FISIOLOGIA REVISAO GERAL PT8

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A membrana celular é um componente de todas as células. Essa membrana separa o
meio extracelular do intracelular e apresenta permeabilidade seletiva permitindo à
célula manter sua composição interna muito diferente da composição do líquido
extracelular.
A membrana plasmática é formada basicamente de lipídeos (40%), proteínas (55%) e
carboidratos (5%).
Os principais lipídeos de membrana são os fosfolipídios (60%) e o colesterol (30%). Os
fosfolipídios apresentam uma cabeça (polar) e uma cauda (apolar). Sua parte polar é
formada pelo fosfato presente e também por uma base (que dá nome aos diferentes
fosfolipídios) enquanto sua parte apolar é formada pela molécula de glicerol e duas
cadeias de ácidos graxos.
Os fosfolipídios de membrana formam uma dupla camada (bicamada) em que as
cabeças polares estão voltadas para os meios extra e intracelulares, ricos em água,
enquanto as caudas, voltadas para o centro, são apolares. As moléculas de colesterol
encontram-se entre as cadeias de ácidos graxos, controlando o grau de fluidez da
membrana. Os fosfolipídios, além de funcionar como uma barreira física (à passagem
de água, íons e substâncias hidrossolúveis, deixando passar somente substâncias
lipossolúveis), também têm função de transdução de sinal, como o fosfatidilinositol.
As proteínas de membrana estão dispersas na dupla camada de fosfolipídios, de modo
integral, atravessando toda a bicamada (são as chamadas proteínas integrais) ou de
modo parcial, presentes em apenas uma das faces da membrana (proteínas parciais).
As proteínas de membrana possuem as seguintes funções: formar os canais de
membrana para a passagem de água (aquaporinas), íons, e substâncias hidrossolúveis
de baixo, peso molecular, através da membrana por processo de difusão; exercem
ainda função enzimática (adenilato ciclase, fosfolipase, guanilciclase,
acetilcolinesterase, etc.); função de transdução de sinal, por exemplo, proteína G;
função transportadora ou carreadora para a passagem de certas substâncias através
da membrana que utilizam sistemas de transportes; função receptora para
reconhecimento de hormônios,neurotransmissores.
Os carboidratos estão presentes na face externa da membrana, ligados a lipídeos
(glicolipídios) e às proteínas (glicoproteínas). O revestimento de carboidratos na face
externa da membrana é chamado de glicocálice, e tem como função: unir as células
(adesão celular), função imunológica (reconhecer vírus, bactérias e células tumorais) e
controlar a abertura dos canais de Na+ através de suas cargas negativas, que atraem
cátions divalentes como o cálcio.
OS CANAIS DE MEMBRANA, FORMADOS POR PROTEÍNAS INTEGRAIS SÃO DE
VÁRIOS TIPOS:
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*Canais modulados por voltagem ou potencial (canais PDC ou VDC): a abertura desses
canais depende da voltagem da membrana (cargas da membrana) e são abertos por
estímulo elétrico. Estes tipos de canais são seletivos, deixando passar apenas uma
espécie iônica. Essa seletividade se baseia tanto no tamanho do canal quanto nas
cargas que o revestem. Por exemplo, os canais revestidos com cargas negativas, em
geral, permitem a passagem de cátions, mas excluem ânions. Os canais iônicos são
controlados por comportas (gates) e, dependendo de sua posição, os canais podem
abrir ou fechar. Quando um canal se abre, os íons para os quais ele é seletivo podem
fluir por ele, movidos pelo gradiente eletroquímico existente. A condutância de uma
canal depende da probabilidade de ele se abrir.
Os canais para K+ deste grupo são dependentes de voltagem, isto é, a probabilidade
de o canal estar no estado aberto aumenta com a despolarização elétrica da
membrana. Por despolarização, entende-se a redução da negatividade elétrica relativa
do compartimento intracelular.
Por exemplo, a comporta de ativação do canal de Na+ no nervo é aberto durante a
despolarização da membrana celular do nervo; a abertura desse canal é responsável
pelo curso ascendente do potencial de ação.
De modo interessante, outra comporta do canal de Na+, a comporta de inativação, é
fechada pela despolarização. Como a comporta de ativação responde à despolarização
mais rapidamente do que a comporta de inativação, o canal de Na+ primeiro se abre e
a seguir se fecha. Essa diferença nos tempos de resposta das duas comportas é
responsável pela forma e pelo curso temporal do potencial de ação.
*Canais operados mecanicamente (também conhecidos como canais de estiramento
(ou canais SOC): estes canais, abertos por estiramento, são encontrados em
membranas de células voltadas para luz ou lúmen, por exemplo, canais
encontrados na membrana das células da musculatura lisa uterina, vascular,
musculatura lisa da bexiga, dos ureteres e do trato gastrintestinal. Estes canais
não são seletivos.
*Canais receptores modulados por ligante extracelular ou modulado por ligante
intracelular (ou ainda conhecidos como canais dependentes de ligantes ou
operados por receptor) – canais ROC: são canais cuja abertura depende da
ligação de hormônios, neurotransmissores ou segundos mensageiros. Por
exemplo, o receptor nicotínico da placa motora é realmente um canal iônico que
se abre quando a acetilcolina (Ach) se liga a ele; quando aberto, ele é permeável
aos íons Na+ e K+
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.
Comporta de inativação
Repouso Ativado Inativado
Comporta de ativação
retardado
POTENCIAL DE DIFUSÃO
O potencial de difusão é a diferença de potencial gerada através da membrana, quando
um soluto com carga (um íon) se difunde a favor de seu gradiente de concentração.
Portanto, o potencial de difusão é causado pela difusão de íons. Segue-se, então, que
um potencial de difusão só pode ser gerado se a membrana for permeável a esse íon.
Além disso, se a membrana não for permeável ao íon, nenhum potencial de difusão
será gerado, não importando se existe gradiente de concentração para esse íon.
A grandeza do potencial de difusão, medida em milivolts (mV), depende da intensidade
do gradiente de concentração, que é sua força impulsora. O sinal do potencial de
difusão depende da carga do íon difusível. Os potenciais de difusão são criados pelo
movimento de apenas poucos íons, e eles não produzem alterações da concentração
dos íons na solução principal.