ESCOLA SECUNDÁRIA DE LOUSADA

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1 ESCOLA SECUNDÁRIA DE LOUSADA Biologia - Geologia (10º ano) Transportes transmembranares

2 Soluto Substância que se pode dissolver Solvente Substância na qual se dissolve o soluto (formando uma solução) Concentração Razão entre a massa de uma substância e o volume da solução

3 Concentração Razão entre a massa de uma substância e o volume da solução SOLUÇÃO A: Numa solução com 10 ml, estão dissolvidos 10g de açúcar SOLUÇÃO B: Numa solução com 10 ml, estão dissolvidos 30g de açúcar Meio hipotónico Meio menos concentrado (menor quantidade de soluto) Meio hipertónico Meio mais concentrado (maior quantidade de soluto)

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5 Deve existir um não só no amor, mas em algo maior que isso, na vida. Autor desconhecido E TAMBÉM NAS CÉLULAS!!!

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7 Aspecto de glóbulos vermelhos (células animais) colocados em diferentes meios

8 GLÓBULOS VERMELHOS COLOCADOS NUM MEIO HIPOTÓNICO No sentido de equilibrar as concentrações dentro e fora da célula a água tenderá a entrar para o seu interior! A célula aumenta de volume!

9 GLÓBULOS VERMELHOS COLOCADOS NUM MEIO HIPERTÓNICO No sentido de equilibrar as concentrações dentro e fora da célula a água tenderá a sair para o exterior! A célula diminui de volume!

10 GLÓBULOS VERMELHOS COLOCADOS NUM MEIO ISOTÓNICO Uma vez que as concentrações dentro e fora da célula são semelhantes, a quantidade de água que entra na célula é igual à água que sai A célula mantém o seu volume!

11 Meio extracelular hipertónico Meio isotónico A concentração de solutos é maior fora da célula CÉLULA PLASMOLISADA Meio extracelular hipotónico A concentração de solutos fora da célula é menor que dentro da célula CÉLULA TÚRGIDA

12 Hipertónico Isotónico Hipotónico

13 Aspecto de células vegetais colocadas em diferentes meios

14 Célula em equilíbrio Célula colocada num meio isotónico Célula ganhou água Célula perdeu água Célula colocada num meio hipotónico Célula colocada num meio hipertónico - água destilada - - Solução de cloreto de sódio -

15 Células da epiderme da cebola coradas com vermelho neutro e colocadas num meio hipotónico Células da epiderme da cebola coradas com vermelho neutro e colocadas num meio hipertónico

16 As células vegetais não sofrem lise celular!!! Célula vegetal ao microscópio electrónico As células vegetais apresentam parede celular, estrutura rígida que oferece resistência e que impede a lise ( rebentamento ) - as células animais, por não a apresentarem, tornam-se mais susceptíveis a este fenómeno (só acontece se foram colocadas em meios hipotónicos!)

17 A osmose é o nome dado ao movimento da água (pequena molécula polar fundamental à vida) entre meios com concentrações diferentes, separados por uma membrana semipermeável! (permeável à água mas não aos solutos) Este movimento da água ocorre sempre do meio hipotónico para o meio hipertónico em soluto! Este tipo de transporte ocorre no sentido de tentar atingir-se um equilíbrio Este tipo de transporte ocorre sem gastos de energia por parte da célula: transporte passivo b Poderíamos comparar o transporte passivo ao movimento de uma pedra (neste caso, água) caindo do alto de um prédio a favor da gravidade (neste caso, a favor de um equilíbrio), e por isso sem gasto de energia!

18 PRESSÃO OSMÓTICA PRESSÃO DE TURGESCÊNCIA Corresponde à pressão que tem de ser feita para contrariar o processo osmótico! Corresponde à pressão que o conteúdo celular exerce sobre as paredes celulares, quando a célula fica túrgida após a entrada de água! by

19 b PRESSÃO OSMÓTICA A água pura (destilada) está separada de uma solução com 5% de soluto por uma membrana semipermeável. Para impedir o movimento da água exerce-se uma força com um pistão sobre o topo da solução - essa força corresponde à pressão osmótica!

20 PRESSÃO OSMÓTICA

21 Observa-se claramente o fenómeno da osmose ao temperarmos uma salada de alface com vinagre e sal. O meio externo, por ser mais concentrado que as folhas, retira água destas por osmose. Consequência: decorridos vários minutos, as folhas ficam murchas.

22 Quando se torna necessária a administração de soluções fisiológicas no sangue (o chamado ficar a soro ), os pacientes recebem uma solução isotónica em relação às hemácias (0,9% de cloreto de sódio), pois somente esta manterá o volume das hemácias!

23 Quando fazemos análises, um dos parâmetros a diagnosticar pode ser a quantidade de hemoglobina (relacionada com problemas de anemia). Esta é um pigmento existente no interior dos glóbulos vermelhos. Para a contabilizar, terão de colocar-se os glóbulos vermelhos num meio hipotónico para promover a hemólise. Assim, a hemoglobina irá sair das células!

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26 ALGUNS PROTISTAS POSSUEM NAS SUAS CÉLULAS VACÚOLOS CONTRÁCTEIS! Como estes organismos vivem na água doce, há tendência para a água entrar na célula por osmose. O excesso de água é drenado para o vacúolo contráctil que, por contracção, a expele para o exterior através de um poro excretor. re=related

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29 2.1 - Classifica os meios B e C em relação ao meio intracelular. Justifica Indica qual dos meios condiciona o estado de turgescência celular.

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32 5- As carpas são peixes que vivem água doce Indica, em termos osmóticos, quais os riscos à sobrevivência que estes animais enfrentam Prevê quais os comportamentos da carpa em relação à quantidade de urina excretada e em relação à quantidade de água que ingerem/bebem. Justifica a tua resposta.

33 1.1 - C D C As células utilizadas eram de origem animal porque no gráfico D é possível observar que após um grande aumento do volume celular ocorre uma brusca redução do volume da célula (para valores próximos de zero), o que significa que ocorre lise celular por rompimento da membrana - este fenómeno só ocorre em células animais O meio B é hipertónico pois verifica-se a diminuição do volume do vacúolo (saiu água da célula para o meio exterior que, certamente era muito concentrado). O meio C é hipotónico pois ocorreu um aumento do volume do vacúolo (o que significa que a água entrou para o interior da célula - que teria de estar hipertónica em relação ao exterior que estava hipotónico) Meio C 3 1: A 2: A 3: C 4: B 5: D 6: E 7: A 8: B 4-E Tópico 1: Vivendo em água doce, o corpo dos peixes é hipertónico em relação ao meio; Tópico 2: por osmose, a água tenderá a entrar nas suas células; Tópico 3: Verificar-eão estados de turgescência e, em último caso pode até ocorrer lise celular e, em consequência, a morte da carpa! Para contrabalançar a água que entra no seu corpo por osmose a carpa irá urinar muito e beber pouco!

34 INTERESSANTE!!!!! VER!

35 Porque a água não é a única substância a atravessar a membrana

36 Na difusão simples as moléculas movimentam-se do meio onde a sua concentração é mais elevada (hipertónico) para o meio onde a sua concentração é mais baixa (hipotónico). Este movimento preferencial dá-se até os meios intra e extracelular estarem isotónicos Mais uma vez, a favor de um equilíbrio!

37 A difusão simples é um processo que ocorre naturalmente, sem a célula necessitar de gastar energia!

38 MEIO HIPERTÓNICO MEIO Gases, pequenas moléculas polares e compostos lipossolúveis atravessam a membrana (sem uso das proteínas como elementos transportadores) através deste processo!

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41 Mas e as substâncias que atravessam os fosfolípidos com dificuldade (glucose, iões, etc)? A CÉLULA PRECISA DESSAS SUBSTÂNCIAS!!!

42 Um elevado número de moléculas polares de dimensões consideráveis, atravessam a membrana celular a favor do gradiente de concentração, mas a uma velocidade superior à esperada, se o fizessem por difusão simples. Tal como na difusão simples, a difusão facilitada caracteriza-se pelo movimento de substâncias (solutos) do meio hipertónico para o meio hipotónico! No entanto o transporte é mediado!

43 No entanto, cada permease só consegue transportar uma molécula de cada vez!

44 b Difusão simples e facilitada transportam substâncias sem gastos de energia a favor do gradiente de concentração (do meio hipertónico para o hipotónico) a diferença reside apenas no facto de um processo ser não mediado (difusão simples) e o outro ser mediado (difusão facilitada)

45 A difusão simples é um processo mais lento que a difusão facilitada (para igual concentração de soluto, a velocidade é maior neste último) b Aumentando a quantidade de soluto a velocidade de ambos os processos também aumenta! Mas, se se tratar de difusão facilitada, a uma dada altura essa velocidade estabiliza! É QUE AS PERMEASES ESTÃO SATURADAS (todas ocupadas no transporte) E POR ISSO, MESMO QUE EXISTA MUITO SOLUTO, A VELOCIDADE DE TRANSPORTE NÃO AUMENTA!

46 ste gráfico representa um caso de são facilitada (a uma dada altura á estabilização da velocidade)! A Há compostos que podem competir a mesma proteína transportadora! este caso, a substância A compete m a B, ganhando-lhe! (na presença A a velocidade de transporte de B diminui!) B

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49 m concentração entre o meio extracelular e intracelular! (esta diferença de concentrações pode ser vital à sobrevivência da célula! Por exemplo, as células do fígado acumulam elevadas quantidades de glucose)

50 Transporte de solutos através de membranas contra o gradiente de concentração (do meio hipotónico para o meio hipertónico). Implica consumo de energia (ATP). É necessária a intervenção de proteínas transportadoras específicas - Transporte mediado adenina ATP ADP As células transportam energia sob a forma de ATP (a!denosina trifosfato); quando é necessário, quebra-se um dos fosfatos (ficamos com ADP - adenosina difosfato) e liberta-se energia (é esta que vai ser usada!). A quebra do ATP em ADP é feita por uma enzima ATP ase ribose grupos fosfato

51 AMBOS SÃO TRANSPORTES MEDIADOS

52 O transporte de compostos contra o gradiente de concentração e com gastos de energia é efectuado por proteínas designadas por bombas. Estas podem conseguir transportar mais do que uma molécula

53 Pi = fosfato

54 No caso específico do sódio e do potássio, seria expectável, tendo presentes os valores indicados no quadro anterior, que, a não existirem mecanismos de bombeamento de iões que contrariem o gradiente, se atingisse o equilíbrio, graças à simples difusão dos iões através dos respectivos canais. Graças porém às bombas de sódio/potássio, os fluxos passivos de saída do potássio e de entrada do sódio, são constantemente contrariados por fluxos activos. Assim se mantêm os desníveis de teor destes dois iões.

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59 Fagocitose Pinocitose Este tipo de transportes ocorrem devido à necessidade da célula transportar (para o interior - endocitose, ou exterior - exocitose) compostos de elevadas dimensões ou em elevadas quantidades num curto espaço de tempo!

60 by Para além dos mecanismos de difusão e transporte de pequenas moléculas através da membrana plasmática, as células possuem ainda outros recursos que possibilitam o transporte, para o interior (endocitose) ou o exterior (exocitose), de macromoléculas, partículas com maiores dimensões ou mesmo de pequenas células.

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64 b Só é possível que estes processos ocorram porque as membranas (celulares, de vesículas, de organitos) são constituídas pelos mesmos elementos e, por isso, podem unirse!

65 EXOCITOSE E ENDOCITOSE GLÓBULO BRANCO FAGOCITANDO BACTÉRIA PINOCITOSE

66 Diminui, os meios estão a ficar isotónicos! Em A!

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68 1. O que significa dizer que a membrana plasmática tem permeabilidade selectiva? Significa que ela permite trocas entre o citoplasma e o meio extracelular, mas é capaz de seleccionar o que pode entrar ou sair da célula com facilidade e rapidez. Por exemplo, sendo os iões moléculas muito pequenas (no entanto, têm carga) somente cruzam a membrana se existirem proteínas que façam o transporte! Moléculas solúveis em lípidos atravessam-na com facilidade! Tudo isto ocorre devido à composição química da membrana (dupla camada fosfolipídica embebida em proteínas) 2. Quais as diferenças básicas entre transporte activo e passivo? No transporte activo sempre há gasto de energia e o transporte é feito contra um gradiente, ou seja, do meio menos concentrado para o mais concentrado. Já o transporte passivo ocorre de forma espontânea, e por isso sem gasto de energia, do meio em que a molécula esteja em maior concentração para a de menor concentração. 3. Compare a pinocitose com a fagocitose identificando semelhanças e diferenças. Ambas envolvem o transporte em quantidade. Na pinocitose são englobadas gotículas e não se observa mudanças na forma da célula (não há emissão de pseudópodes). Já a fagocitose permite que sejam englobadas partículas sólidas e maiores, além disso, durante a fagocitose ocorrem grandes alterações na forma da célula (emissão de pseudópodes).

69 6. Caracterize a osmose. Osmose é o transporte de água através da membrana. Assim, para equilibrar a concentração de duas soluções separadas por essa membrana semipermeável, a água tende a movimentar-se da solução hipotónica para a hipertónica, caracterizando-se como um transporte do tipo passivo, ou seja, sem gasto de energia e a favor do gradiente de concentração (equilíbrio) 7. O que acontece com as células, quando são colocadas: a) numa solução hipotónica b) numa solução isotónica c) numa solução hipertónica a) Sofrem turgescência e, se forem animais, lise celular. b) Mantém-se o volume das células (continuam a haver trocas de água por osmose, no entanto a quantidade de água que entra é igual à que sai. c) As células sofrem plasmólise, podendo desidratar. 8. A difusão simples e facilitada podem ocorrer em células vivas e mortas enquanto que o transporte activo apenas se verifica em células vivas. Porquê? O transporte activo implica o transporte de substâncias contra o gradiente de concentração, logo implica gastos de energia por parte da célula e, por isso, esta tem de estar viva! O mesmo não acontece na difusão simples e facilitada, onde os movimentos ocorrem a favor do gradiente de concentração de uma forma natural e passiva (sem gastos de energia)

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