Biofísica de Membranas

Transcrição

1 GUARANTÃ DO NORTE» AJES FACULDADE NORTE DE MATO GROSSO Biofísica de Membranas Prof. Me. Thiago Machado

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3 BIOFÍSICA DE MEMBRANAS

4 Membrana celular Prof. Me. Thiago Machado

5 Membrana celular Célula Internalizados ou liberados para o meio externo Prof. Me. Thiago Machado

6 Membrana celular Estrutura elástica que circunda toda célula. Composta por Carboidratos, proteínas e lipídios. Espessura de 6 a 10 nm. Os lipídeos fundamentais são os fosfolipídios e o colesterol. Prof. Me. Thiago Machado

7 Membrana celular Estrutura Camada lipoproteica Barreira à passagem da água e solutos hidrossolúveis (camada lipídica) Proteínas: Poros Membrana separa o líquido intracelular no interior da célula do líquido extracelular Prof. Me. Thiago Machado

8 Membrana Celular Prof. Me. Thiago Machado

9 Estruturas Básicas Poros ou canais Canais de Na + etc. Zonas de difusão facilitada Prof. Me. Thiago Machado

10 Estruturas Básicas Receptores Substância se liga e causa uma série de processos celulares Ex. Receptor para insulina, Glucagon Calmodulina: Ca +2 Atropina se liga aos receptores muscarínicos da acetilcolina e bloqueia os efeitos da Ach. Operadores Transporte de substâncias em sentido único Transporte ativo Prof. Me. Thiago Machado

11 Transporte Passivo TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA Movimento ao acaso de substâncias, causado pela energia cinética normal da matéria Transporte ativo Movimento de substâncias como resultado de processos químicos que transmitem energia para o movimento. Prof. Me. Thiago Machado

12 Transporte Passivo Difusão Passiva - Muitas substâncias penetram nas células ou delas saem por difusão passiva, isto é, como a distribuição do soluto tende a ser uniforme em todos os pontos do solvente, o soluto penetra na célula quando sua concentração é menor no interior celular do que no meio externo, e sai da célula no caso contrário. Neste processo não há consumo de energia. Ocorre a favor do gradiente.

13 Difusão Difusão, em função dos gradientes de concentração: conceito de equilíbrio dinâmico. Em I, os fluxos A B > B A ; em II, A B = B A: atingiuse o equilíbrio dinâmico Prof. Me. Thiago Machado

14 Diffusion: is random movement Prof. Me. Thiago Machado

15 Diffusion across membrane

16 Fatores que afetam a velocidade Concentrações Peso molecular Distância Área Temperatura

17 Transporte Passivo Difusão Facilitada Algumas substâncias, como a glicose, galactose e alguns aminoácidos têm tamanho superior a 8 Angstrons, o que impede a sua passagem através dos poros. São, ainda, substâncias não solúveis em lipídios, o que também impede a sua difusão pela matriz lipídica da membrana. No entanto, estas substâncias passam através da matriz, por transporte passivo, contando, para isto, com o trabalho de proteínas carregadoras (proteínas transportadoras

18 Difusão facilitada

19 DIFUSÃO FACILITADA Fatores que influenciam Permeabilidade Diferença de Concentração Diferença de Pressão Diferença de Potencial elétrico.

20 Difusão Pelos poros Dimensão dos poros Efeito da diferença de concentração Permeabilidade Intensidade do transporte através da membrana para uma diferença de concentração determinada. Carga elétrica dos íons sobre a capacidade de se difundir pelos poros da membrana Canais de Na + (canais revestidos por carga -) Canais de K + Canais de H 2 O

21 Canais Iônicos

22 Osmose Osmose A água flui nos dois sentidos, (devido a uma diferença de concentração) mantendo o volume constante da célula.

23 Osmose Transporte Passivo É o fenômeno de difusão em presença de uma membrana semipermeável. Nele, duas soluções de concentrações diferentes estão separadas por uma membrana que é permeável ao solvente e praticamente insolúvel ao soluto. Há, então, passagem do solvente de onde está em maior quantidade (solução hipotônica) para onde está em menor quantidade (solução hipertônica).

24 Influência da pressão osmótica

25 Transporte através das membranas Difusão passiva Ocorre através de um gradiente de concentração Coeficiente de partição óleo/água Lipossolubilidade e permeabilidade Difusão facilitada Sem gasto energético Transporte ativo Hidrólise de ATP Gradiente eletroquímico Pinocitose/Fagocitose Participação direta da membrana Gasto de energia Não necessita de transportadores Passivo Facilitado Ativo

26 Transporte Ativo Transporte de substância contra um gradiente de concentração. É a passagem de uma substância de um meio menos concentrado para um meio mais concentrado (contra o gradiente), que ocorre com gasto de energia. Utilização de um carreador. Proteínas.

27 Digestão de nutrientes pela célula Endocitose e Exocitose: englobamento de materiais. Fagocitose: Matéria particulada. Bactéria. Outra célula. Partícula de tecido em degeneração. Pinocitose: Ingestão de quantidades diminutas de líquido extracelular e de substâncias nele dissolvidas.

28 Transporte Ativo Fagocitose: É o nome dado ao processo pelo qual a célula, graças à formação de pseudópodos, engloba, no seu citoplasma, partículas sólidas. A fagocitose é um processo seletivo, conforme pode ser observado no exemplo da fagocitose pelas amebas. Nos mamíferos, a fagocitose é feita por células especializadas na defesa do organismo, como os macrófagos.

29 Fagocitose Células fagocíticas possuem carga eletronegativas (-) Objetos que possuem carga eletronegativa são repelidos Cargas eletropositivas são susceptíveis à fagocitose Maioria dos objetos particulados normais do líquido extracelular possui carga negativa Vírus, invasores: POSITIVOS

30 Vesícula digestiva

31 Transporte Ativo Pinocitose É nome dado ao processo pelo qual a célula, graças à delgadas expansões do citoplasma, engloba gotículas de líquido. Formam-se assim vacúolos contendo líquido. Muitas células exibem esse fenômeno, como os macrófagos e as dos capilares sanguíneos.

32 Pinocitose

33 Membrana celular

34 BOMBA SÓDIO POTÁSSIO

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36 Transporte Ativo Bomba de NA+ e K+ Este tipo de transporte se dá, quando íons como o sódio (Na+) e o potássio (K+), tem que atravessar a membrana contra um gradiente de concentração. Encontramos concentrações diferentes, dentro e fora da célula, para o sódio e o potássio. Na maioria das células dos organismos superiores a concentração do sódio (Na+) é bem mais baixa dentro da célula do que fora desta. O potássio (K+), apresenta situação inversa, a sua concentração é mais alta dentro da célula do que fora desta.

37 Transporte Ativo Juntos esses dois receberam o nome de bomba de sódio e potássio. Todo este mecanismo de transporte ativo que mantém tais distribuições iônicas é de suma importância para a transmissão do impulso nervoso.

38 Resumo GRUPOS Transporte Passivo Difusão simples Difusão Facilitada Osmose Transporte Ativo Fagocitose Pinocitose Bomba sódio-potássio