofóbica (não tem afinidade com a água). O grupo fosfato está situado nas lâminas externas da estrutura trilaminar. A parte situada entre as lâminas fosfatadas é composta pelas cadeias hidrofóbicas.

As membranas animais possuem ainda o colesterol, e as células vegetais possuem outros esteróis, importantes para o controle da fluidez das membranas. A uma dada temperatura, quanto maior a concentração de esteróis, menos fluida será a membrana. As células procariontes, salvo algumas exceções, não possuem esteróis.

Proteínas

As proteínas são as principais fontes de energia e os principais componentes funcionais das membranas celulares. A maioria das proteínas da membrana celular está mergulhada na camada dupla do fosfolipídios, interrompendo sua continuidade, são as proteínas integrais. Outras, as proteínas periféricas, estão aderentes às extremidades de proteínas integrais. Algumas proteínas atuam no transporte de substâncias para dentro ou para fora da célula. Entre estas, encontram-se glicoproteínas (proteínas ligadas a carboidratos). Algumas destas proteínas formam conexões, os fibronexos, entre o citoplasma e macromoléculas da matriz extracelular. Os grupos sanguíneos A-B-O, M-N e Rh, bem como fatores HLA, são antígenos da superfície externa da membrana.

Principais características da membrana plasmática.

A membrana celular é responsável pela manutenção de uma substância do meio intracelular, que é diferente do meio extracelular, e pela recepção de nutrientes e sinais químicos do meio extracelular. Para o funcionamento normal e regular das células, deve haver a seleção das substâncias que entram e o impedimento da entrada de partículas indesejáveis, ou ainda, a eliminação das que se encontram nocitoplasma. Por ser o componente celular mais externo e possuir receptores específicos, a membrana tem a capacidade de reconhecer outras células e diversos tipos de moléculas, como hormônios.

As membranas celulares possuem mecanismos de adesão, de vedação do espaço intercelular e de comunicação entre as células. Os microvilos ou microvilosidades são muito frequentes e aumentam a superfície celular.

Não confundir a membrana celular com a parede celular (das células vegetais, por exemplo), que tem uma função principalmente de proteção mecânica da célula. Devido à membrana citoplasmática não ser muito forte, as plantas possuem a parede celular, que é mais resistente.

A membrana celular é uma camada fina e altamente estruturada de moléculas de lípidos e proteínas, organizadas de forma a manter o potencial eléctrico da célula e a controlar o que entra e sai da célula (permeabilidade selectiva da membrana). Sua estrutura só vagamente pode ser verificada com um microscópio de transmissão electrônica. Muitas vezes, esta membrana contém proteínas receptoras de moléculas específicas, os Receptores de membrana, que servem para regular o comportamento da célula e, nosorganismos multicelulares, a sua organização em tecidos (ou em colónias).

Por outro lado, a membrana celular não é, nem um corpo rígido, nem homogêneo – é muitas vezes descrita como um fluido bidimensional e tem a capacidade de mudar de forma e invaginar-se para o interior da célula, formando alguns dos seus organelos.

A matriz fosfolipídica da membrana foi pela primeira vez postulada em 1825 por Gorter e Grendal; no entanto, só em 1895, Charles Overton deu força a esta teoria,tendo observado que a membrana celular apenas deixava passar algumas substâncias, todas lipossolúveis.

Transporte através das membranas

Mesmo nas membranas não biológicas, como as de plástico ou celulose, há moléculas que as conseguem atravessar, em determinadas condições. Dependendo das propriedades da membrana e das moléculas (ou átomos ou íons) em presença, o transporte através das membranas classifica-se em:

• Transporte passivo – quando não envolve o consumo de energia do sistema, sendo utilizada apenas a energia cinética das moléculas; a movimentação dá-se a favor do gradiente de concentração.
• Transporte ativo – quando o transporte das moléculas envolve a utilização de energia pelo sistema; no caso da célula viva, a energia utilizada é na forma de Adenosina tri-fosfato (ATP); a movimentação das substâncias dá-se contra o gradiente de concentração.

O transporte através das membranas pode ainda ser classificado em mediado, envolve permeases (transporte ativo e difusão facilitada), e não-mediado (difusão directa).

Transporte passivo

O interior das células – o citoplasma – é basicamente uma solução aquosa de sais e substâncias orgânicas. O transporte passivo de substâncias na célula pode ser realizado através de difusão ou por osmose.

A difusão se dá quando a concentração interna de certa substância (soluto) é menor que a externa, e as partículas tendem a entrar na célula. Quando a concentração interna é maior, as substâncias tendem a sair. A difusão pode ser auxiliada por enzimas permeáveis sendo classificada difusão facilitada. Quando não há ação de enzimas, é chamadadifusão simples

No que se refere à osmose, quando a concentração externa de substâncias é maior que a interna, parte do líquido citoplasmático tende a sair fazendo com que a célula murche - plasmólise. Quando a concentração interna é maior, o líquido do meio externo tende a entrar na célula, dilatando-a - Turgência, entretanto existe ainda a situação em que a célula murcha e depois por motivos externos volta a obter sua quantidade normal de água,então esse fato é chamado de Deplasmolise, ou seja, uma plasmolise inversa. Neste caso, se a diferença de concentração for muito grande, pode acontecer que a célula estoure. As células que possuem vacúolos são mais resistentes à diferença de concentração, pois estas organelas, além de outras funções, agem retendo líquido.

Transporte ativo

1. O transporte ativo através da membrana celular é primariamente realizado pelas enzimas ATPases, como a importante bomba de sódio e potássio, que tem função de manter o potencial elétrico das células.

Muitas células possuem uma ATPase do cálcio que opera as concentrações intracelulares baixas de cálcio e controla a concentração normal (ou de reserva) deste importante mensageiro secundário. Uma outra enzima actua quando a concentração de cálcio sobe demasiadamente. Isto mostra que um íon pode ser transportado por diferentes enzimas, que não se encontram permanentemente ativas.

Há ainda dois processos em que, não apenas moléculas específicas, mas a própria estrutura da membrana celular é envolvida no transporte de matéria (principalmente de grandes moléculas) para dentro e para fora da célula:

• endocitose – em que a membrana celular envolve partículas ou fluido do exterior - fagocitose ou pinocitose - e a transporta para dentro, na forma duma vesícula; e
• exocitose – em que uma vesícula contendo material que deve ser expelido se une à membrana celular, que depois expele o seu conteúdo. A exocitose pode se subdividir em Clasmocitose, defecação celular, ou Clasmatose quando resíduos provenientes da digestão intracelular realizado pelas células é eliminado, e em secreções quando a célula descarrega substâncias no meio externo.

Nos seres humanos e animais, a secreção serve como meio que o corpo possui de eliminar resíduos metabólicos celulares que ainda tem importância funcional.

Através da fusão entre o lisossomo e bolsas formadas na fagocitose ou pinocitose, forma-se o vacúolo digestivo. Nesse vacúolo, parte das substâncias são digeridas e transformadas em moléculas menores que atravessam a membrana e se espalham no citosol. A outra parte não digerida permanece no vacúolo, que agora passa a ser vacúolo residual. A clasmocitose termina quando o vacúolo residual se funde à membrana plasmática da célula e expulsa o seu conteúdo para o meio externo.

Bibliografia

• JUNQUEIRA, Luis C. & CARNEIRO, J. "Biologia Celular e Molecular". Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 1991. 5ª Edição. Cap. 1.
• OLIVEIRA, Óscar; RIBEIRO, Elsa & SILVA, João Carlos "Desafios Biologia". Editora ASA, Porto, 2007. 2ª Edição. Cap.1.