Uma das principais funções da membrana plasmática é controlar o que entra e o que sai das células. Nesse vídeo, a gente vai começar a falar sobre essa função da membrana plasmática, falando sobre a permeabilidade seletiva da bicamada lipídica que formam as membranas.

E aí pessoal, tudo bem com vocês?

Eu sou Mirian Kurauti, criadora do canal MK Fisiologia, um canal que tem como principal objetivo descomplicar a fisiologia humana. Porque como eu sempre digo fisiologia não precisa ser difícil. Então se você tá precisando entender de verdade a fisiologia, já se inscreve no canal e ative as notificações pra você não perder os próximos vídeos que a gente postar por aqui.

Agora bora falar sobre essa tal de permeabilidade seletiva da bicamada lipídica da membrana plasmática?

Nos vídeos anteriores, a gente viu que a membrana plasmática é formada basicamente por uma bicamada de lipídeos, formada principalmente por um tipo específico de lipídeos, os fosfolipídeos.

Lembre-se que os fosfolipídeos é uma molécula anfipática ou anfifílica, isto é, tem uma cabeça hidrofílica que gosta de água e duas caudas hidrofóbicas que não gostam de água. Essas caudas interagem entre si pra fugir da água do meio intracelular (isto é, o meio que tá dentro da célula) e do meio extracelular (isto é, o meio que tá fora da célula). Essa interação das caudas hidrofóbicas forma uma região hidrofóbica no meio da bicamada lipídica, e é exatamente essa região hidrofóbica que permite essa bicamada selecionar o que entra e o que sai das células.

"Como assim?"

Presta atenção, aqui eu tenho três moléculas apolares ou hidrofóbicas que não gostam de água: duas moléculas hidrofóbicas menores, o gás oxigênio (O2) e o gás carbônico ou dióxido de carbono (CO2), e uma molécula hidrofóbica maior, um hormônio esteroide, a testosterona.

Pergunta:

"Essas moléculas conseguem passar pela região hidrofóbica da bicamada lipídica?"

Pare e pense, hidrofóbico com hidrofóbico se dão bem, então é claro que essas moléculas conseguem atravessar a região hidrofóbica da bicamada lipídica das membranas, ou seja, a bicamada lipídica é permeável a moléculas hidrofóbicas.

"Mas professora, essas moléculas não vão ser barradas pelas cabeças hidrofílicas dos fosfolipídeos que formam a bicama lipídica?"

Essa é uma dúvida que muita gente tem, mas a minha dica é pensar que essas cabeças hidrofílicas formam uma região hidrofílica quase insignificante quando comparado com a região hidrofóbica formado pelas longas caudas hidrofóbicas dos fosfolipídeos.

Então, o que mais importa na hora de pensar se uma determinada molécula consegue ou não atravessas a bicamada lipídica, é a região hidrofóbica, beleza?

Dito isso, agora presta atenção de novo. Aqui eu tenho três moléculas polares ou hidrofílicas que gostam de água: uma molécula hidrofílica menor, a água; uma molécula hidrofílica maior, a glicose, e uma molécula hidrofílica bem pequena menor que a água, mas que tem carga elétrica sobrando, como por exemplo o íon sódio, que tem uma carga elétrica positiva sobrando.

Pergunta:

"Essas moléculas conseguem passar pela região hidrofóbica da bicamada lipídica?"

Agora o raciocínio é o seguinte:

Hidrofílico não se dá bem com hidrofóbico, mas se a molécula hidrofílica não apresentar cargas elétricas sobrando, ela consegue passar pela região hidrofóbica da bicamada lipídica, mas bem devagar, e quanto maior for a molécula, mais difícil vai ser dela passar por essa região hidrofóbica, ou seja, a bicamada lipídica é relativamente permeável a moléculas hidrofílicas sem cargas elétricas sobrando, e essa permeabilidade relativa depende muito do tamanho da molécula hidrofílica.

Mas se a molécula tiver um sinal de mais ou menos, é porque ela tem uma carga elétrica positiva ou negativa sobrando, ou seja, ela é um íon (cátion ou ânion), e quando eu tenho esse tipo de molécula, ela é muito hidrofílica, odeia hidrofóbico. Por isso ela não consegue passar por entre as caudas hidrofóbicas da bicamada lipídica, ou seja, a bicamada lipídica é impermeável a moléculas com cargas elétricas, como por exemplo o íon sódio que tem uma carga elétrica positiva sendo, portanto, um cátion.

Então, em resumo, a bicamada lipídica que formam as membranas, seleciona as moléculas que podem passar por ela, por meio de três critérios:

1. hidrofobicidade, ou seja, solubilidade em lipídeos,

2. tamanho e

3. carga elétrica.

Então, se a molécula for apolar ou hidrofóbica, ela consegue passar pela bicamada lipídica. Mas se a molécula for polar ou hidrofílica, aí vai depender do tamanho e da carga elétrica.

Se a molécula hidrofílica não tiver carga elétrica ela até consegue passar pela bicamada lipídica, mas bem devagar, com muita dificuldade, e quanto maior for essa molécula hidrofílica, mais difícil vai ser a sua passagem pela bicamada lipídica.

Agora, se a molécula tiver uma ou mais carga elétrica sobrando, como é o caso dos íons, aí ela não vai conseguir passar pela bicamada lipídica das membranas, beleza?

"Tá professora, mas essas moléculas hidrofílicas que atravessam bem devagar ou que não conseguem atravessar a bicamada lipídica, como a água, a glicose, e os íons, elas não são importantes pras células? Ou melhor, elas não precisam ser transportadas pra dentro ou pra fora das células?"

Claro que precisam!

"Mas então como faz pra transportar essas moléculas hidrofílicas através membrana?"

Se pela bicamada lipídica essas moléculas hidrofílicas atravessam com dificuldade ou não atravessam, a gente vai precisar de um outro componente das membranas pra realizar esse transporte de pequenas moléculas hidrofílicas, a gente vai precisar das proteínas de membrana.

Lembre-se que existem vários tipos de proteínas de membrana com várias funções diferentes. As proteínas que tem a função de transportar pequenas moléculas hidrofílicas de um lado pro outro da membrana, são as proteínas de transporte de membrana.

Dentre as proteínas que realizam essa função, a gente vai ter a proteínas canais e as proteínas carreadoras. Mas sobre essas proteínas a gente deixa pra falar no próximo vídeo. Então não perca!

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Bom, a gente vai ficando por aqui. Qualquer dúvida pode deixar aí nos comentários que a gente tenta responder, beleza? A gente se vê num próximo vídeo. Abraço!

Sobre a autora

Mirian Ayumi Kurauti é apaixonada pela fisiologia, com uma trajetória acadêmica admirável. Ela se formou em Biomedicina pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), fez mestrado e doutorado em Biologia Funcional e Molecular com ênfase em Fisiologia pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e ainda atuou como pesquisadora de pós-doutorado na mesma instituição. Além disso, já lecionou fisiologia humana na Universidade Estadual de Maringá (UEM) e biologia celular na UEL. Atualmente, é professora de fisiologia humana na Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR) e a mente criativa por trás do MK Fisiologia.

Apaixonada pela docência, Mirian adora dar aulas de fisiologia, mas de um jeito mais descontraído e se diverte muito ensinando fisiologia. Ela está sempre buscando aprender algo novo não só sobre fisiologia, mas sobre qualquer coisa sobre a vida, o universo e tudo mais. Por isso, é uma consumidora compulsiva de conteúdos de divulgadores científicos. Nas horas vagas, você pode encontrá-la na piscina, treinando e participando de competições de natação. Para Mirian, a vida só tem graça, se ela tiver desafios a serem superados. Hoje, o seu maior desafio é ajudar o maior número de estudantes a entender de verdade a fisiologia humana.