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Permeabilidade Seletiva Transporte na Membrana Biológica: Membrana Plasmática e das Organela • Permeabilidade Seletiva |Capacidade de Realizar Transporte Direcionado |A propriedade das membranas biológicas (membrana plasmática e das organelas mebranosas) que controla a entrada e saída de substâncias da célula. Organelas Membranosas: Envoltas por membranas; realizam processos metabólicos e de transporte (ex.: núcleo, mitocôndria, RE, complexo de Golgi, lisossomos, peroxissomos). Organelas Não Membranosas: Sem membranas; participam de processos estruturais e de síntese (ex.: ribossomos, citoesqueleto). Homeostase: Equilíbrio interno dos organismos, membrana plasmatica é uma das principais responsaveis, logo que delimita a entrada e saida, mantem a composição interna. Em Bloco: Ruptura temporária da integridade de membrana Formação ou fusão de vesículas (bolsas membranosas) na Membrana |Endocitose: Fagocitose e Pinocitose |Exocitose: Secreção e Clasmocitose De Substâncias: Substâncias (em solução, solvente + soluto) atravessam a membrana sem romper sua integridade |Diálises (transporte de soluto): Ativas (gasta energia) e Passivas (sem gasto) |Osmose (passagem de solvente) Transportes em Bloco |Partículas que não atravessam a membrana |Formação ou fusão de vesículas (bolsas membranosas) na Membrana |Ruptura temporária da integridade de membrana Endocitose: |Fagocitose |Pinocitose Exocitose: |Secreção |Clasmocitose Endossomos (sempre liquida) invaginação da menbrana Pinossomos Fagossomos evaginação, formação de pseudopode Gasto de Energia Diferente da nutrição de Amebas, nós fazemos digestão extracelular, devido ao tamanho das moléculas, as células produzem e secretam enzimas digestivas via exocitose. Endocitoses |Transporte em Bloco para o interior da célula. Antecedem a heterofagia (digestão intracelular total ou parcial por lisossomos). Envolve a formação de Vesículas (Endossomos) a partir da membrana plasmática, podendo ser: Fagocitose (A): |Partícula englobada é sólida, por uma evaginação de membrana (pseudópodos) |Endossomo formado é o fagossomo |Ocorre em células ameboides – Amebas → nutrição (intracelular) – Linfócito T CD4 (Leucócito) → imunidade celular (apresentação de antígenos) – Neutrófilo (Leucócito) → destruição de agentes infecciosos Célula Partícula Sólida Partícula Sólida engllobada Pinocitose (B): |Partícula englobada é líquida, por uma invaginação de membrana |Endossomo formado é o pinossomo |Célula intestinal absorção de gordura. Exocitose |Transporte em bloco para fora da célula |Vesícula se funde à membrana plasmática Exocitose Meio extracelular Citoplasma Vesícula exocitica Clasmocitose: |Eliminação de resíduos heterofágicos (microrganismos) Imunitária |Apresentação de antígenos. Secreção |Produto do anabolismo |Benéfico para o organismo hormônios, enzimas, muco etc. Transportes de Substância Secreção X Excreção X Excremento Secreção |Produtos do anabolismo, lançado no meio extracelular e benéficos para o organismo |Eliminados por exocitose (proteínas e carboidratos) ou difusão (hormônios tireoideanos e esteroides) Excreção |Produtos do catabolismo, lançados no meio extracelular e tóxicos para o organismo Eliminados por clasmocitose (resíduos heterofágicos) ou difusão (CO2 e ureia) Excremento |Resíduos eliminados pelo organismo e podem ou não conter excreções (fezes e urina), resíduos da digestão eliminados. Partículas em Solução |Soluto → Disperso |Solvente → Meio Dispersante |Partículas atravessam a membrana sem que haja ruptura de sua integridade |Não envolve vesículas Diálises → transporte de soluto (aquilo que foi dissolvido) |Transporte Ativo |Transporte Passivo (difusão) Osmose → transporte de solvente Gradiente Eletroquímico (Geq) |Grandeza Vetorial (tem direção e sentido) que guia o deslocamento espontâneo (passivo) de cada substância pela Membrana |Substâncias deslocam-se espontaneamente do meio de Maior para o de Menor Geq daquela substância |Soma Vetorial do Gradiente de Concentração (GC) e do Potencial (PM) de Membrana daquela substância Gradiente de Concentração (GC) |São as diferenças de concentrações de uma substância nos meios intra (i) e extracelulares (e). |Substâncias deslocam-se espontaneamente do maior para o menor GC. [Na+]i [K+]e → K+ se desloca de i → e. Potencial de Membrana (PM) |É a diferença de potencial (Voltagem) da membrana em repouso, positivo no ‘e’ e negativo do ‘i’ |Cátions se atraem para o ‘i’ e Ânions por ‘e’ |Soma-se vetorialmente ao GC originando o Geq, logo: Na+ se desloca de e → i. PM e GC se somam K+ não se desloca. PM e GC opostos. A carne salgada e seu caldo (e) são hipertonicos, batata (i) é hipotonica, por difusão, o sal é difundido do caldo para a batata, tal qual o sal da carne é difundida para o caldo, conforme a desconcentração. O sal vai das regiões mais concentradas pras menos. Diálise Transporte de Solutos Proteínas canais: formam canais que permitem o transporte passivo de íons ou moléculas, seguindo o gradiente de concentração. Não utilizam energia. Proteínas Carreadoras: possui sitio ativo, encaixa-se nas moléculas ou íons e mudam de forma para transportá-los através da membrana. Podem realizar transporte passivo ou ativo. Passivas, Transportes Passivos ou Difusões: |A favor do Geq → deslocamento espontâneo, s/gasto energia |Nem sempre usam proteínas de proteínas, pode ser: - Simples → sem transportadores substâncias → pequenas e apolares (O2, CO2, Ureia, álcool, acetona, esteroides e hormônios tireoideanos). - Facilitada → utiliza proteínas canal (íons nos neurônios) ou carreadoras (permeases, transporte de Glicose na base da célula do epitélio intestinal). Ativas ou Transporte Ativo: |Contra o Geq → deslocamento forçado, c/gasto de energia |Manter diferenças do meio externo, homeostase, equilíbrio. Na+ / K+ ATPase ou Bomba de Na+ e K+ Transporte Ativo Primário |Fonte de energia: Hidrólise de ATP |Bombea 3 Na+ para ‘e’ e 2 K+ para ‘i’ → déficite de cargas negativas no interior → PM em repouso |Gera o gradiente de sódio para o transporte ativo secundário (absorção de glicose e sódio e aa e sódio no ápice da célula do epitélio intestinal). Proteínas canais: ajudam a modficar o potencial de menbrana (positivo fora e negativo dentro), fazem despolarização, abrindo e fechando canais ionicos especificos. Como os canais de sodio e potassil no neuronio. Os canais de sódio se abrem, permitindo a entrada de Na⁺ e gerando despolarização da membrana (potencial de ação). Logo em seguida, os canais de sódio se inativam, enquanto os canais de potássio se abrem, permitindo a saída de K⁺ e restaurando o potencial de membrana ao seu estado de repouso. Transmitindo o |Mantém o gradiente eletroquímico essencial para a excitabilidade do neurônio. |Ativo (usa ATP): Transporta 3 íons de sódio (Na+) para fora da célula e 2 íons de potássio (K+) para dentro.|Interior da célula fica mais negativo (potencial de repouso) e maior con- centração de K+ dentro da célula e Na+ fora. https://www.infoescola.com/biologia/proteinas-carreadoras/# https://www.infoescola.com/biologia/proteinas-carreadoras/# https://www.infoescola.com/biologia/proteinas-carreadoras/# https://www.infoescola.com/biologia/proteinas-carreadoras/# https://www.infoescola.com/biologia/proteinas-carreadoras/# https://www.infoescola.com/biologia/proteinas-carreadoras/# O Hormônio Antidiurético (ADH), produzido no hipotálamo e secretado pela hipófise posterior, aumenta a reabsorção de água nos rins ao inserir aquaporinas nas membranas dos túbulos renais, resultando em urina mais concentrada e menor volume, conservando água no corpo. Em contraste, o efeito diurético, baixa de ADH, aumentam a produção de urina ao inibir a reabsorção de sódio e água nos rins, levando a uma urina menos concentrada e em maior volume, eliminando o excesso de fluidos e solutos do corpo. A diabetes insipidus é uma condição onde os rins não conseguemconservar água, levando a sede excessiva e produção de grandes volumes de urina diluída. Isso ocorre devido à deficiência de produção do hormônio antidiurético (ADH). Problema de osmorregulação. Transporte Ativo Secundário |Utiliza a energia do gradiente eletroquímico gerado pelo transporte ativo primário (bomba de sódio e potássio) para mover outras substâncias. |Nao gasta ATP, gasta energia do fluxo iônico de sódio, do seu gradiente. Osmose |É o transporte passivo de solvente do meio hipotônico (pouco concentrado\mais agua livre) para o meio hipertônico (muito concentrado\menos agua livre), por uma membrana semi- permeável, através das aquaporinas (proteínas de membrana). Osmorregulação é o processo pelo qual os organismos mantêm o equilíbrio de água e solutos (equilibrio hidrossalino), no corpo, garantindo a homeostase. Por meio das dialises e osmoses. Meio Isotônico Meio Hipertônico Meio Hipotônico Plasmoptise (ruptura celular) O salgamento e o açucaramento preservam alimentos ao criar um ambiente hipersalino ou hiperglicêmico (meio hipertônico), respectivamente. Isso provoca a saída de água dos microrganismos por osmose, desidratando e matando-os, o que impede a deterioração e prolonga a integridade dos alimentos. A salinização do solo cria um ambiente hipertônico, impedindo a absorção da agua por osmose pelas plantas. Hemodiálise: |Quando catalisamos moleculas geramos compostos tóxicos como a ureia, rim tem função de elimina-los, excreção, e tambem osmorregulação. |Quando há insuficiencia renal (morte dos microfiltros renais), sem transportes de menbrana, seu rim não realiza sua função de excreção e não absorve água (osmorregulação). |Sem regulação dos níveis de eletrólitos, como sódio, potássio e cálcio, no corpo afeta a função muscular, cardíaca e neurológica graças a mudança nas cargas de potencial de mebrana. |Na hemodiálise, o sangue do paciente é bombeado para um dialisador onde, através de uma membrana permeável, o sangue passa por água destilada (pura), ureia e sais minerais super concentrados são removidos por difusão passiva, de onde tem mais para onde tem menos. |Endosmose: Entrada de água |Exosmose: Saida de água Exosmose Endosmose O soro fisiológico é usado na veia em vez de água pura porque é isotônico em relação ao sangue, evitando alterações bruscas na osmolaridade que poderiam causar hemólise (plasmoptise da hemacia) ou desequilíbrios eletrolíticos. Osmorregulação em animais Peixes cartilaginosos: |Uremia fisiológica: alta taxa de uréia que leva o peixe ser levemente hipertônico em relação ao meio, tendo comportamento similar ao de água doce. A alta concentração de ureia ajuda a equilibrar a pressão osmótica interna com a do ambiente marinho, prevenindo a perda excessiva de água. Répteis (Tartaruga) marinhos: |Glândulas lacrimais excretam o excesso de sal. Aves e Iguanas Marinhas: |Glândulas nasais excretam o excesso de sais. Mamiferos de água doce |parecido com os peixes Mamiferos de água salgada |pele queratinizada impedem a perda de água por osmose Após a morte, a circulação sanguínea para, mas a ureia acumulada permanece nos tecidos. Sem os processos fisiológicos ativos para regular a distribuição de ureia, ocorre uma difusão passiva da ureia das áreas de maior concentração para os músculos. Impossibilitando o consumo. Precisa ser sangrado logo apos a morte, impossibilitando a contaminação de ureia. Osmorregulação em peixes ósseos Osmorregulação em protozoários de água doce: Vacúolo pulsátil |Protózoário é hipertônico em relação ao meio (barco furado, entrada de agua). |Vacúolo pulsátil, remove o excesso de água que entra por osmose (balde). |Quanto mais hipotônico o meio, maior o número de descargas. |organismos dulcícolas (de água doce) são sempre mais concentrados que o meio (hipertonicos). |vacúolo analogo a um orgão rinario |Fluidos dos peixes quando comparados apenas internamente tendem a isotonia, mas muda ao comparado ao meio externo, isso se da devido a homeostase. Animais terrestres/Vegetal (porção aerea). |Fazem transpiração. Não fazem osmose (com relação ao ambiente) Si (Sucção Interna) ou PO (Pressão Osmótica): |Pressão causada pelos sais dissolvidos no vacúolo, hipertônico em relação ao meio, favorece a endosmose (entrada de água na célula) M (Resistência da Membrana Esquelética) ou PT (Pressão de Turgor). |Causada pela parede celular, oposta a sucção interna, favorece a exosmose (saída de água na célula). Sc (Sucção Celular) ou DPD (Déficit de Pressão por Difusão): |É a diferença entre Si/PO e M/PT Em C: Sc = 0 → Si = M Meio hipertônico Plasmolisada: perde muita água, se distende da parede. Sal e açucar em saladas criam meio hipertônico, perda de água, células plasmolisadas. Osmose em Células Vegetais Em A: M = 0 → Sc = Si Quantidade de água que entra e sai é igual Meio isotonico Em B: Sc = 0 → Si = M Já chegou ao seu máximo de absorção Não absorve mais Meio hipotônico Em D: M