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TRANSPORTE TRANSMEMBRANA Professora Michelle Porto Marassi 1. INTRODUÇÃO Bicamada lipídica – interior hidrofóbico Barreira a passagem da maioria das moléculas polares Permite à célula manter concentrações de solutos no citoplasma diferente daquelas no fluido extracelular Transferência moléculas hidrossolúveis íons inorgânicos Proteínas transmembrana especializadas Ingerir nutrientes essenciais Excretar produtos residuais do metabolismo Regular concentrações iônicas intracelulares 2. DIFUSÃO OU TRANSPORTE PASSIVO 2.1. Definição Passagem de substâncias através da membrana celular devido ao movimento térmico aleatório de átomos ou moléculas – movimento browniano Termodinamicamente Ext Int = Na+ Diferença de potencial químico Diferença de potencial elétrico - - - - - - + + + + + + - + Ext Int DGconc= RTln Ci Ce DGvolt= zFV Gradiente eletroquímico Gradiente químico Gradiente elétrico A difusão é direcionada por gradientes: químico e elétrico Difusão de moléculas Exemplo: glicose 1 mM 0,1 mM Gradiente químico Concentrações iguais Difusão de moléculas (íons) Exemplo: NaCl Na+ Cl- 1 mM 0,1 mM Membrana permeável apenas ao Na+ Gradiente químico + - + - + - Gradiente elétrico Gradiente químico 2.2. Difusão simples Não há interação do substrato com a membrana ou com seus componentes Fatores que influenciam a difusão - Difusão através da bicamada lipídica • Espessura da membrana • Lipossolubilidade • Número e tamanho das aberturas na membrana • Tamanho (PM) da espécie transportada • Velocidade do movimento cinético – temperatura • Diferença de concentração • Lipossolubilidade • Tamanho • Impermeável a moléculas carregadas (íons) • A favor de seu gradiente de concentração * Difusão simples - Difusão através de proteínas (canais protéicos) • Passagem de moléculas polares, íons, açúcares, aa, nucleotídeos e metabólitos celulares é facilitada por proteínas Proteínas transportadoras da membrana • Multipasso • Especificidade -Cada proteína transporta uma classe particular de moléculas • Proteínas canal ou canais protéicos - Formam poros hidrofílicos que se estendem através da bicamada lipídica - Velocidade muito maior - Comporta ou canais ativados por voltagem - Comporta ou canais ativados por ligantes - Comporta ou canais ativados mecanicamente * Ativação dos canais protéicos 2.3. Difusão facilitada • Necessita de uma proteína carreadora específica • Contém um ou mais sítios ligantes para seu soluto • Mais lenta • Passível de saturação * Difusão facilitada - a favor do gradiente eletroquímico * Etapas do processo de difusão facilitada •Proteínas carreadoras como: uniporte, simporte, antiporte Proteínas canal Proteínas carreadoras 3. TRANSPORTE ATIVO 3.1. Definição Transporte que permite a concentração de seus substratos contra gradiente eletroquímico, utilizando energia 3.2. Transporte ativo primário • Uso de ATP para energizar o transporte • Bomba Na+-K+ - Usa ATP diretamente para transportar 3Na+ para fora e 2K+ para dentro * Transporte ativo – contra gradiente eletroquímico * Inibidores de ATPase – Ouabaína (compete com o K+ pelo sítio) 3.3. Transporte ativo secundário • Energia advinda dos gradientes formados em conseqüência do transporte ativo primário • O gradiente de concentração de Na+ criado pela Na+-K+-ATPase é usado para transportar ativamente outros solutos para dentro da célula Sistema de transporte acoplado Uniporte Simporte Antiporte ENERGIA Difusão Facilitada Difusão Simples Canal Iônico TRANSPORTE ATIVO Proteína carreadora DIFUSÃO 4. IONÓFOROS 4.1. Definição São pequenas moléculas hidrofóbicas que se dissolvem em bicamadas lipídicas e aumentam a sua permeabilidade a íons inorgânicos específicos Duas classes: - Carreadores iônicos móveis (valinomicina) - Formadores de canais (gramicidina) Ambos isolam a carga do íon transportado – penetra o interior hidrofóbico da membrana Não são acoplados a uma fonte de energia → movimento de íons a favor de seus gradientes eletroquímicos •Ionóforos: (A) Carreadores iônicos móveis (B) Formadores de canais - Importância FIM
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