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TRANSPORTE MEMBRANA

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Biofísica
Transporte entre membranas biológicas
Prof. Dr. Marcio F. M. Alves
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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)
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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”
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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
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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 
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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
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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 
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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 
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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
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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
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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
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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
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Difusão Facilitada
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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
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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
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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
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Transporte
Transporte passivo
Difusão simples
Difusão facilitada
Osmose
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Transporte
Osmose
A água se movimenta livremente através da membrana, sempre do local de menor concentração de soluto para o de maior concentração
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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
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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+)
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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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