Organização da célula
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Membrana Plasmática: Toda a célula, seja procarionte
ou eucarionte, apresenta uma membrana que isola do
meio exterior: a membrana plasmática. Ela é
constituída, basicamente, por duas camadas moleculares
de fosfolipídios com moléculas de proteínas incrustadas.
As proteínas de membrana distribuem-se na dupla
camada de fosfolipídios, e os fosfolipídios, por sua vez,
deslocam-se continuamente no plano da membrana,
porem sem nunca perder o contato umas com as outras.
A membrana plasmática separa o conteúdo celular do
meio circundante, mantendo a estabilidade do ambiente interno da célula. Algumas substâncias
atravessam a membrana com facilidade, outras têm sua passagem dificultada ou mesmo impedida. Essa
capacidade de selecionar o que entra e o que sai da célula é chamada permeabilidade seletiva.
Íons (que são polares) e moléculas de alto peso molecular não atravessam a bicamada fosfolipídica,
precisando, para isso, da ajuda de proteínas transmembranas.
Aquaporinas: As aquaporinas conduzem seletivamente as moléculas de água, para dentro e fora da
célula, ao mesmo tempo prevenindo a passagem de íons e outros solutos. As aquaporinas também são
denominadas canais de água. Defeitos genéticos envolvendo genes que codificam as aquaporinas têm
sido associados a várias doenças humanas.
1. Transporte Passivo
a) Difusão simples: a difusão é uma consequência da movimentação contínua e casual das partículas
materiais em solução; estas tendem a se espalhar, isto é, a se difundir. Esse processo ocorre
predominantemente da região em que as partículas estão mais concentradas para regiões em que sua
concentração é menor. A difusão
simples, portanto, obedece ao
gradiente de concentração. Para
que ela ocorra, a membrana deve
ser permeável à determinada
substância e deve haver uma
diferença na concentração desta
substância em relação ao interior e
o exterior da célula.
b) Difusão Facilitada: Poucos tipos
de moléculas e praticamente
nenhum tipo de íon consegue
atravessar espontaneamente a
bicamada de fosfolipídios da
membrana. O transporte da maioria
das moléculas e de íons para dentro
e para fora da célula necessita da
intermediação de proteínas
componentes da membrana, as
chamadas proteínas carreadoras.
Algumas dessas proteínas formam
canais (proteína canal), pelos
quais moléculas de água, alguns
íons e pequenas moléculas
hidrofílicas se deslocam. O sentido desse deslocamento depende do gradiente de concentração.
Outras proteínas de membrana transportam moléculas específicas, capturando-as fora ou dentro da
célula e liberando-as na face oposta.
c) Osmose: é um caso especial d difusão em que apenas o solvente, a água, se difunde através de uma
membrana semipermeável
que separa soluções de
diferentes concentrações em
solutos.
2. Transporte Ativo
a) Bomba de sódio-potássio: As
células humanas mantém uma
concentração interna de íons
potássio (K+) cerca de 20 a 40
vezes maior do que a
concentração existente no meio
extracelular. Tal íon é essencial
a diversos processos celulares,
participando, por exemplo, da
síntese de proteínas e da
respiração celular. Por outro
lado, a concentração de íons
sódio (Na+) no interior de
nossas células mantém-se cerca de 8 a 12 vezes menor que a do exterior; uma das principais razões para
isso é a necessidade de compensar a grande concentração interna de íons K+. A manutenção dessas
diferenças de concentração exige que a célula gaste energia: proteínas de membrana agem como
“bombas” de íons, as bombas ATPases, capturando ininterruptamente íons de sódio no citoplasma e
transportando-os para fora da célula. Na face externa da membrana, essas proteínas capturam íons de
potássio do meio e os transportam para o citoplasma.
 Como as proteínas são específicas, conclui-se que existe um canal específico na membrana para cada
substância que entra na célula. Os hormônios,
por exemplo, são transportados para dentro da
célula por meio das proteínas transmembranas
(receptoras).
 Receptores: Os receptores
são proteínas ou glicoproteínas presentes na
membrana plasmática, na membrana
das organelas ou no citosol celular, que unem
especificamente outras substâncias químicas
chamadas moléculas sinalizadoras, como
os hormônios e os neurotransmissores. A
união de uma molécula sinalizadora a seus
receptores específicos desencadeia uma série de
reações no interior das células (transdução de
sinal), cujo resultado final depende não só do
estímulo recebido, senão de muitos outros
fatores, como o estado celular, a situação metabólica da célula, a presença de patógenos, o estado
metabólico da célula, etc.
 Um exemplo de sinalizador é o hormônio insulina, que sinaliza para a célula a necessidade de digerir a
glicose.
 Os hormônios (sinalizadores) são sinais dados à célula para que ela realize alguma função específica.
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A membrana plasmática, devido à sua baixa constante dielétrica em relação aos meios intra e
extracelulares, não permite o transporte de íons em
sua estrutura.
Há uma diferença de potencial entre o meio
intracelular (mais eletronegativo) e o extracelular
(mais eletropositivo).
Na ausência de perturbações externas, os potenciais
de membranas permanecem constantes, no chamado
potencial de repouso. Entretanto, um estímulo
externo às células nervosas e musculares produz
uma variação em seus potenciais de membrana. Essa
variação rápida, que se propaga ao longo de uma
dessas células, é denominada potencial de ação.
Nos organismos dotados de sistema nervoso, o
potencial de ação serve para comunicações de longa
distância entre seus componentes. Essas
comunicações são codificadas através de potenciais
de ação, que geram o impulso nervoso, o qual se
propaga entre as células.
Lei do tudo ou nada: um neurônio só consegue enviar um impulso se a intensidade do impulso for
acima de um determinado nível, fazendo com que a sua membrana seja despolarizada e
repolarizada. Este valor mínimo que permite a transmissão do potencial de ação é conhecido
como potencial limiar. Os valores abaixo do potencial limiar são conhecidos como sublimiares, e cada
célula tem um valor característico de potencial limiar.
Em todos os impulsos, o potencial de ação tem sempre a mesma velocidade e a mesma amplitude. O
que determina, por exemplo, uma sensação de dor maior ou menor, é a frequência do potencial de ação.
A maioria dos axônios dos neurônios motores é mielinizada, ou seja, são recobertos por uma bainha de
mielina, que é uma substância “gordurosa” que isola a membrana celular do neurônio. No sistema
nervoso periférico, essa bainha de mielina é formada por células especializadas denominadas células
Schwann. Esta bainha não é contínua, ou seja, não envolve toda a membrana do axônio; estes espaços
são conhecidos como nódulos de Ranvier. Quando este impulso nervoso, potencial de ação, percorre o
axônio, o potencial salta de um nódulo para outro; este processo é conhecido como condução
saltatória. Tal fenômeno faz com que o impulso nervoso seja conduzido muito mais rapidamente
que em axônios não mielinizados.
Um indivíduo nasce com poucas mielinas, mas elas vão sendo construídas ao longo da vida, no processo
do aprendizado e da memória.
O álcool parece atuar sobre canais existentes nas membranas dos neurônios, através dos quais estas células
trocam íons com o meio circundante. Por meio deles, íons positivos ou negativos entram e saem dos neurônios,
aumentando ou diminuindo sua atividade elétrica.
O procedimento, por sua vez, afeta todas as funções cerebrais. Normalmente, os canais iônicos são abertos ou
fechados pela ação de neurotransmissores ou por variações na diferença de potencial elétrico entre o interior e o
exterior dos neurônios.
Quando o etanol se liga ao receptor GABAérgico, ele promove uma facilitação da inibição GABAérgica. O
resultado é um efeito muito mais inibitório no cérebro, levando ao relaxamento e sedação do organismo.
Diversas partes do cérebro são afetadas pelo efeito sedativo do álcool tais como aquelas responsáveis pelo
movimento, memória, julgamento, respiração, etc. porque existem receptores GABA em muitas partes do
cérebro. O uso prolongado do álcool pode causar dependência. Então, se a pessoa para de beber, ela
experimenta desconforto emocional, ansiedade, tremores, insônia.