A célula precisa de receber nutrientes e de eliminar resíduos, mas não pode deixar entrar tudo. A membrana plasmática controla essas trocas e por isso diz-se que é seletivamente permeável.

O modelo do mosaico fluido

O modelo aceite para a membrana é o mosaico fluido, proposto em 1972 por Singer e Nicolson. Segundo ele:

  • a base da membrana é uma bicamada de fosfolípidos: as cabeças hidrófilas voltam-se para os meios aquosos (dentro e fora da célula) e as caudas hidrófobas ficam no interior da bicamada;
  • as proteínas estão inseridas na bicamada ou associadas a ela, e funcionam como canais, transportadores ou recetores;
  • os componentes podem deslocar-se lateralmente, daí o termo "fluido", e a sua distribuição é irregular, daí "mosaico".

Transporte passivo

No transporte passivo as substâncias movem-se a favor do gradiente de concentração e a célula não gasta energia.

  • Difusão simples: moléculas pequenas e apolares, como o oxigénio e o dióxido de carbono, atravessam diretamente a bicamada, de onde estão mais concentradas para onde estão menos.
  • Difusão facilitada: substâncias como iões ou a glicose atravessam com a ajuda de proteínas canal ou transportadoras, sempre a favor do gradiente.
  • Osmose: difusão da água através de uma membrana semipermeável, no sentido do meio com mais soluto, ou seja, menos concentrado em água.

Meios hipotónico, isotónico e hipertónico

Compara-se o meio exterior com o interior da célula:

  • meio hipotónico: menos soluto do que a célula. A água entra; a célula vegetal fica túrgida e a animal pode inchar e rebentar (lise);
  • meio isotónico: concentrações iguais, sem movimento líquido de água;
  • meio hipertónico: mais soluto do que a célula. A água sai; a célula animal encolhe e a vegetal pode sofrer plasmólise, com a membrana a afastar-se da parede.

Transporte ativo

No transporte ativo a substância é transportada contra o gradiente de concentração, por proteínas transportadoras (bombas), e a célula gasta energia, normalmente ATP. Permite à célula manter concentrações internas diferentes das do exterior, o que é essencial, por exemplo, nos neurónios.

Transporte em vesículas

Para partículas grandes, a célula usa vesículas, com gasto de energia:

  • Endocitose: a membrana envolve o material e forma uma vesícula para dentro da célula. Inclui a fagocitose ("a célula come") e a pinocitose ("a célula bebe").
  • Exocitose: uma vesícula funde-se com a membrana e liberta o conteúdo para o exterior.

Ligação aos organelos

Em muitos processos, a membrana trabalha com organelos: a endocitose pode levar a vesículas que se fundem com lisossomas, onde ocorre digestão intracelular; proteínas produzidas no retículo endoplasmático passam pelo complexo de Golgi e saem por exocitose.