Entre as propriedades da membrana plasmática, sua permeabilidade seletiva é uma das principais. Graças a ele, é formada a divisão dos meios líquidos de um organismo multicelular em compartimentos, em cada um dos quais é formada sua própria composição de eletrólitos e substâncias orgânicas. Qualquer organela ou célula enquadrada por uma membrana plasmática separa estritamente o ambiente do corpo e regula o transporte de substâncias em duas direções.
Definição e características
A permeabilidade seletiva é uma propriedade única da bicamada fosfolipídica da membrana com canais iônicos embutidos em sua espessura. Essa qualidade é característica de qualquer célula, bem como organelas de membrana: lisossomos, mitocôndrias, núcleo, complexo de Golgi, retículo. A seletividade da membrana é baseada em sua estrutura, que inclui regiões hidrofóbicas de fosfolipídios.
Depois da educaçãobicamada fofolipídica com áreas hidrofóbicas voltadas uma para a outra, a permeabilidade da água através do plasmalema é limitada. Ele pode entrar e sair da célula apenas por meio de canais transmembranares, cujo transporte é realizado de acordo com as leis da osmose por difusão. A permeabilidade seletiva para moléculas de água é regulada pela pressão osmótica. No caso de aumento da concentração de sais no interior da célula, a água penetra pelos canais no citoplasma e, no caso de aumento da pressão osmótica extracelular, corre para o espaço intercelular.
Transporte
A membrana celular separa dois compartimentos - o espaço intercelular com o citoplasma (ou a cavidade da organela e o citoplasma). E entre cada compartimento deve haver uma troca constante de substâncias. O plasmalema é caracterizado por transporte ativo e passivo.
Active procede com os custos de energia e permite transportar substâncias de uma área de menor concentração para uma maior. O transporte passivo é a livre penetração de substâncias lipofílicas na célula através do plasmalema, bem como a transferência de íons através de canais especiais de uma área de alta concentração para uma área com menor teor do mesmo tipo de íons.
Receptores transmembranares
A permeabilidade seletiva da membrana para íons é regulada por canais iônicos especializados embutidos no plasmalema. Para cada íon, eles são diferentes e regulam o transporte ativo rápido ou o transporte lento passivo de íons hidratados. Canais iônicos para potássio sempreaberto, e a troca de potássio é realizada dependendo do potencial de membrana.
O sódio é caracterizado pela presença de canais lentos e rápidos. Os lentos funcionam com um princípio semelhante aos de potássio, e a operação de canais rápidos é um exemplo de transporte ativo que ocorre com custos de energia. Ocorre no caso de geração de potencial de ação, quando um influxo intracelular de íons sódio de alta intensidade é fornecido pela ativação de curto prazo de canais rápidos, seguida de recarga de membrana.
A permeabilidade seletiva do plasmalema é importante para o transporte de moléculas de proteínas, aminoácidos, vitaminas e cofatores importantes dos sistemas enzimáticos celulares. Essas moléculas são polares e hidrofílicas e, portanto, incapazes de penetrar na bicamada lipídica hidrofóbica. Para seu transporte, existem canais especiais na espessura da membrana, que são glicoproteínas complexas.
Transferência transmembrana
A fixação de ligantes especializados aos receptores ativa a passagem de uma substância para dentro da célula. Para cada tipo de tais moléculas, seu próprio transportador específico é construído na espessura da membrana. Esta é a maneira mais rigorosa e mais específica de organizar a permeabilidade seletiva da célula - uma garantia de que nenhuma substância desnecessária nesta fase de seu desenvolvimento penetre no citoplasma.
A estrutura do transportador específico transmembrana é codificada no material genético do núcleo. E o processo de montagem de um novoo canal para o transporte de substâncias é regulado pela própria célula. Isso significa que em cada estágio de sua diferenciação, ele é capaz de iniciar ou interromper o fluxo de certas substâncias em seu citoplasma, dependendo das condições externas.
Receptores intracelulares
Organelas celulares e de membrana têm permeabilidade seletiva devido a receptores intracelulares. Eles são projetados para receber sinais de substâncias lipofílicas. Ao contrário das hidrofóbicas, essas moléculas são capazes de se integrar na bicamada lipídica da membrana e nadar nela por um longo tempo, após o que penetram no citoplasma e entram em contato com o receptor intracelular ou nuclear.
Um exemplo é a penetração de hormônios esteróides. Eles passam livremente pelo citolema e, após contato com um receptor específico, ativam ou suprimem um determinado elo nas cadeias metabólicas. A possibilidade de livre passagem de substâncias lipofílicas através da membrana plasmática também é um exemplo de permeabilidade seletiva.
Todas as substâncias lipofílicas que conseguem ultrapassar a bicamada lipídica, dissolvendo-se nela, possuem um receptor intracelular. Moléculas hidrofílicas repelem regiões polarizadas da membrana e, portanto, devem se ligar a um transportador transmembranar ou às moléculas receptoras de superfície da membrana para transmitir sinais ou entrar na célula.
