Fisiologia Membrana FARMA

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FISIOLOGIA CELULAR
Características das membranas celulares
Glicerol 
(hidrofílico)
Ácidos graxos 
(hidrofóbico)
BICAMADA LIPÍDICA
MODELO DO MOSAICO FLUIDO
Meio 
extracelular
Características das membranas celulares
Membrana 
citoplasmática
Meio 
intracelular
• A membrana constitui uma barreira física 
virtual.
• Possui diferentes graus de 
permeabilidade para as diferentes 
partículas.
BICAMADA LIPIDICA
PROTEÍNAS
- Canais iônicos
- Receptores
- Sistemas de enzimas
Permeabilidade nas membranas celulares
SUBSTÂNCIAS 
LIPOSSOLÚVEIS
Alta permeabilidade 
(difusão simples)
v Hormônios esteróides, 
colesterol, vitaminas
SUBSTÂNCIAS 
HIDROSSOLÚVEIS
Baixa permeabilidade
v Íons, glicose e 
aminoácidos
Partículas
- lipossolúveis
- hidrossolúveis
Transporte trasmembrana
Transporte passivo (a favor do gradiente de concentração): NÃO HÁ consumo de energia metabólica
Transporte ativo (contra o gradiente de concentração): HÁ consumo de energia metabólica
Transporte trasmembrana
TRANSPORTE PASSIVO DE SOLUTOS:
A favor do gradiente de concentração 
Não há consumo de ATP !!!
1) Difusão simples (sem mediadores)
2) Difusão facilitada (com mediadores)
Transporte trasmembrana
DIFUSÃO SIMPLES
Moléculas permeáveis a membrana (lipossolúveis) 
A favor do gradiente de concentração
v Difusão de íons e eletrólitos: potencial de difusão
Transporte trasmembrana
DIFUSÃO FACILITADA
Ex: GLUT 4
A favor do gradiente de concentração
Baixa concentração de soluto, difusão ocorre mais rapidamente
Transporte trasmembrana
TRANSPORTE ATIVO DE SOLUTOS:
Contra gradiente de concentração 
Há consumo de ATP !!!
1) Primário
2) Secundário: Co-transporte e contratransporte
Transporte trasmembrana
Transporte trasmembrana
TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO
Presença de sistema enzimático (ATPase)
A hidrólise de ATP fornece energia para o transporte
Ex: Na+-K+ATPase, Ca+ATPase
Contra gradiente de concentração
Demanda por ATP
Transporte trasmembrana
TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO
Na+-K+ATPase
Processo eletrogênico
Transporte trasmembrana
TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO
Na+-glicose
Co-transporte
Solutos movem no mesmo sentido
Transporte trasmembrana
TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO
Ca+-Na+
Contratransporte
Solutos movem em direção oposta
Transporte trasmembrana
CARACTERÍSTICAS DOS TRANSPORTADORES TRANSMEMBRANA
Ambas as formas passiva e ativa do transporte mediado por
carreadores apresentam três propriedades:
1) Saturação :proteínas carreadoras têm número limitado de sítios de fixação para 
o soluto. O transporte máximo ocorre no ponto de saturação, quando todos os
sítios de fixação da proteína carreadora estão ocupados com soluto. 
2) Estereoespecificidade : sítios de fixação do soluto na proteína carreadora são
específicos. Proteína carreadora possui especificidade química para o composto a 
ser transportado. 
3) Competição : apesar da especificidade, os sítios de ligação da proteína
carreadora podem reconhecer, fixar e até transportar solutos quimicamente
relacionados. Exemplo: D-glicose e D- galactose. 
Transporte trasmembrana
CARACTERÍSTICAS DOS TRANSPORTADORES TRANSMEMBRANA
1) Saturação:
Apresentam número limitado de sítios de ligação para os solutos
Transporte trasmembrana
CARACTERÍSTICAS DOS TRANSPORTADORES TRANSMEMBRANA
2) Estereoespecificidade
Sítios de ligação específicos para 
cada soluto
Ex: D-glicose X L-glicose
Transporte trasmembrana
CARACTERÍSTICAS DOS TRANSPORTADORES TRANSMEMBRANA
3) Competição
Transportam ligantes quimicamente 
relacionados
Ex: D-glicose Ø D-galactose
Deslocamento de água entre os compartimentos 
hídricos corporais
OSMOSE
Fluxo de água através de 
membrana semipermeável
Deslocamento de água entre os compartimentos 
hídricos corporais
O corpo está em equilíbrio osmótico 
Osmolaridade descreve o número de partículas em solução
Potencial de membrana
Diversos solutos do corpo são íons e, portanto, carregam carga elétrica
A membrana celular permite a separação de cargas elétricas no corpo 
Desequilíbrio elétrico
Potencial de ação
PONTENCIAL DE AÇÃO: depende de canais iônicos
Abrem-se mediante estímulos específicos
v Dependentes de voltagem: alteração do potencial de membrana
v Dependentes de ligantes: hormônios ou neurotransmissores
Estímulos químicos Estímulos físicos
Canais iônicos
Canais iônicos
Canais iônicos
Potencial de membrana
POTENCIAL DE REPOUSO
Diferença de potencial através das membranas celulares excitáveis na 
ausência de estímulo (em repouso)
Potencial de membrana
POTENCIAL DE REPOUSO
Cada íon permeante tenta impulsionar o potencial de membrana em 
direção ao seu potencial de equilíbrio
Em repouso, a permeabilidade da membrana aos íons é diferente
K+
Na+ :
: altamente permeável
Cl- : permeável 
praticamente impermeável
Ca++ : praticamente impermeável
Potencial de ação
Se a permeabilidade da célula para um íon muda, o potencial de membrana da célula
muda
Pontencial de ação: alteração transitória no potencial elétrico da membrana de 
células excitáveis
A excitabilidade é causada por movimentos de íons através da membrana 
citoplasmática
Ocorre a inversão da polaridade elétrica da membrana
Estímulo Registro
Potencial de ação
1 2 3 4
Potencial de ação
Repouso: canais fechados
Excitação: alteração de voltagem
na membrana causa a abertura
TEMPORÁRIA dos canais
Tipos de canais:
vCanais de Na+ voltagem 
dependente
Rápidos (abrem-se primeiro)
K+vCanais de voltagem 
dependentes
Lentos (abrem-se depois)
Potencial de ação
ETAPAS DO POTENCIAL DE AÇÃO
v Despolarização (inversão da polaridade – menos negativo)
v Repolarização
v Hiperpolarização (mais negativo)
Potencial de repouso Hiperpolarizaçâo
De
sp
ol
ar
iza
çã
o
Repolarização
Despolarização Repolarização
Potencial de ação
Potencial de Repouso Hiperpolarização
Potencial limiar
Potencial de ação
Potencial de ação
Potencial de ação
Potencial de ação
Características do potencial de ação
E1 E2
EVENTO TUDO-OU-NADA
Uma vez iniciado o potencial de ação, é impossível impedi-lo de 
acontecer
v Estímulo sublimiar (E1, E2): não causa PA
v Estimulo limiar (E3): causa um único PA
E3
Características do potencial de ação
AMPLITUDE FIXA E INVARIÁVEL
Questões de revisão
1. Quais os compartimentos internos do organismo? Descreva 
cada um deles.
2. Diferencie difusão simples, difusão facilitada e transporte 
ativo primário e secundário.
3. Quais as características dos transportadores 
transmembrana?
4. Como se distribui a água e íons nos compartimentos do 
organismo?
5. Qual a importância da manutenção do equilíbrio osmótico 
entre os compartimentos do organismo?
6. Porque as células apresentam um potencial de repouso 
negativo? Como este se estabelece?
7. O que é um potencial de ação? Quais são suas fases? Quais 
íons as determinam?
8. É mais fácil ou mais difícil estimular uma célula 
hiperpolarizada? Explique.
9. Quais as características do potencial de ação? Explique-as.