O propósito de um membrana celular é separar o conteúdo da célula do ambiente externo. Como a vida evoluiu em um ambiente aquoso (também conhecido como aquoso), as células existem e contêm água. E como a água e a gordura / óleo não se misturam bem, as membranas se desenvolveram com base nisso.
Neste post, vamos ver exatamente o que é a membrana celular trilaminar, por que o modelo trilaminar é formado e o que a estrutura da membrana celular faz pelas células.
Moléculas hidrofóbicas / não polares vs. Moléculas hidrofílicas / polares
Moléculas grandes consistindo quase inteiramente de átomos de carbono e hidrogênio são chamadas de moléculas não polares, ou hidrofóbicas, "temerosas de água". Compostos por gorduras, óleos, ceras e outros lipídios, quando colocados na água, tendem a se reunir, formando gotículas oleosas.
Moléculas contendo grupos químicos com átomos de oxigênio, nitrogênio e fósforo têm muitas cargas positivas e negativas separadas, o que significa que são polares. Por serem polares, eles se misturam bem com a água, que também é polar, e por isso são chamados de hidrofílicos ou "amantes da água".
Fosfolipídios: um tipo de molécula anfifílica
O termo anfifílico refere-se a uma molécula que possui propriedades hidrofóbicas e hidrofílicas. O exemplo clássico de tal molécula é um fosfolipídeo. A espinha dorsal de um fosfolipídeo é o glicerol, contendo três átomos de carbono aos quais outras moléculas podem ser conectadas por meio de grupos de álcool (ligação éster, em terminologia química).
Quando uma cadeia composta principalmente de átomos de carbono e hidrogênio, chamada de ácido graxo, está conectada a uma ou mais das três posições do glicerol, a molécula é chamada de glicerídeo. Se houver três desses ácidos graxos, é um triglicerídeo, que é extremamente hidrofóbico. Quando existem dois desses ácidos graxos, ele é chamado de diglicerídeo. No entanto, se a terceira posição é então conectada a um grupo químico conhecido como fosfato, a molécula é chamada de fosfolipídeo.
O grupo fosfato de um fosfolipídeo, por sua vez, pode ser ligado a outra unidade química, que pode ser altamente polar. Conhecida como a cabeça polar da molécula, essa entidade se mistura bem com a água, enquanto a cauda da molécula, feita de dois ácidos graxos, é muito hidrofóbica. É por causa das diferentes partes dos fosfolipídios que a estrutura da membrana celular se forma.
Tipos de Fosfolipídios
Enquanto todos fosfolipídios consistem em uma cauda hidrofóbica, feita de ácidos graxos, e uma cabeça polar, eles diferem com base no comprimento do tipo de cadeias de ácidos graxos na cauda e o componente da entidade polar ligado ao grupo fosfato no cabeça. Um exemplo de classe de fosfolipídios são as fosfatidilcolinas, nas quais o grupo químico colina é a entidade polar ligada ao fosfato.
Síntese de Fosfolipídios
A síntese de fosfolipídios ocorre no citoplasma das células próximo a uma entidade de membrana chamada retículo endoplasmático (na divisão da vida conhecida como eucariotos). O retículo endoplasmático é coberto por enzimas que unem os fosfolipídios dentro das vesículas. Posteriormente, essas vesículas brotam do retículo endoplasmático e se movem para a membrana celular, onde depositam os fosfolipídios e as formas estruturais da membrana celular.
Formação da membrana celular trilaminar
Se houver um pequeno número de fosfolipídios, as caudas se reúnem com as caudas externas, formando uma micela, uma esfera com um exterior hidrofílico na água e um interior hidrofóbico. Se o volume de fosfolipídios aumenta, entretanto, as membranas se formam. A membrana celular é conhecida como membrana celular trilaminar ou modelo trilaminar porque consiste de uma camada de caudas hidrofóbicas de fosfolipídeos imprensada entre duas camadas de cabeças hidrofílicas.
Freqüentemente, porém, é chamada de bicamada, porque é composta de dois conjuntos de fosfolipídios. Como cada fosfolipídeo consiste em uma cauda hidrofóbica e uma cabeça hidrofílica, para escapar do aquoso ambiente, caudas de muitos fospolipídios se alinham e enfrentam as caudas de uma segunda camada de moléculas. Assim, uma camada de cabeças hidrofílicas torna-se fora da membrana celular e outra camada de cabeças hidrofílicas torna-se dentro da membrana celular.
O modelo trilaminar descreveu a mesma formação, mas afirma que os grupos de cabeças hidrofílicas "externas" são cada uma uma camada, enquanto os grupos de cauda hidrofóbica interna são uma camada, resultando em três camadas.