Unicelularidade e pluricelularidade
Todos os seres vivos são constituidos pelos mesmos elementos químicos, sendo o carbono, o oxigénio, o hidrogénio e o azoto os mais representativos. Os organismos têm uma necessidade absoluta de obter matéria, para a incorporar ou a transformar em energia. Contudo, enquanto que os seres autotróficos são capazes de sintetizar os seus próprios compostos orgânicos, os seres heterotróficos não têm essa capacidade. Assim, para satisfazer as suas necessidades nutritivas, os seres heterotróficos dependem, directa ou indirectamente, dos seres autotróficos.
Apesar da enorme diversidade existente, todos os seres heterotróficos requerem os mesmos nutrientes básocps : água, minerias, vitaminas, glícidos, lípidos e proteínas.
A nível celular, estes nutrientes são utilizados na constituição das estruturas da célula, ou como fonte de energia, participando em numerosas reacções vitais e permitindo a renovação celular e a formação de novas células.
O processamento e a utilização destas substâncias a nível celular são idênticos nos seres unicelulares e nos pluricelulares e inicia-se após a sua absorção.
A absorção é a passagem de substância do meio externo para o meio interno. Nos seres unicelulares, a absorção implica a passagem de substâncias pela membrana celular. As substâncias podem atravessar a membrana directamente ou podem ser incorporadas na célula no interior de vesículas , sofrendo, posteriormente, digestão intracelular.
Alguns organismos multicelulares pouco complexos podem absorver as substâncias do meio directamente para as suas células. Contudo, a maioria destes seres ingere alimentos complexos, que necessitam de sofrer uma digestão até que se transformem em substâncias mais simples, capazes de serem absorvidas.
Após a digestão, os nutrientes podem passar directamente para as células ou, como acontece nos organismos mais complexos, podem ser transportados até às células pelo sangue ou por outros fluidos.
Ultraestrutura da membrana plasmática
Todas as células envolvidas por uma estrutura membranar designada membrana plasmática, plasmalena ou membrana celular. Esta membrana mantém a integridade celular e delimita a fronteira entre o meio intracelular e o meio extracelular.
A membrana celular, contudo, não é totalmente impermeável; pelo contrário, constitui uma barreira selectiva, atraves da qual se processam trocas de substâncias e energia entre a célula e o meio exterior. A membrana celular também funciona como um sensor permintindo à célula modificar-se como resposta a diversos estímulos ambientais.
Constituição da membrana celular
Estudos com membranas plasmáticas isoladas revelam que seus componentes mais abundantes são fosfolipídios, colesterol e proteínas. É por isso que se costumam dizer que as membranas plasmáticas têm constituição lipoprotéica.
A organização molecular da membrana plasmática
Uma vez identificados os fosfolipídios e as proteínas como os principais componentes moleculares da membrana, os cientistas passaram a investigar como estas substâncias estavam organizadas.
O modelo do mosaico fluído
A disposição das moléculas na membrana plasmática foi elucidada recentemente, sendo que os lipídios formam uma camada dupla e contínua, no meio da qual se encaixam moléculas de proteína. A dupla camada de fosfolipídios é fluida, de consistência oleosa, e as proteínas mudam de posição continuamente, como se fossem peças de um mosaico. Esse modelo foi sugerido por dois pesquisadores, Singer e Nicholson, e recebeu o nome de Modelo Mosaico Fluido.
Os fosfolipídios têm a função de manter a estrutura da membrana e as proteínas têm diversas funções. As membranas plasmáticas de um eucariócitos contêm quantidades particularmente grande de colesterol. As moléculas de colesterol aumentam as propriedades da barreira da bicamada lipídica e devido a seus rígidos anéis planos de esteróides diminuem a mobilidade e torna a bicamada lipídica menos fluida.
Movimentos Transmembranares
A membrana plasmática é uma estrutura que separa o meio intracelular do meio extracelular, permitindo a passagem de diversas substâncias nos dois sentidos. Esta passagem não ocorre de igual forma para todas as substâncias.
A membrana apresenta maior permeabilidade para umas substâncias do que para outras, sendo mesmo impermeável a alguns compostos. Esta permeabilidade selectiva está espelhada na diferente composição dos fluidos intracelular e extracelular e pode variar conforme as circunstâncias.
A passagem de substâncias através da membrana pode ocorrer através de vários mecanismos e está dependente, entre outros factores,da configuração molecular desses substâncias.
Osmose