Envoltórios celulares

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Os envoltórios celulares estão presentes em todas as células e suas funções são: isolar o interior das células, permitir trocas de substâncias com o meio externo, proteger contra choques mecânicos, inibir a ação de anticorpos, suportar a variação de pressão osmótica e dar forma às células. Existem basicamente dois tipos de envoltórios celulares: membrana plasmática e parede celular.  Nem todas as células irão apresentar os dois, no entanto todas possuem uma membrana plasmática. Enquanto as células dos animais não apresentam parede celular, as células de vegetais, bactérias e fungos possuem parede celular composta de celulose, peptidoglicano e quitina, respectivamente.

Parede celular

A célula vegetal é constituída por uma parede composta de celulose. Com a ajuda de enzimas específicas, a celulose é obtida por meio da polimerização da glicose, que ocorre próximo à membrana plasmática. O acúmulo desses polímeros acarreta o surgimento de fibras de celulose, as quais se unem para formar a parede celular. A parede de uma célula vegetal é composta por outras duas paredes: primária e secundária. A parede primária é mais maleável e acompanha o crescimento da célula durante a diferenciação celular, podendo sofrer distensão. Já a parede secundária é rígida e densa, sendo composta por celulose, suberina e lignina. As funções da parede são: sustentação esquelética, resistência contra a variação de pressões e proteção contra choques mecânicos. Entre duas células vegetais há uma estrutura capaz de uni-las, conhecida como lamela média, sendo esta constituída por hemicelulose e pectina. A troca de materiais entre as células vegetais ocorre por meio de canais citoplasmáticos (plasmodesmos), os quais permitem o fluxo de materiais entre elas.

Superfície de uma célula bacteriana, a qual apresenta uma parede composta de peptidoglicano, situada acima da membrana plasmática
Superfície de uma célula bacteriana, a qual apresenta uma parede composta de peptidoglicano, situada acima da membrana plasmática

Membrana plasmática

A membrana plasmática é uma estrutura fundamental para o funcionamento de uma célula, pois além de protegê-la, contribui para a manutenção de sua forma. A membrana realiza a troca de substâncias com o meio externo de maneira seletiva, devido à presença de proteínas e canais em sua superfície. Desta forma, a entrada de algumas moléculas é facilitada, enquanto a de outras é dificultada.

Os fosfolipídios são moléculas de gordura, que compõe a membrana plasmática. Eles podem estar associados a proteínas e, por isso, a membrana é caracterizada como uma estrutura lipoproteica. Os carboidratos de cadeia curta também estão presentes na membrana e podem estar associados a proteínas (glicoproteínas) ou a fosfolipídios (glicolipídios). Na membrana dos animais, encontram-se moléculas de colesterol, cuja função é dar estabilidade à estrutura da célula, resultando na diminuição da sua fluidez.

Modelo mosaico fluido de uma célula animal, a qual apresenta fosfolipídios associados a biomoléculas como glicoproteínas, glicolipídios e colesterol
Modelo mosaico fluido de uma célula animal, a qual apresenta fosfolipídios associados a biomoléculas como glicoproteínas, glicolipídios e colesterol

Os fosfolipídios são os principais componentes de uma célula. Eles formam, na membrana, uma bicamada, a qual possui característica anfipática (possui ambas características hidrofílicas e hidrofóbicas): a estrutura da molécula de fosfolipídio geralmente consiste em duas “caudas” de ácidos graxos hidrofóbicas ligadas através de um glicerol a uma “cabeça” hidrofílica constituída de um grupo fosfato. A membrana tem duas camadas de fosfolipídios, uma mais externa e outra mais interna. As cabeças ficam em contato com o líquido interno e externo das células, enquanto as caudas ficam entre as cabeças hidrofílicas.

As proteínas da membrana plasmática apresentam uma variedade de funções: atuam preferencialmente nos mecanismos de transporte, criando canais que permitem a passagem de substâncias para dentro e para fora da célula, além de atuarem como receptores de membrana, que são encarregados de receber sinais oriundos de outras células. Algumas proteínas atravessam a membrana de um lado para outro, enquanto outras estão imersas em apenas um lado da membrana.

Em 1972, Singer e Nicolson propuseram um modelo para explicar a estrutura da membrana plasmática, segundo o qual os fosfolipídios se movimentam, mas nunca perdem o contato uns com os outros, assim como as proteínas, proporcionando um grande dinamismo a essa membrana. Devido a constante movimentação das proteínas e fosfolipídios, diferentes mosaicos surgem e, sendo assim, o modelo recebeu o nome de mosaico fluido.

O glicocálice é uma estrutura composta por carboidratos, encontrado na membrana plasmática de células animais. Além de atuarem na proteção contra agentes externos, estas estruturas funcionam como receptores específicos para a ligação de hormônios e vírus. Os glicocálices são antígenos presentes nas hemácias e atuam no sistema ABO. Eles são importantes para a realização do exame de tipagem sanguínea.

Em algumas células, a membrana plasmática apresenta modificações relacionadas a uma especialização de função. Por exemplo, no intestino, encontramos membranas especializadas caracterizadas por dobras (microvilosidades) que aumentam a superfície de contato e, consequentemente, aumentam a absorção de nutrientes

Microvilidades das células instestinais, unidas por desmossomos
Microvilidades das células instestinais, unidas por desmossomos

A membrana pode apresentar dobramentos que possibilitam um melhor encaixe entre células adjacentes, conhecidas como interdigitações. Outra especialização de membrana é o desmossomo, estrutura composta por um botão proteico, o qual atua sobre a adesão de células vizinhas, permitindo-lhes resistir a choques mecânicos, bem como a trações violentas.

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