Transporte de Membrana

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Prof. Dr. Antonio CarlosProf. Dr. Antonio CarlosProf. Dr. Antonio CarlosProf. Dr. Antonio Carlos
Membrana Celular
Permeabilidade 
MEMBRANA CELULAR
Biofísica de Membrana
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� Criar compartimentos (isolamento físico)
� Transportar moléculas e íons
� Receber e transmitir sinais químicos/elétricos
(comunicação com meio externo)
FUNÇÕES DA MEMBRANA CELULAR
Biofísica de Membrana
COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA 
Biofísica de Membrana
Membrana Proteínas Lipídios Carboidratos
Eritrócitos 49% 43% 8%
Mielina (neurônios) 18% 79% 3%
Mitocôndrias 76% 24% 0%
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Proteínas periféricas
Proteínas integrais
Modelo do Mosaico fluido (Singer e Nicolson, 1972)
ESTRUTURA DA MEMBRANA CELULAR
Fosfolipídios
Biofísica de Membrana
Carboidratos
(Glicerol)
Colesterol
COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA CELULAR
� Lipídeos : - Fosfolipídeos (Permeabilidade)
- Colesterol (fluidez)
� Proteínas : - Periféricas ( Extrínsecas )
- Integrais (Intrínsecas) 
Biofísica de Membrana
� Carboidratos: - Glicoproteínas (imunológicas)
- Glicolípidios
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� Transportadores (intrísecas)
(canal ou carreador)
� Receptores (intrísecas)
� Enzimas (periféricas) 
COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA CELULAR
Funções das Proteínas de Membrana 
Biofísica de Membrana
Funções das Proteínas 
COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA CELULAR
Biofísica de Membrana
5
Funções das Proteínas 
ion
ligante
canal receptor
anticorpo
antigeno
Resposta
intracelular
COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA CELULAR
Biofísica de Membrana
enzima
ATP AMPc
Proteinas de canais 
Proteínas (transporte de substâncias)
Na+
Na+Cl-Cl
- Na+ Na+
COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA CELULAR
Biofísica de Membrana
• Aquaporinas (H2O)
• Diametro e carga do íon
• Portões: elétrico ou químico
H2O
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Carreadores (Bombas de Ions)
Proteínas ( transporte de substâncias)
COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA CELULAR
Biofísica de Membrana
Carreadores (Bombas de Ions)
Transporte ativo : Bomba de Na-K ATPase
Proteínas ( transporte de substâncias)
Na
K 3 Na
2 K
ATP ADP
COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA CELULAR
Biofísica de Membrana
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Molécula
+
Receptor
Resposta 
• Taquicardia
• Broncodilatação
• Midriase
Localização : - Membrana CELULAR ( Adrenérgicos, da insulina...)
- Citosol ( Esteróides, hormônios tireoidianos...) 
Proteínas (Receptores) 
COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA CELULAR
Biofísica de Membrana
Adenil ciclase
ATP AMPc
Broncodilatação
Ca++adrenalina
Receptor β
Proteínas (Receptores) 
Taquicardia
COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA CELULAR
Biofísica de Membrana
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Membrana Celular
Colesterol Fosfolipídios Carbohidratos Proteínas
Bicamada 
lipídica
Glicolipídios Glicoproteínas
Reconhecimento
Celular
Resposta 
Imunológica
COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA CELULAR
Biofísica de Membrana
Biofísica de Membrana
COMPARTIMENTOS DOS FLUIDOS CORPORAIS
Fluido
Extracelular
Membrana CelularEndotélio Capilar
Plasma FluidoIntersticial
Fluido
Intracelular
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TRANSPORTES DE MEMBRANAS
Biofísica de Membrana
Necessidade energética
Não exige ATP:passivo Exige ATP:ativo
Difusão
Difusão
simples
Difusão 
facilitada
Transporte
ativo 
primário
Transporte
Ativo
secundário
Transporte não mediado:
atravessam bicamada lipídica
Transporte mediado:
Através de uma proteína
Necessidade física
Difusão
simples Difusão
facilitada
antiportesimporteATP
mediado
TRANSPORTES DE MEMBRANAS
Tipos de transportes
A A A
A A AB
B
A A
A A
A
ATP ADP
Transporte passivo Transporte ativo
Transporte mediado
Transporte ativo 2°°°°Transporte ativo 1°°°°
A
Biofísica de Membrana
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Difusão simples
TRANSPORTES DE MEMBRANAS
Biofísica de Membrana
A B
Difusão simples
TRANSPORTES DE MEMBRANAS
• Favor de um gradiente de concentração (até ocorrer equilíbrio)
• É um processo passivo: Movimento aleatório das moléculas (energia cinética)
• O tempo de difusão é proporcional ao quadrado da distância (Einstein)
• Depende da temperatura(energia cinética)
• Inversamente proporcional ao raio da molécula(1/r)
A B
Biofísica de Membrana
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Difusão simples - Permeabilidade
P- Permeabilidade
K- Coeficiente de partição óleo/água
E - Espessura da membrana
R- raio
1 2
E
TRANSPORTES DE MEMBRANAS
Biofísica de Membrana
P = 
K
r . E
Difusão simples 
TRANSPORTES DE MEMBRANAS
Permeabilidade
• Coeficiente óleo-água (coeficiente de partição)
• Raio do soluto (1/r)
• Espessura da membrana (1/E)
Biofísica de Membrana
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1- Moléculas lipossolúveis: alta permeabilidade
- Grande coeficiente de partição óleo/água
2- Moléculas hidrossolúveis
- Pequenas e/ou neutras: Grande permeabilidade entre 
moléculas adjacentes de fosfolipídeos ou de canais 
protéicos-aquaporinas (pequeno raio)
- Moléculas maiores e/ou polares: baixa permeabilidade (>200d)
TRANSPORTES DE MEMBRANAS
Permeabilidade 
Biofísica de Membrana
Uréia
e etanol
O2, CO2, N2
ácidos graxos
e hormonios Água Glicose
Na+, K+
(íons) Aa, ATP
Apolares
Polares
Pequenas e
sem carga
Polares
Grandes e
sem carga Íons
Polares
Grandes e
com carga
Polares
pequenas e
com carga
TRANSPORTES DE MEMBRANAS
Permeabilidade Através da Membrana Celular 
Biofísica de Membrana
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Difusão simples - Lei de Fick
D = K.A ( C1 – C2)
r.E
D- Fluxo de difusão
P- Permeabilidade
A- Área da membrana
(C1 – C2)- Diferença de concentração
E- Espessura da membrana
K-Coeficinete de partição óleo/água
r – raio da molécula
1 2E
TRANSPORTES DE MEMBRANAS
Biofísica de Membrana
D = P.A ( C1 – C2)
P = 
K
r . E
Difusão simples
TRANSPORTES DE MEMBRANAS
Características:
Biofísica de Membrana
- Processo espontâneo ( > conc. para < conc.)
- Movimento térmico aleatório das moléculas 
- Transporte não mediado que ocorrre até atingir equilíbrio dinâmico
- Governado pela lei de Fick
- Diretamente proporcional: Área, ∆ conc. e Lipossolubilidade (K)
- Inversamente proporcional: espessura e raio das móleculas
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TRANSPORTES DE MEMBRANAS
Transporte Mediados por Carreadores
Biofísica de Membrana
Na+
H+
Na+
Uniporte Simporte Antiporte
TRANSPORTES DE MEMBRANAS
Transporte Passivo Mediado 
Difusão facilitada
Ex. Glicose (células musculares)
Biofísica de Membrana
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TRANSPORTES DE MEMBRANAS
Características do transporte mediado:
1- Especificidade química
2- Saturação
3- Competição
Biofísica de Membrana
TRANSPORTES DE MEMBRANAS
Características do transporte mediado:
Biofísica de Membrana
i
tempo
Glicose (monossacarídeo)
Maltose (dissacarídeo)
Glicose
1- Especificidade
GLUT