Aula 6 Medicina 2013 2 - Transporte Molecular a

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TRANSPORTE 
ATRAVÉS DAS 
MEMBRANAS 
TRANSPORTE EM QUANTIDADE 
 
Dra. Márcia Mendonça 
TRANSPORTE EM NÍVEL MOLECULAR 
 
Transporte de íons e pequenas moléculas 
Transporte de grandes quantidades de 
material: desde macromoléculas até células 
inteiras 
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Processos de Transporte: 
Transporte de íons e moléculas 
A importância do transporte é a manutenção 
das condições intracelulares satisfatórias 
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Responsáveis pela constância do meio intracelular que é 
diferente do meio extracelular e do lúmen das organelas que é 
diferente do citoplasma. 
MEMBRANAS CELULARES COMO BARREIRAS 
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TRANSPORTE DE ÁGUA - DIFUSÃO OSMÓTICA 
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Aquaporina 
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Major Sites of Expression Comments 
Aquaporin-0 Eye: lens fiber cells Fluid balance within the lens 
Aquaporin-1 
Red blood cells Osmotic protection 
Kidney: proximal tubule Concentration of urine 
Eye: cil iary epithelium Production of aqueous humor 
Brain: choriod plexus Production of cerebrospinal fluid 
Lung: alveolar epithelial cells Alveolar hydration state 
Aquaporin-2 Kidney: collecting ducts Mediates antidiuretic hormone activity 
Aquaporin-3 * 
Kidney: collecting ducts Reabsorbtion of water into blood 
Trachea: epithelial cells Secretion of water into trachea 
Aquaporin-4 
Kidney: collecting ducts Reabsorbtion of water 
Brain: ependymal cells CSF fluid balance 
Brain: hypothalamus Osmosensing function? 
Lung: bronchial epithelium Bronchial fluid secretion 
Aquaporin-5 
Salivary glands Production of saliva 
Lacrimal glands Production of tears 
Aquaporin-6 Kidney Very low water permeability; function? 
Aquaporin-7 * 
Fat cells Transports glycerol out of adipocytes 
Testis and sperm 
 
 
Aquaporin-8 Testis, pancreas, liver, others 
 
 
Aquaporin-9 * Leukocytes 
 
 
* an aquaglyceroporin 
Já foram descritos 
nove tipos diferentes 
de aquaporinas. 
 
Presentes em 
eritrócitos, 
leucócitos,células dos 
olhos, rins, pulmões, 
cérebro, glândulas 
salivares, pâncreas, 
testículos, fígado, 
etc. 
TRANSPORTE 
DE 
SOLUTOS 
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TIPOS DE TRANSPORTE DOS SOLUTOS 
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As várias moléculas apresentam 
diferentes coeficientes de 
permeabilidade através da 
membrana. 
A velocidade do transporte é 
diretamente proporcional à 
magnitude do gradiente de 
concentração (mol/cm³) e ao 
coeficiente de permeabilidade 
(cm/seg). 
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DIFUSÃO SIMPLES 
Difundem-se rapidamente pela bicamada lipídica 
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Moléculas com distribuição igual de cargas: também se 
difundem rapidamente se forem suficientemente 
pequenas. 
Por exemplo: água e etanol, atravessam razoavelmente 
rápido; glicerol se difunde menos rapidamente. 
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DIFUSÃO PASSIVA – LEI DE FICK 
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V
e
l
o
c
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a
d
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Concentração do Gradiente 
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Bicamada lipídica: altamente impermeável a íons e 
moléculas carregadas, qualquer que seja seu tamanho e 
carga. 
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Proteínas transportadoras 
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Proteínas são necessárias para o transporte de quase todas as moléculas 
orgânicas pequenas e íons através das membranas celulares. 
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DIFUSÃO FACILITADA 
Mediada por: CANAIS IÔNICOS OU TRANSLOCADORES 
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Proteína canal: 
Utiliza somente transporte a favor de gradiente eletroquímico (passivo) 
Canal hidrofílico Canal hidrofílico 
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Transporte através de canais iônicos 
Canais iônicos 
possuem 
seletividade 
iônica 
Proteína canal: discrimina a molécula a 
ser transportada principalmente com 
base na carga elétrica e no tamanho 
Canal de K+ 
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MOVIMENTO DE MOLÉCULAS 
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MOVIMENTO DE MOLÉCULAS 
Forças eletrostática e internuclear repelem as moléculas 
transferindo energia cinética 
Difusão de uma molécula num fluido em milionésimo de segundo 
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Du Fay: 
“Cargas elétricas de mesma espécie (sinal) se repelem 
e as de espécies diferentes (sinais) se atraem.” 
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Figure 11-4b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Transporte através da membrana 
Depende de três fatores: gradiente de concentração 
do soluto, de sua carga elétrica e voltagem através 
da membrana (potencial de membrana) 
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Transporte através de canais iônicos 
seletivos 
Taxa 1.000 vezes mais eficiente de transporte comparado 
às proteínas carreadoras (velocidade). 
Raros permanecem continuamente abertos - canais não 
seletivos. 
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Figure 11-21 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
Abertura dos canais iônicos: 
respondem a diferentes tipos de 
estímulos 
Canais iônicos 
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Figure 11-35a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
CANAL PORTA-LIGANDO 
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Papel da acetilcolina na abertura de canais de Na+ na 
membrana de células musculares 
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Figure 11-39 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
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Canais iônicos 
mecanicamente 
 ativados 
vibrações sonoras 
Verapamil é um fármaco 
usado no tratamento das 
arritmias cardiacas. 
Prolonga o tempo de 
condução de cada 
impulso. Diminui a 
frequência cardiaca. 
 É vasodilatador. 
Suprime batimentos 
ectópicos. 
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A Tetrodotoxina (TTX) é uma potente neurotoxina que 
bloqueia os potenciais de ação nos nervos. Esta substância 
bloqueia os canais de sódio voltagem-dependente existentes 
nas membranas das células nervosas. 
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DIFUSÃO FACILITADA MEDIADA POR 
TRANSLOCADORES 
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Figure 11-5 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
TRANSLOCADORES, 
CARREADORES OU PERMEASES 
Figure 11-8 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
MODALIDADES DE TRANSPORTE 
UNIPORTE E CO-TRANSPORTE (transporte acoplado) 
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DIFUSÃO FACILITADA DA GLUCOSE 
CÉLULA EPITELIAL DO INTESTINO 
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Figure 11-11 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) 
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Transporte passivo 
ou transporte acoplado (ativo secundário) 
Simporte de glicose-Na+: Gradiente eletroquímico de Na+ 
garante a entrada de glicose no ápice das células do epitélio 
intestinal mesmo contra gradiente de concentração 
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Transporte acoplado 
(Transporte ativo secundário - energia 
fornecida pelo gradiente do íon diretor) 
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D
I
F
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A
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TRANSPORTE ATIVO (Primário) 
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Concentrações iônicas 
dentro e fora da célula 
BOMBAS DE ÍONS 
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BOMBA DE SÓDIO E 
POTÁSSIO Na+K+/ATPase 
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Funcionamento da bomba de 
Na+K+/ATPase 
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BOMBA DE NA+K+/ATPase 
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TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO 
BOMBA DE 
CÁLCIO 
Ca+2/ATPase 
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BOMBA DE PRÓTONS 
H+/ATPase 
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Bomba de prótons 
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BOMBA DE 
K+ H+/ATPase 
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 Primário: feito por transportadores específicos - 
 ATPases (bombas) 
 Exemplos: Na+/K+, Ca++, H+, etc. 
 
 
 Secundário ou acoplado: usa energia derivada 
da diferença de concentração iônica criada pelo 
transporte ativo primário. 
TRANSPORTEATIVO 
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SIMULTANEIDADE DOS PROCESSOS 
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