TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA. Luis Eduardo Maggi

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1 TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA Luis Eduardo Maggi

2 Tipos de Transporte Passivo Difusão simples Difusão facilitada Osmose Ativo Impulsionado pelo gradiente iônico Bomba de Na/K Em Bloco Endocitose: (Fagocitose, Pinocitose) Exocitose

3 Transporte Através da Membrana

4 Transporte passivo Ocorre sem o gasto de energia Transporte passivo através de canais iônicos. Transporte passivo através de carreadores

5 TRANSPORTE PASSIVO por meio de CANAIS IÔNICOS Ao contrário dos carreadores, (transporte relativamente lenta e constante), os canais iônicos permanecem em geral abertos apenas por algumas frações de segundo. Os íons se movem através dos canais iônicos sempre do compartimento de maior para o de menor concentração. Uma vez aberto o canal, não há dispêndio de energia, por isso, esse tipo de transporte é chamado de passivo.

6 O QUE LEVA UM CANAL IÔNICO A ABRIR-SE? Cada canal iônico se abre a um tipo de estímulo: Alterações de voltagem Estímulo mecânico. adrenalina

7 Uma alteração no potencial elétrico da membrana leva à abertura dos canais ativados por voltagem (musculatura se contrai quando levamos um choque) A atividade muscular depende de canais que se abrem por ligante e ativados por voltagem. Já na atividade cerebral participam muitos canais dependentes de voltagem

8 Algumas plantas insetívoras possuem pêlos que, ao serem pressionados por uma presa, disparam a abertura de canais iônicos sensíveis a estímulos mecânicos, levando a folha a fechar-se, aprisionando o inseto Figura: Planta Dionaea, possuem canais iônicos sensíveis a estímulos mecânicos que, quando abertos, causam o fechamento das folhas.

9 O QUE LEVA UM CANAL IÔNICO A SE FECHAR?

10 Período Refratário Em condições normais, os canais iônicos permanecem abertos por milissegundos. No caso dos canais ativados por ligantes, essa ligação rapidamente se desfaz, e o canal passa por um estado inativo chamado período refratário, durante o qual ele não se abrirá, mesmo na presença do estímulo. Esse período refratário é observado em todos os canais iônicos, mesmo nos ativados por voltagem

11 Duas condições definem o transporte passivo: 1. Sempre ocorre a favor do gradiente (do lado onde o soluto esta mais concentrado para o lado onde está menos concentrado). 2. Não há dispêndio de energia. Embora todos os canais iônicos façam transporte passivo, é importantíssimo considerar que várias proteínas carreadoras também transportam seus solutos a favor do gradiente de concentração e sem gasto energético (ex. transp. da glicose)

12 Difusão Simples Difusão simples é um tipo de transporte passivo de um SOLUTO através da membrana afim de estabelecer a isotonia, ou seja, alcançarem a mesma concentração, pois o movimento é a favor de um gradiente de concentração. Ela é feita através de um soluto APOLAR pequeno (ou seja, com até 24 átomos compondo sua molécula), que penetra através da membrana, sem envolver proteínas carregadoras. As principais substâncias que se movem por este processo são principalmente gases como O 2, N 2 e CH 4.

13 DIFUSÃO SIMPLES

14 LEI DE FICK C t D. A. C x J C D. t. A C x

15 DIFUSÃO FACILITADA Difusão facilitada é o transporte passivo de soluto do meio mais concentrado, para o meio menos concentrado, em que as moléculas atravessam a membrana celular com a assistência de uma proteína transportadora (Permease) específica localizada em alguma membrana biológica. Este tipo de difusão se diferencia dos demais uma vez que sua velocidade de difusão tende a uma velocidade máxima constante a medida que se aumenta a concentração da substância a ser difundida. Quando todos esses sítios estiverem "ocupados", não adianta aumentar a concentração da substância a ser transportada. Entre as substâncias, que atravessam as membranas biológicas por difusão facilitada, destacam-se a glicose e grande parte dos aminoácidos.

16 Osmose e fluxo de água através das membranas As membranas são relativamente impermeáveis exceto à água e a pequenas moléculas sem carga. CONCEITO: É a passagem de água (solvente) das regiões de MENOR concentração de soluto (hipotônica) para as de MAIOR concentração (hipertônico) tendendo a homogenizar (isotonia). A Pressão Osmótica (PO) é definida como a pressão hidrostática necessária para parar o fluxo de água através de uma membrana. Osmose reversa - PESQUISAR

17 Osmose

18 Efeitos da Pressão Osmótica

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23 TRANSPORTE ATIVO Numa célula que, ao longo de um determinado período, realize apenas transporte passivo, a distribuição de íons dos meios intracelular e extracelular tenderá a ser idêntica

24 TRANSPORTE ATIVO O transporte ativo contrapõe-se ao passivo em seus dois postulados básicos: 1. dá-se sempre contra o gradiente de concentração do soluto que está sendo transportado; 2. requer gasto energético (ATP) por parte da célula. A esses postulados acrescenta-se mais uma norma: apenas proteínas do tipo carreador são capazes de realizar transporte ativo.

25 UNIPORTE, SIMPORTE E ANTIPORTE A célula pode utilizar a energia potencial de gradientes de íons, geralmente Na +, mas também K + e H +, para transportar outras moléculas e íons através da membrana. Este tipo de co-transporte, que movimenta íons e moléculas na mesma direção é denominado de SIMPORTE. Ex. epitélio de revestimento do intestino delgado. (absorção da glicose concomitantemente com Na + chamado de co-transporte)

26 TRANSPORTE ATIVO BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO Nesse tipo de transporte há o gasto de energia na forma de ATP e ocorre contra um gradiente de concentração. O íon Na+ se apresenta em maior concentração no meio extracelular, enquanto o íon K+ se encontra mais concentrado no meio intracelular. Logo o movimento natural desses íons é : o íon Na+ entra na célula por difusão facilitada e o K+ sai da célula pelo mesmo processo. Com isso a tendência é haver um equilíbrio entre as concentrações interna e externa desses dois íons (o que não seria bom para o metabolismo celular), logo a célula gasta energia, na forma de ATP, para fazer o transporte oposto desses íons: colocar o Na+ para fora e colocar o K+ para dentro. Este tipo de co-transporte, que movimenta íons e moléculas em direção contrária é denominado de ANTIPORTE.

27 BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO

28 TRANSPORTE EM BLOCOS ENDOCITOSE: transporte em bloco para dentro da célula. Fagocitose: macromoléculas (proteínas, polissacarídeos, polinucleotídeos, bactérias e microrganismos) Pinocitose EXOCITOSE: transporte em bloco para fora da célula. Células secretoras de proteínas. Dificultada pela carga negativa das membranas que se repelem. Dependem de enzimas FUSOGÊNICAS.

29 FAGOCITOSE Englobamento de partículas sólidas pela emissão de pseudópodes (falsos pés). Visível ao microscópio óptico de fase. Ex. Amebas gigantes englobando paramécios em 5 min. Formação do pseudópode Englobamento do corpo (Fagossomo) Fusão do Fagossomo com o lisossomo (Fagolisossomo) ocorrendo digestão. Nos mamíferos: defesa macrófagos e neutrófilos.

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31 A Bacilo da tuberculose secretam substâncias que impedem a fusão do lisossomo com o fagossomo. B Bacilo da hanseníase se defende desenvolvendo uma cápsula resistente e impermeável ás enzimas lisossomicas. C O T. cruzi, ao ser fagocitado, rapidamente digere a membrana que o envolve, tornando-se livre no citoplasma.

32 PINOCITOSE Englobamento de gotículas líquidas. Observadas em células em cultura. Raras nas demais. Invaginação da memb. Plasmática formando vesículas que são puxadas pelo citoesqueleto. Células endoteliais dos capilares, servem de transportadoras. Ocorre reconhecimento e seletividade.

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