Introdução à membrana plasmática

RKA21MC - Olá! Vamos iniciar mais uma aula da Khan Academy Brasil. Quando você vai nadar ou tomar banho, já se perguntou por que as células em seu corpo não se enchem de água, ou por que as substâncias em suas células não vazam para piscina? Bem, a razão é porque temos uma estrutura muito importante que impede que isso aconteça, e nós a chamamos de membrana celular. A membrana celular é o que delimita uma célula, então se tivermos uma imagem muito básica de uma célula aqui com um pequeno núcleo no interior, essa camada externa rosa é o que chamamos de membrana celular. A membrana celular pode proteger nossa célula do ambiente externo e pode determinar o que pode entrar e sair dela. Essa é uma propriedade que chamamos de semipermeabilidade, é um pouco permeável, ou seja, algumas coisas podem entrar enquanto outras não. Uma vez que esta é uma parte tão importante da nossa célula, na verdade é uma das razões pelas quais podemos realmente sobreviver no mundo, então o que realmente compõe essa estrutura? Bem, o principal componente de uma membrana celular é o que chamamos de fosfolipídio. Existem outras substâncias que constituem a membrana celular, mas os componentes mais importantes são os fosfolipídios. Os fosfolipídios têm três componentes principais. O primeiro é um grupo fosfato que forma a região da cabeça do fosfolipídio, o segundo é um esqueleto de glicerol e o terceiro são os ácidos graxos que formam a cauda da molécula. Quando desenhamos, colocamos o grupo fosfato como uma espécie de cabeça em forma de círculo e uma cauda de ácido graxo pende dele, como a corda de um balão. Onde está a nossa estrutura de glicerol? Bem, nossa espinha dorsal de glicerol é realmente o que parece, é o que mantém a causa de ácido graxo ligada ao grupo fosfato, é a espinha dorsal desta molécula, portanto geralmente não é desenhado na imagem. Mas lembre-se de que ele está lá e mantém a cauda de ácidos graxos ligada à cabeça de fosfato. Essa estrutura tem uma propriedade muito interessante. Aqui, este grupo principal é na verdade hidrofílico ou polar. Hidrofílico significa que adora água. Este grupo fosfato fará tudo que puder para chegar à água porque adora água, mas esses ácidos graxos não, porque são cadeias de carbono muito, muito longas e hidrofóbicas. Lembre-se que fóbico, fobia, é ter medo e hidro é água, então é aquele que repele a água. Esses dois ácidos graxos farão todo o possível para fugir da água. Uma molécula que tem essas propriedades juntas é o que chamamos de molécula anfipática. Isso significa que a molécula tem uma sessão hidrofóbica e uma sessão hidrofílica, então na água o que isso faria? Digamos que colocamos uma tonelada dessas moléculas na água. Uma vez na água, as cabeças hidrofílicas querem estar o mais perto possível da água, mas as caudas não. Então, o que vai acontecer é que esses grupos de fosfatos vão se agrupar, enquanto as causas tentam se proteger da água, mas como essa substância está na água, a água também estará aqui, então haverá a formação de uma estrutura realmente única, porque as causas de ácido graxo vão começar a ser um par assim e os fosfolipídios vão ficar de cabeça para baixo, de modo que os grupos de fosfato podem estar próximos da água enquanto esta seção interna, por ser hidrofóbica, fica longe da água. Isso é o que chamamos de bicamada fosfolipídica. Esta é uma estrutura básica de uma estrutura celular, e como mencionamos, essa seção interna será hidrofóbica. Portanto, agora temos a estrutura mais ou menos assim. Chamamos isso de nossa camada bifosfolipídica, ou bicamada lipídica para abreviar, mas esta sessão aqui também não interage com a água? Como essa estrutura pode ser assim se esta sessão aqui ainda toca a água? Sabemos que as caudas de ácidos graxos não querem tocar a água. Em uma célula na vida real, o que realmente acontece é que acabamos com a estrutura que forma um círculo, como este aqui nessa representação. Em uma célula, essa parede é realmente muito fina em comparação com o restante dela, então você notará que esta água aqui não se torna mais um problema, porque em nossas células reais a água pode estar do lado de fora e do lado de dentro. Não importa onde essa membrana celular toque, a água sempre estará em contato com a região da cabeça da molécula, que é hidrofílica e que está em busca de água, e dentro da membrana celular, na verdade, temos uma sessão hidrofóbica. Mencionamos antes que a membrana celular é semipermeável e vamos explorar isso um pouco mais. Veja esse desenho que temos aqui. É uma imagem de uma membrana celular. Como mencionamos, a membrana celular é, na verdade, uma esfera que envolve nossa célula, por isso resolvi desenhá-la em uma linha reta, e este pode ser o ambiente externo, ou o extracelular, e este pode ser o interno ou intracelular. Você notará que a membrana da célula tem esses fosfolipídios realmente bem juntos, então, geralmente, somente pequenas moléculas podem passar através dela. Outra propriedade da membrana celular que discutimos é que esta seção interna aqui é realmente hidrofóbica, portanto moléculas geralmente pequenas e apolares podem atravessar nossa membrana celular. Isso é o que chamamos de difusão passiva. Qual é um bom exemplo de uma molécula pequena e apolar? Bem, o tipo mais comum de molécula pequena e apolar tende a ser os gases. Coisas como O₂, por exemplo, ou CO₂, que são coisas que nos cercam todos os dias, e nossa célula, de certo modo, respira essas moléculas para dentro e para fora dela. Só os gases podem passar facilmente através da nossa membrana celular, e isso é muito rápido, eles são pequenos e apolares. Então, com o que mais nossa célula interage todos os dias? Bem, o mais comum é a água. Mas a água, apesar de ser uma molécula muito pequena, ela é polar. Outra coisa semelhante à água é o etanol, é como o álcool que podemos beber. Então como eles interagem com a nossa membrana celular? Dissemos que a membrana celular gosta de moléculas pequenas, então elas realmente podem passar através da membrana, mas nossa membrana celular prefere moléculas apolares, por isso esses compostos de que falamos vão passar muito devagar, e podem passar porque são tão pequenos que escapam, mas bem devagar, porque essa região muito hidrofóbica ainda não vai gostar de ter água lá. Se temos pequenas moléculas polares, que tal algo que é grande e é apolar, como o benzeno? O benzeno pode realmente atravessar a membrana celular. Mesmo sendo grande, ele é Apolar, então vai se dar muito bem com aquela região hidrofóbica em nossa membrana celular, mas vai passar muito devagar. Que tal algo grande e polar? Bem, uma molécula como essa seria açúcar ou glicose. Na verdade, a glicose não pode passar pela membrana celular porque é grande e polar, é o completo oposto do que a membrana permite que atravesse a célula, portanto a glicose terá que ser absorvida por nós por outros meios, mas não pode passar pela membrana celular. E quanto às moléculas carregadas? Estas também estão por todo lugar. Quer um exemplo de uma molécula carregada? Seria algo como um íon cloreto, um íon sódio ou qualquer tipo de íon. Outra molécula carregada bastante comum são os aminoácidos, e uma vez que eles estão carregados, eles são tão incrivelmente polares ou carregados que também não podem passar. Em resumo, nossa membrana celular protege as nossas células e determina o que entra e sai, uma propriedade que chamamos de semipermeabilidade. Essa membrana é feita de um monte de fosfolipídios juntos. Como nossa membrana celular tem uma região hidrofóbica muito grande, ela prefere moléculas apolares, e como esses fosfolipídios ficam arranjados muito próximos uns dos outros, nossa membrana celular também prefere a passagem de pequenas moléculas, portanto ela é semipermeável, permitindo geralmente que moléculas pequenas e apolares passem através dela. Isso é tudo. Até a nossa próxima aula!