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* * Biofísica Transporte entre membranas biológicas Prof. Dr. Marcio F. M. Alves * * Transporte Passivo na Membrana Movimentar substâncias de um ponto a outro do organismo é fundamental para a função dos seres vivos Transporte É fundamental para o aporte de nutrientes para as células e a eliminação de dejetos do organismo Convecção é o transporte de substâncias em massa (Ex, massa de sangue na corrente sanguínea) Difusão é o transporte em pequenas distâncias (predominante) * * Difusão Difusão simples É um movimento de componentes de uma mistura qualquer, de acordo com a segunda lei da termodinâmica “De onde tem mais vai para onde tem menos” * * Difusão Importância A passagem de substância através da membrana celular e das paredes dos capilares depende do processo de difusão Estas estruturas restringem muito a convecção As distâncias são pequenas Ex. Uma gota de tinta em um copo de água * * Difusão A difusão resulta da agitação térmica das partículas Na escala molecular não há repouso dos átomos e moléculas Devido a temperatura (energia térmica), as partículas adquirem energia cinética (movimento browniano) Somente na temperatura de zero absoluto esse movimento cessa * * Difusão A difusão depende de vários fatores Os principais são número, o tamanho e a forma das partículas número: quanto maior o número de partículas, maior a concentração e quanto maior o gradiente de concentração, mais rápida é a difusão * * Difusão A difusão de pende de vários fatores Volume: partículas menores se difundem mais rapidamente Ex. Dois sacos furados: um de açúcar e outro de feijão Forma: partículas cilíndricas se difundem mais rapidamente que as esféricas Temperatura: quanto maior a temperatura, maior a difusão, porque as moléculas possuem maior energia cinética * * Difusão Gradiente de concentração Na gota de tinta colocada em um copo com água A concentração é máxima no interior da gota e zero na água pura A taxa com que a concentração decai com a distância é o gradiente de concentração * * * * Difusão Difusão na membrana A membrana cria uma barreira ao movimento das moléculas O fluxo de substâncias passa então a depender da sua eficiência em atravessar a membrana A substância precisa penetrar ou solubilizar-se na membrana A substância precisa mover-se (ou difundir-se) dentro da membrana * * Difusão Difusão na membrana Depende das características da substância e da natureza físico- química da membrana Se o interior da membrana é hidrofóbico e a substância é hidrofílica, a substância vai precisar de muita energia para penetrar na membrana, pois terá de se desfazer da sua camada de água de solvatação, ou seja, será pouco solúvel na membrana * * * * Difusão Difusão na membrana A passagem de uma molécula ou íon através da membrana requer três etapas: Solubilização dessa molécula na membrana Translocação da molécula através da membrana Saída da molécula da membrana para o meio aquoso no lado oposto da membrana * * Difusão Difusão na membrana celular Moléculas solúveis em água são pouco solúveis na membrana celular, devido ao caráter apolar da matriz lipídica da membrana Ex. O2 e CO2 (gases respiratórios) são moléculas solúveis na membrana celular Ex. Hormônios lipossolúveis, como a aldosterona * * Difusão Facilitada * * Osmose Osmose através de membranas seletivamente permeáveis “difusão efetiva” de água Diferença da concentração efetiva da água através da membrana Isso faz com que a célula inche ou encolha dependendo da direção do movimento da água Esse processo efetivo de movimento da água causado por diferença de concentração é chamado de osmose * * * * Permeabilidade Permeável Permite a passagem de soluto e solvente Impermeável Não permite a passagem de soluto e de solvente Semipermeável Permite a passagem de solvente, mas não de soluto Seletivamente permeável Permite a passagem de solvente e de alguns solutos * * Transporte Transporte passivo Sempre o corre de um local de maior concentração para um de menor concentração A favor do gradiente de concentração Ocorre até a concentração de partícula seja uniforme * * Transporte Transporte passivo Difusão simples Difusão facilitada Osmose * * Transporte Osmose A água se movimenta livremente através da membrana, sempre do local de menor concentração de soluto para o de maior concentração * * Transporte Osmose Solução isotônica Quando duas soluções tema a mesma concentração Solução hipotônica Menos soluto, menor pressão osmótica Solução hipertônica Mais soluto, maior pressão osmótica * * Transporte Transporte ativo Transporte com gasto de energia (ATP) Contra o gradiente de concentração (químico ou elétrico) Ex. Bomba de sódio (Na+) e potássio (K+) * * Transporte Transporte ativo Bomba de sódio e potássio Funciona como uma “porta giratória” Para que o Na+ saia da célula, o K+ tem que ser transportado para o seu interior (transporte acoplado) Para cada molécula de ATP gasta, três íons sódio são removidos da célula e dois íons K são levados para dentro dela A cada ciclo uma carga positiva é transferida para o meio extracelular Gera um potencial trans membrana *
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