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Prof. Christianne Perali Reconhecer a estrutura e as propriedades da membrana celular e a sua importância para o controle dos diferentes tipos de transporte de substâncias através da membrana; Identificar as substâncias capazes de entrar ou sair das células e como seu transporte ocorre nos animais. 1 .1 CONSTITUIÇÃO MOLECULAR E IÔNICA DO LÍQUIDOS EXTRA E INTRACELULAR 1 .2 OSMOLARIDADE E TONICIDADE DOS LÍQUIDOS 1 .3 GRADIENTES QUÍMICOS DA ÁGUA, DOS ELETRÓLITOS E A OSMOSE 1 .4 TRANSPORTE PASSIVO E ATIVO Como a água ingerida pelos animais, a glicose vinda da digestão ou qualquer outra substância consegue entrar nas células? Como ocorre o transporte dessas substâncias do sangue até o interior das células? Como esses processos de transporte ocorrem no organismo e qual é a importância desse controle permanente de nossas células sobre a constituição dos meios intra e extracelulares? Passivo: Osmose Difusão simples Difusão Facilitada Ativo: Bomba de Na/K Endocitose É um modo de transporte passivo de substâncias através da membrana celular Ocorre do meio mais concentrado para o menos concentrado, no entanto, existem proteínas carreadoras (permeases). Destina-se a algumas substância que NÃO entram e saem livremente das células. QUAIS AS SUBSTÂNCIAS? Alguns substâncias são essenciais para a célula, porém não podem sair e entrar livremente pela membrana plasmática. Necessitam de proteínas facilitadoras carboidratos; vitaminas; aminoácidos e íons (ex.: cálcio, sódio e potássio). PERMEASES: Aumentam a velocidade de difusão, não dependendo do gradiente de concentração. Facilitam o processo de difusão, aumentando sua velocidade até o ponto de saturação (todas ocupadas). A glicose é um monossacarídeo de seis átomos de carbono que é usado pela maioria dos tipos de células existentes para obter energia através das vias de oxidação metabólica. Molécula de grande tamanho e natureza essencialmente hidrofílica, é incapaz de passar através das membranas celulares por difusão livre. A mobilização de glicose para o citosol depende da presença de proteínas de transporte nas membranas. As proteínas envolvidas no transporte passivo de glicose (difusão facilitada) pertencem à família de transportadores de difusão facilitada GLUTs (sigla em inglês de “transportadores de glicose”). EXCEÇÃO: as células epiteliais do Intestino e dos rins (túbulos proximais) absorvem a glicose por transporte ativo através das SGLT (“proteínas de transporte de sódio-glicose”). Estas obtêm a energia livre necessária para realizar o transporte de glicose contra seu gradiente de concentração do co-transporte de íons Na+. ENTRE DIFUSÃO SIMPLES E FACILITADA A difusão simples (transporte passivo): substâncias passam do meio mais concentrado para menos concentrado. A difusão facilitada (transporte passivo): substâncias passam do meio mais concentrado para menos concentrado com auxílio das permeases (proteínas carreadoras) Difusão Simples Difusão Facilitada O que é Transporte passivo. Transporte passivo facilitado pelo auxílio das permeases. Movimento Da área de maior concentração para a de menor concentração. Da área de maior concentração para a de menor concentração. Velocidade de difusão Menor velocidade. Dependente do nível de concentração. Quanto maior a diferença de concentração, maior a velocidade de difusão. Maior velocidade. Dependente da quantidade de permeases. Quanto maior o número de carreadoras, maior a velocidade de difusão. Proteínas auxiliares à difusão Não há. Aminoácidos e glicose. ENTRE TRANSPORTE PASSIVO E TRANSPORTE ATIVO No transporte passivo não há nada que movimente as substâncias, assim, não há gasto de energia metabólica. O transporte passivo sempre acontece A FAVOR do gradiente de concentração! É realizado pela membrana plasmática contra o gradiente de concentração e com gasto de energia. É mediado por proteínas plasmáticas Transporte de um local de menor concentração para outro de maior concentração. Existem três tipos de transporte ativo: transporte ativo primário; transporte ativo secundário ou cotransporte; transporte em quantidade. Utiliza a energia do ATP para ativar o transporte contra o gradiente de concentração. É uma proteína transmembrana (bicamada), ou seja, tem contato com o meio intra e extracelular. No lado intracelular, a Bomba Na+/K+ ou Na+/K+ - ATPase apresenta um local para ligação com os íons de sódio. Ao se ligar com 3 moléculas de Na+, a bomba de sódio tem o seu ATP hidrolisado. Em seguida as moléculas de Na+ são liberadas para fora da célula. No meio extracelular, a Bomba Na+/K+ sofre uma conformação tornando-se incompetente para se ligar ao sódio e competente a ligar-se com íons potássio liga-se a 2 íons potássio transportando-os ao interior da célula. Assim, Bomba Na+/K+ transporta 3 Na+ para FORA da célula e 2 K+ para dentro da célula. Saída de Na+ é maior de que a entrada de K+ (2 íons positivos vs 3 íons positivos = –1) gera diferença de potencial de membrana dentro e fora da célula, tornando-a negativa no meio intracelular e positiva no meio extracelular. Essa diferença de potencial elétrico também é importante para a geração e a condução do impulso nervoso em células nervosas. Bomba de Sódio e Potássio https://www.youtube.com/watc h?v=8hZGeVrjRyg Impulso nervoso: https://www.youtube.com/watc h?v=zx29QaIxYcM https://www.youtube.com/watch?v=8hZGeVrjRyg https://www.youtube.com/watch?v=8hZGeVrjRyg https://www.youtube.com/watch?v=8hZGeVrjRyg https://www.youtube.com/watch?v=zx29QaIxYcM https://www.youtube.com/watch?v=zx29QaIxYcM Ocorre o transporte de 2 moléculas simultâneas que podem ser na mesma direção (ambas para dentro ou fora da célula) ou em direções opostas (uma para fora e outra para dentro da célula). A fonte de energia não é proveniente do ATP e sim da diferença de concentração de íons provocada pelo transporte ativo primário (diferença de potencial elétrico da Bomba Na+/K+). 2 TIPOS DE TRANSPORTE SECUNDÁRIO: Co-transporte Simporte Simportador é a proteína que utiliza gasto de energia para transportar duas moléculas para mesma direção. Co-transporte Antiporter Antiporter é a proteína que transporta uma molécula para dentro da célula e outra para fora da célula utilizando energia. 2 TIPOS DE TRANSPORTE SECUNDÁRIO: É o tipo de transporte para retirar ou colocar grandes quantidades de moléculas grandes como proteínas, polissacarídeos, polinucleotídeos e, até mesmo, bactérias e outros microrganismos. Sempre estará acompanhado de alterações morfológicas na membrana plasmática. 3 tipos de transporte ativo de MASSA Fagocitose; Pinocitose; Exocitose. ENDOCITOSE Transporte PARA DENTRO da célula EXOCITOSE Transporte PARA FORA da célula É o transporte de substâncias sólidas para dentro das células. A célula emite pseudópodes englobando as partículas sólidas. Poucas células realizam a fagocitose, princ. os macrófagos e neutrófilos (do sistema de defesa) Identificam um antígeno ou um agente estranho (protozoários ou bactérias). Se aproximam do corpo estranho e emitem os pseudópodes, uma expansão da membrana plasmática responsável por englobá-los. A parte da membrana plasmática que envolve a bactéria se desprende da célula e forma uma pequena bolsa, chamada de fagossomo se movimenta pelo citoplasma até encontrar os lisossomos. As estruturasse fundem e realizam a digestão do corpo estranho, aproveitando todos os seus elementos úteis (digestão intracelular) + restos são quebrados e expulsos da célula. Ação dos macrófagos https://www.youtube.com/watc h?v=-rIhWHjC8bA É o processo de englobamento de líquido. Não forma pseudópodes, mas sim invaginação, formando pequenas vesículas (pinossomos). Estas são deslocadas para o interior do citoplasma através do citoesqueleto celular. É o processo de eliminação de resíduos formados durante as atividades celulares para o meio extracelular. Os restos resultantes do processo de endocitose são levados de volta à membrana plasmática e se fundem a ela mais uma vez e esta se abre para o exterior, eliminando os restos. As porções de membrana são reintegradas à célula. 2 maneiras distintas de exocitose Exocitose constitutiva envolve a liberação da substância de maneira contínua. Exocitose regulada liberação de substâncias apenas quando um estímulo é produzido sobre a célula, por ex. liberação de hormônios, enzimas digestivas ... DÚVIDAS??? Fisiologia do transporte de fluidos e solutos através da membrana peritoneal • Anna Rita Aguirre e Hugo Abensur. Jornal Brasileiro de Nefrologia, v. 36, n. 1, p. 74 a- 79. 2014. • Disponível em: https://www.scielo.br/pdf/jb n/v36n1/0101-2800-jbn-36-01-0074.pdf https://www.youtube. com/watch?v=vXNS3XRt 48M https://www.youtube.c om/watch?v=8wxBEpd_ WrA https://www.youtube.com/watch?v=vXNS3XRt48M https://www.youtube.com/watch?v=vXNS3XRt48M https://www.youtube.com/watch?v=vXNS3XRt48M https://www.youtube.com/watch?v=8wxBEpd_WrA https://www.youtube.com/watch?v=8wxBEpd_WrA https://www.youtube.com/watch?v=8wxBEpd_WrA O tipo de transporte que ocorre na passagem de glicose do meio extracelular (MEC) para o meio intracelular (MIC) é classificado como: a) transporte ativo. b) transporte passivo por difusão simples. c) transporte passivo por difusão facilitada. d) endocitose. e) pinocitose O transporte de substâncias pela membrana pode ser classificado em passivo e ativo. O transporte passivo é aquele em que não há gasto de energia durante o processo. Todos os exemplos a seguir são de transporte passivo, exceto: a) Osmose. b) Bomba de sódio e potássio. c) Difusão simples. d) Difusão facilitada. Para entrar em uma célula, algumas substâncias necessitam de proteínas carreadoras. O transporte que envolve esse tipo de proteína quando não há gasto de energia é chamado de: a) Osmose. b) Difusão facilitada. c) Difusão simples. d) Bomba de sódio e potássio. e) Transporte ativo. A importância dos aminoácidos na nutrição dos gatos domésticos, de Aline Santana da Hora e Mitika Kuribayashi Hagiwara. Anais do 2° Programa de Incentivo à Pesquisa - Nutrição de Cães e Gatos, 2010. Disponível em: http://www.equilibriototalalimentos.com.br/arquivos_veterinarios/ 47.pdf Exigência e absorção de aminoácidos em bovino Isabel Cristina Bonometti Stieven, Paulo Rossi Junior, Sérgio Rodrigo Fernandes, Giovana Fanchin Zanetti e Miguel Henrique de Almeida Santana. PUBVET, v. 5, n. 7. 2011. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/259095691_Exigencia_e _absorcao_de_aminoacidos_em_bovinos
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