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A função normal das células requer o movimento contínuo de água e solutos para dentro e para fora da célula, porém a membrana plasmática, com seu centro hidrofóbico se torna uma barreira contra o movimento de solutos de importância biológica, e também da água; A água e os demais solutos só são capazes de cruzar a membrana plasmática através de proteínas de transporte específicas. Canais de água ou aquaporinas (AQPS): o Principal via de transporte de água para dentro e para fora da célula; o A quantidade de água que pode entrar ou sair da célula através das AQPs pode ser regulada pela alteração do número de AQPs na membrana ou de sua permeabilidade. Canais iônicos o Importantes para a função das células excitáveis (p. ex., neurônios e células musculares); o Podem ser altamente seletivos, permitindo a passagem de um só íon específico ou podem ser não-seletivos, permitindo a passagem de todos os cátions ou ânions, ou de grupos iônicos. Carreados de solutos o Uniportadores: transporta uma só molécula através da membrana; Exemplo: O transportador que leva a glicose para o interior da célula (GLUT2) é membro importante desse grupo. o Simportadores (cotransportadores): Transporte de de duas ou mais moléculas/íons através da membrana. As moléculas são transportadas na mesma direção; Exemplo: O transportador de 1Na+,1K+,2Cl–, encontrado nos rins (NKCC2), com importância fundamental para a diluição e concentração da urina é exemplo de transportador desse grupo. o Antiportadores (trocadores ou contratransportadores): Transporte de de duas ou mais moléculas/íons através da membrana. As moléculas/íons são transportadas em sentidos opostos; Exemplo: O antiportador Na+- -H+ é um exemplo deste tipo de carreador de solutos. Transportadores dependentes de ATP: o Utilizam a energia do ATP para impulsionar o movimento de moléculas/íons através da membrana. Transporte passivo: o Não requer que a célula despenda energia e está relacionado à difusão de uma substância a favor de seu gradiente de concentração, através de uma membrana; o O gradiente de concentração é a região do espaço na qual a concentração de uma substância varia; as substâncias naturalmente se movem a favor de seus gradientes, de uma área de mais alta concentração para outra de mais baixa concentração. Permeabilidade Seletiva: o Os fosfolipídios da membrana plasmática são anfipáticos; o A porção interna hidrofóbica da membrana plasmática favorece o fluxo de alguns materiais ao mesmo tempo que impede a passagem de outros através da membrana. Difusão simples: o Uma substância tende a mover-se de uma área de alta concentração para uma área de baixa concentração, até que sua concentração se torne igual ao longo de um espaço; o Não requer qualquer entrada de energia; de fato, o próprio gradiente de concentração é uma forma de energia armazenada (potencial), a qual é usada ao equalizarem-se as concentrações. Difusão facilitada: o As moléculas difundem-se através da membrana plasmática com o auxílio de proteínas da membrana, tais como os canais e as proteínas carreadoras; o O gradiente de concentração dessas moléculas existe, portanto elas têm o potencial para se difundir para dentro (ou para fora) da célula. No entanto, em razão de serem polares ou possuírem carga, não conseguem atravessar a parte dos fosfolipídios sem auxílio. Transporte Ativo: o A célula gasta energia (por exemplo, sob a forma de ATP) para mover uma substância contra seu gradiente de concentração; o Transporte ativo primário: usa uma fonte de energia química diretamente (por exemplo, o ATP) para mover as moléculas através da membrana contra seu gradiente. o Transporte ativo secundário (co-transporte): usa um gradiente eletro-químico gerado pelo transporte ativo como fonte de energia para mover as moléculas contra seu gradiente, e assim não requer uma fonte química de energia como o ATP; o Uma das bombas mais importantes das células animais é a bomba de sódio-potássio, que move N+ para fora das células, e K+ para dentro. Como o processo de transporte usa ATP como fonte de energia, ele é considerado um exemplo de transporte ativo primário. Osmose: o É o movimento da água através de uma membrana semipermeável, de um meio de mais baixa concentração de soluto para um meio de mais alta concentração de soluto; o A capacidade de uma solução extracelular de fazer a água mover-se para dentro ou para fora de uma célula por osmose é chamada de tonicidade; o Os três termos — hipotônico, isotônico e hipertônico — são usados para comparar a osmolaridade de uma célula com a osmolaridade do fluido extracelular ao seu redor; o Se o fluido extracelular tem osmolaridade menor do que o fluido dentro da célula, ele será hipotônico — hipo significa menos que — em relação à célula, e o fluxo resultante de água será para dentro da célula; o Se o fluido extracelular tem uma osmolaridade maior do que o citoplasma da célula, ele será hipertônico — hiper significa maior do que — em relação à célula e a água deixará a célula para a região de maior concentração de soluto; o Numa solução isotônica — iso significa igual — o fluido extracelular tem a mesma osmolaridade que a célula, e não haverá movimento resultante da água para dentro ou fora da célula; o No caso de uma hemácia, as condições isotônicas são ideais, e o organismo tem sistemas homeostáticos (manutenção da estabilidade) para assegurar que essas condições permaneçam constantes. Se colocada em uma solução hipotônica, a hemácia incha e pode explodir, enquanto que em uma solução hipertônica, ela murcha— tornando o citoplasma denso e concentrado — e pode morrer; o No caso de uma célula vegetal, no entanto, uma solução hipotônica extracelular é ideal. A membrana plasmática só pode expandir até o limite da parede celular rígida, assim a célula não vai estourar ou sofrer lise. Endocitose: o Processo de captura de partículas pela célula; o Pinocitose: envolve a ingestão de líquidos e moléculas por pequenas vesículas; o Fagocitose: envolve a ingestão de partículas grandes, tais como micro-organismos e fragmentos celulares, por meio de grandes vesículas chamadas de fagossomos. Exocitose: o Processo de eliminação de partículas pela célula.
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