Por que se diz que a membrana plasmática e seletivamente permeável?

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Passagem de substâncias pela membrana

A entrada de água e íons na planta é chamada difusão, o controle desta entrada é chamado permeabilidade, porém as membranas podem barrar a entrada de alguns íons e permitir a entrada de outros, de acordo com as propriedades de cada íon, por isso dizemos que a membrana plasmática é diferencialmente permeável.

Em 1867, Traube disse que a membrana era semipermeável, pois retinha as moléculas de acordo com o tamanho, bloqueando a passagem das maiores e permitindo a passagem das menores, porém estudos posteriores mostraram que havia poros maiores que certas substâncias que não atravessavam a membrana.
Em 1855, Hermite disse que a causa da semipermeabilidade era a solubilidade do solvente na membrana, permitindo a passagem do solvente, mas impedindo a passagem do soluto.

Permeabilidade

Para que ocorra difusão de soluto em uma célula não basta apenas a diferença de concentração deste dentro e fora da célula. Há também fatores importantes como a permeabilidade da célula para este soluto, além da distância que ele precisará percorrer sob uma determinada temperatura. Como a célula está delimitada por uma membrana, a permeabilidade dela que vai permitir a entrada de moléculas. Parte da permeabilidade está relacionada com a polaridade da membrana, a composição e a estrutura dela.

Os gases penetram livremente e de forma rápida pela membrana, assim como pequenas moléculas com peso molecular entre 50 e 60 PM. Já os eletrólitos não têm essa facilidade, pois quando se dissociam eles se hidratam e ficam maiores que os eletrólitos “não-hidratados”.
A permeabilidade pode ser calculada pela seguinte fórmula:

D = s/t

Onde:
D = Permeabilidade
s = quantidade de substância que difundiu
t = tempo (mol/seg)

Mas também pode ser medida pelas técnicas de deplasmólise, análise química e pelo método de isótopos.

Método de deplasmólise: Uma solução hipertônica é adicionada ao meio para que as células sejam plasmolisadas. A taxa de deplasmólise é proporcional à permeabilidade celular para a substância utilizada, caso o produto penetre.

Método de análise química: Células são colocadas em imersão em uma substância e retiradas após um tempo determinado. O suco celular é retirado com a ajuda de uma micropipeta ou seringa e analisado.

Isótopos: Podemos aumentar a sensibilidade do segundo método utilizando uma substância radioativa e será possível saber a taxa de penetração da substância no protoplasma e no vacúolo, de forma separada.

O primeiro método mede a osmose enquanto os outros dois medem a difusão. Experimentos têm mostrado que a permeabilidade osmótica e difusional da célula são idênticas (Gutknacht, 1967).

Controle das membranas

A membrana é um crivo- lipídico, ou seja, há partículas grandes de gorduras intercaladas por poros aquosos muito pequenos, passando por esses poros apenas as moléculas lipossolúveis muito pequenas. Porém em 1967 Gutknecht postulou que não existem poros aquosos na membrana. Esta teoria crivo-lipídica é muito útil no estudo de permeabilidade, porém há exceções.

A permeabilidade da membrana plasmática pode ser alterada se algumas substâncias forem aplicadas nela. Isso é muito praticado através de medicamentos como anestésicos.
Em plantas a permeabilidade para a água aumenta durante o outono e inverno (Levitt, 1956) mas para que isso ocorra, substâncias polares precisam passar pela membrana e têm sua proporção alterada.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/biologia/permeabilidade/

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A permeabilidade seletiva é um processo fisiológico que ocorre através da membrana plasmática de todas as células e da parede celular de células vegetais que consiste na passagem seletiva de substâncias para o meio intra ou extracelular.

Para compreendermos melhor o processo de permeabilidade seletiva é preciso relembrar a estrutura da membrana plasmática. A membrana plasmática é formada por uma bicamada lipídica, tendo como principal componente moléculas de fosfolipídios, essa composição faz com que a membrana sirva de barreira para a entrada e saída de substâncias, facilitando a passagem de produtos lipossolúveis ao mesmo tempo que dificulta a passagem de elementos não solúveis em lipídios, ou seja grande parte dos lipídios ou moléculas lipofílicas, assim como gases tais como o oxigênio e o gás carbônico atravessam a membrana facilmente enquanto que moléculas hidrossolúveis não.

Íons como o sódio, cloro, potássio e cálcio conseguem atravessar a membrana através de canais iônicos enquanto que moléculas maiores como a glicose e pequenas proteínas passam e um lado ao outro da membrana através de proteínas chamadas de proteínas carreadoras.

A passagem seletiva de substâncias através da membrana ocorre de duas maneiras diferentes: o transporte ativo, quando envolve o uso de energia, e o transporte passivo quando não envolve a utilização de ATP.

O transporte ativo é realizado por proteínas carreadoras e envolve o transporte de moléculas grandes através da membrana plasmática ou de íons contra um gradiente de concentração envolvendo gasto de energia sob a forma de ATP, ele pode ser classificado em transporte ativo primário, ou secundário.

O transporte passivo, por sua vez, envolve a passagem de moléculas através da membrana celular sem o uso de energia e pode ser classificado em difusão simples, difusão facilitada e osmose.

Bibliografia:

Alberts et. Al. (2011), Fundamentos da Biologia Celular, 3ª edição

Carvalho HF & Recco-Pimentel (2013), A célula, 3ª. Edição

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/citologia/permeabilidade-seletiva/