As membranas biológicas são finíssimas películas constituídas basicamente por proteínas e fosfolipídios que envolvem as células vivas e delimitam as organelas no seu interior, tornando possível a interação de uma célula com outras e com as moléculas do meio.
Embora sejam muito finas (com uma espessura de, em média, 5 nanometros), as membranas biológicas são altamente versáteis e complexas, exercendo uma grande variedade de funções na atividade celular. Uma das funções das membranas biológicas é o controle da passagem de substâncias: elas permitem a passagem de determinados compostos químicos através delas e impedem a passagem de outras, conservando o meio celular interno apropriado às necessidades da célula. Por isso, dizemos que as membranas biológicas são semipermeáveis ou possuem permeabilidade seletiva.
A maioria das funções das membranas depende de moléculas de proteínas. Certas proteínas que compõem as membranas funcionam como bombas seletivas, que regulam a passagem de íons e moléculas menores tanto para dentro quanto para fora da célula. Além disso, tais proteínas geram gradientes de prótons muito importantes para a produção de ATP. Outras delas, localizadas na superfície exterior, são capazes de identificar determinadas substâncias no meio, estimulando-a a reagir, como é o caso dos receptores hormonais. Além disso, algumas dessas proteínas atuam, ainda, como enzimas, catalisando diversas reações metabólicas.
Os lipídios, por sua vez, se apresentam em camada dupla, sendo responsáveis por conferir forma física às membranas biológicas. As moléculas lipídicas que compõem essas estruturas são relativamente pequenas, com regiões hidrofílicas e hidrofóbicas:
- Região hidrofílica – porção que corresponde à “cabeça” da molécula do lipídio, é eletricamente carregada e, por isso, tem afinidade com moléculas de água.
- Região hidrofóbica – região que corresponde à “cauda” da molécula, formada por ácidos graxos apolares, que, por isso, não se dissolvem em água.
Um dos tipos de lipídios que constituem membranas biológicas é o colesterol, composto orgânico capaz de aumentar a rigidez da bicamada fosfolipídica. Esse esteroide, no entanto, não compõe as membranas vegetais, por isso, elas são mais fluidas do que as membranas de células animais. As membranas procarióticas também não apresentam quantidade relevantes de colesterol, por isso, são as mais fluidas de todas as membranas biológicas.
Diversos estudos mostraram que, nessas membranas, os fosfolipídios se distribuem lado a lado (como pessoas unidas numa multidão) e se deslocam constantemente, porém, sem perder o contato uns com os outros. Já as proteínas, se encontram presas na bicamada de lipídios, lembrando pedras num mosaico. Esse modelo, que recebe o nome de mosaico fluido é o mais aceito para as membranas, originalmente formulado pelos pesquisadores Jhonathan Singer e Garth Nicolson, em 1972.
Referências: AMABIS, José Mariano, MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia volume 1. São Paulo: Moderna, 2004. http://www.colegiogregormendel.com.br/gm_colegio/pdf/2012/textos/3ano/biologia/4.pdf