BIOFÍSICA_AULA 2

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BIOFÍSICA 
A MEMBRANA CELULAR 
 
 
PROFESSOR: EDINALDO MORAES 
CARACTERÍSTICAS GERAIS 
• DELIMITAR O ESPAÇO INTRA DO 
EXTRACELULAR 
• IMPORTANTE NA SINALIZAÇÃO CELULAR 
• ESPESSURA ENTRE 60 A 100 Å 
• 80 % DO TOTAL DA MASSA CEL DESIDRATADA 
• CONTITUIÇÃO: LIPÍDIOS; PROTEÍNAS 
 
Fisiologia Humana – Dee Unglaub Silverthorn 
Fisiologia Humana – Dee Unglaub Silverthorn 
• PERMEABILIDADE DA MEMBRANA 
(SEMIPERMEÁVEL) 
 
Íon ou molécula Coeficiente de permeabilidade 
Na+ 10-12 
K+ 10-11,5 
Cl 10-9 
Glicose 10-8,5 
Uréia 10-6 
Água 10-2,5 
TRANSPORTE ATRAVÉS DA 
MEMBRANA 
 
 
• TRANSPORTE PASSIVO 
 
• TRANSPORTE ATIVO 
 
 
 
• TRANSPORTE PASSIVO 
 
• SEM ATP 
 
• DIFUSÃO - MOVIMENTO ATRAVÉS DA MEMBRANA SEM 
GASTO DE ENERGIA (ÍONS, PEPTÍDIOS, GÁS, ÁGUA, 
ENTRE OUTROS). 
 
TRANSPORTE PASSIVO 
– DIFUSÃO DE ÍONS PELA MEMBRANA 
 
 
 
 
 
 
UNIPORTER 
DEPENDE DE OUTRA NO 
 MESMO SENTIDO 
SIMPORTER 
DEPENDE DE OUTRA NO 
 SENTIDO CONTRÁRIO 
ANTIPORTER 
UM ÍON INDEPENDENTE 
Danbolt, 2001 (modificado). 
• FATORES QUE CONTRIBUEM PARA 
OCORRÊNCIA DA DIFUSÃO: 
– TIPOS DE GRADIENTE: 
• CONCENTRAÇÃO – SUBSTÂNCIA TENDE A IR DO MEIO 
MAIS CONCENTRADO P/ MENOS. 
 (HIPERTÔNICO HIPOTÔNICO) 
 
• PRESSÃO – (RESPIRAÇÃO): OXIGÊNIO ALVÉOLO É 
MAIOR DO QUE A PRESSÃO DESTE GÁS NO SANGUE 
VENOSO. 
 
 
 
• TIPOS DE DIFUSÃO: 
 
– SIMPLES (PASSAGEM PELOS POROS MEMBRANA) 
 
– FACILITADA (PASSAGEM POR PROTEÍNAS 
CARREADORAS) 
 
– OSMOSE (DIFUSÃO DA ÁGUA) 
 
 DIFUSÃO SIMPLES DIFUSÃO FACILITADA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fisiologia Humana – Dee Unglaub Silverthorn 
• OSMOSE 
– DIFUSÃO DA ÁGUA ATRAVÉS DA MEMBRANA 
 
• PRESSÃO OSMÓTICA (RELAÇÃO DE STEVIN) 
 
– PH= d.g.h 
 
• ONDE 
• d= DENSIDADE DO LÍQUIDO, DADA EM KG/m3 
• g= ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE, DADA EM m/S2 
• h= ALTURA DA COLUNA, DADA EM m 
 
 
• EQUILÍBRIO DE GIBBS-DONNAN 
– É UMA VARIAÇÃO DO TRANSPORTE PASSIVO, QUE 
OCORRE NORMALMENTE NO ORGANISMO. 
– DEFINE COMO SE DÁ O EQUILÍBRIO ENTRE A 
MISTURA DE ÍONS PERMEÁVEIS E IMPERMEÁVEIS 
À MEMBRANA (Na, K, Cl E PROTEÍNAS, FOSFATOS 
E METABÓLITOS) 
 
• 8 MOMENTOS, SENDO CADA UM O 
SEQÜENCIAMENTO DO OUTRO: 
 
 
MOMENTO 1 
• GRADIENTE [ ] NA+ = NOS DOIS LADOS DA 
MEMBRANA: 
• SÓ PODE OCORRER DIFUSÃO DE Cl- OU DE 
PROTEÍNA 
 
 M 
10 Pr 10 Cl- 
10 Na+ 10 Na+ 
 
 
Pr: PROTEÍNA 
Cl-: ÍON CLORETO 
Na+: ÍON SÓDIO 
M: MEMBRANA 
MOMENTO 2 
• Cl– GRADIENTE ELÉTRICO NEGATIVO A 
ESQUERDA 
• P/ COMPENSAR ESSA NEGATIVIDADE O Na+ 
DESLOCA-SE PARA ESQUERDA 
 M 
10 Pr 9 Cl- 
10 Na+ 10 Na+ 
1 Cl- 
 
MOMENTO 3 
• DOIS GRADIENTES DE [ ] 
• LEVARIA Na+ P/ DIREITA 
• LEVARIA O Cl- P/ ESQUERDA 
 M 
10 Pr 9 Cl- 
11 Na+ 9 Na+ 
1 Cl- 
 
MOMENTO 4 
• NOVO GRADIENTE ELÉTRICO: 
• ( + ) A DIREITA E ( - ) A ESQUERDA 
• O Na+ PASSA PARA A ESQUERDA IGUALANDO 
NOVAMENTE AS CARGAS 
 M 
10 Pr 8 Cl- 
11 Na+ 9 Na+ 
2 Cl- 
 
MOMENTO 5 
• DOIS GRADIENTES DE [ ]: 
– Na+ P/ DIREITA 
– Cl- P/ ESQUERDA 
 
 M 
10 Pr 8 Cl- 
12 Na+ 8 Na+ 
2 Cl- 
 
MOMENTO 6 
• Na+ INFLUÊNCIA DE 2 GRADIENTES: 
– ELÉTRICO 
– CONCENTRAÇÃO 
– PREVALECE O GRADIENTE ELÉTRICO 
 M 
10 Pr 7 Cl- 
12 Na+ 8 Na+ 
3 Cl- 
 
 M 
10 Pr 7 Cl- 
13 Na+ 7 Na+ 
3 Cl- 
 
MOMENTO 7: 
TEREMOS EQUILÍBRIO 
O Na + É LEVADO P/ DIREITA 
O Cl- ATRAVESSA A MEMBRANA P/ ESTABELECER A NEUTRALIDADE 
 M 
10 Pr 7 Cl- 
12 Na+ 8 Na+ 
3 Cl- 
 
MOMENTO 8: EQUILÍBRIO 
DINÂMICO 
• SEGUNDO GIBBS-DONNAN: 
 
– PREVER QUANTO DE DETERMINADO ÍON IRÁ SE 
MOVER ATRAVÉS DA MEMBRANA: 
 
 b2 
 ----------------- 
 
X= 
a + 2.b 
X É A QUANTIDADE DO ÍON QUE SE 
TERÁ MOVIDO QUANDO O SISTEMA 
ESTIVER EQUILÍBRIO DINÂMICO. 
 
a É A [ ] INICIAL DO ÍON DO LADO ESQUERDO 
b É A [ ] INICIAL DO ÍON DO LADO DIREITO 
• TRANSPORTE ATIVO 
– PRIMÁRIO (ENERGIA DIRETAMENTE HIDRÓLISE DE 
ATP) 
– SECUNDÁRIO (FONTE DE ENERGIA OBTIDA 
GRADIENTES IÔNICOS CRIADOS PELO 
FUNCIONAMENTO DE UM MECANISMO DE 
TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO) 
BOMBA DE Na+/K+ 
http://www.zuniv.net/physiology/book/chapter1.html 
TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO 
Na+ 
 glicose