3ª Aula - Fisiologia de Membranas Celulares

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Fisiologia Geral
3ª Aula
Membranas Celulares
DEPARTAMENTO DE MEDICINA VETERINÁRIA
SETOR DE FISIOLOGIA E FARMACOLOGIA VETERINÁRIA
Professor Luis D. Solis Murgas
GMV 107
lsmurgas@dmv.ufla.br
Características da membranas celulares
Espessura relativamente uniforme de aproximadamente 8nm
Fosfolipídeos
Proteínas 
Cada células possui de 10 a 50 tipos diferentes de proteínas inseridas em suas membranas
Anatomicamente se divide em:
Proteínas integrais, periféricas e proteínas ancoradas em lipídeos
Integrais ou transmembranas
Periféricas
Ancoradas a lipídeos (periféricas)
Proteínas 
4/29/2016
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Substâncias hidrossolúveis maiores que a água necessitam de “caminhos” hidrofílicos para atravessar a membrana
Poros (canais)
Transportadores 
Mecanismos de transporte
Movimento é necessário para a comunicação
Fontes externa de energia (ATP) ou energia potencial ou cinética do sistema
Tipos de transporte: difusão, transporte mediado por proteínas, transporte vesicular e osmose
Classificação da movimentação das moléculas através das membranas
Difusão
Transporte passivo
Energia cinética
Pode ser definida como o movimento passivo de moléculas não carregadas eletricamente a favor de seu gradiente de concentração
Difusão
Exemplo perfume
Difusão
Difusão simples
É a difusão direta através da bicamada fosfolipídica de uma membrana
Difusão simples
Difusão simples é limitada a moléculas lipofílicas – lipídeos e esteróides 
A maior parte da difusão da água ocorre por proteínas-canal 
Proteínas da membrana - transporte mediado
Se o transporte mediado é passivo, e transporta moléculas através do seu gradiente de concentração e cessa quando as concentrações se igualam chama-se difusão facilitada
Quando requer gasto de ATP e transporta uma substância contra seu gradiente de concentração o processo chama-se transporte ativo
Transporte mediado por proteínas
Proteínas das membranas
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Por que as células precisam dos dois tipos?
Proteínas canal
Seletividade diâmetro do poro central e carga elétrica dos aminoácidos que revestem o canal
O que controla a abertura ou fechamento dos canais com portão?
O portão dos canais com portões controlados por ligantes são controlados por moléculas mensageiras intra ou extracelulares
O portão dos canais com portões controlados por voltagem abrem e fecham quando o estado elétrico da célula muda (potencial de ação)
O portão dos canais com portões controlados mecanicamente respondem a forças físicas como aumento da temperatura ou pressão na membrana
Proteínas canal
4/29/2016
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Os canais iônicos 
Canal iônico
Membrana
Canais podem ser seletivos para potássio, sódio, cálcio ou cloreto ou para cátions ou ânions
Os canais podem estar sempre abertos ou abrirem em resposta a algum estímulo
Proteínas carreadoras
Modificação de sua conformação
Glicose e aminoácidos
Na+ e K+ 
Proteínas carreadoras
Algumas proteínas carreadoras transportam somente um tipo de molécula chamadas de carreadoras de uniporte
Quando os carreadores transportam mais de um tipo de molécula (2 ou ate 3 moléculas) simultaneamente é denominada cotransportadora
Quando as moléculas são transportadas movendo-se na mesma direção, as proteínas carreadoras são chamadas de simporte e em direções opostas antiporte
Difusão facilitada
Mediado por proteínas - não utiliza ATP
Utiliza proteínas carreadoras
Açucares e aminoácidos
A favor do gradiente de concentração até atingir o equilíbrio
Difusão facilitada
Algumas células - Manutenção da baixa concentração
Evitar acúmulo de glicose
Evitar que a glicose deixe a célula
Transporte ativo
Contra seu gradiente de concentração –desequilíbrio
Utiliza ATP das ligações fosfato
O transporte ativo pode ser dividido em dois tipos:
Transporte ativo primário 
Transporte ativo secundário
Transporte ativo primário – a energia vem diretamente das ligações fosfato de alta energia de ATP
Transporte ativo secundário usa a energia potencial armazenada no gradiente de concentração de uma molécula para empurrar outras moléculas contra o gradiente de concentração
Utilizam proteínas carreadoras
Transporte ativo
Provavelmente é a proteína transportadora mais importante nas células animais pois mantêm a concentração de Na+ e K+
3Na+ para fora e 2K+ para dentro a cada ATP consumido 
Transporte ativo primário
Diversos transportadores ativos primários são conhecidos como atpases sendo ase (enzima) e ATP é o subtrato 
Transporte ativo primário
Transporte ativo secundário
Utiliza a energia cinética da molécula que vai a favor do gradiente para transportar a que vai contra o gradiente – energia potencial de concentração
Usa o gradiente químico criado pelo transporte ativo primário
Transporte ativo secundário
Transporte mediado por carreadores
Independente de ser passivo ou ativo apresentam propriedades: especificidade, competição e saturação
Especificidade: refere-se a capacidade de um carreador de transportar apenas uma molécula ou apenas um grupo de moléculas estreitamente relacionadas
Competição: é intimamente relacionada a especificidade
Inibidor competitivo
Transporte mediado por carreadores
Saturação: a taxa de transporte do substrato depende tanto da sua concentração quanto do número de moléculas carreadoras
Transporte mediado por carreadores
Transporte vesicular
Usado para o transporte de Macromoléculas
Utiliza ATP
Dois processos básicos: 
Fagocitose e endocitose 
O material deixa a célula pela exocitose
Fagocitose: Utiliza ATP - leucócitos
Endocitose : difere em dois aspectos à fagocitose: 
A membrana se retrai ao invés de se projetar para fora e sua vesícula é muito menor
Pode ser constitutiva - função essencial que esta sempre acontecendo enquanto a fagocitose precisa de algo para ser ingerido
Transporte vesicular
Transporte vesicular
Regiões conhecidas como depressões recobertas por clatrina
Mediada por receptor
Exocitose 
Exportar grandes moléculas lipofóbicas como proteínas sintetizadas nas células, e resíduos da digestão intracelular
Resumo dos transportes de membranas
Tipo de transporte
Ativo ou passivo
Mediado por carreador
Utiliza energia metabólica
Dependente do gradiente externo
Difusão simples
Passivo, a favor do gradiente
Não
Não
Sim
Difusão facilitada
Passivo, a favor do gradiente
Sim
Não
Sim
Transporte ativo primário
Ativo, contra o gradiente
Sim
Sim, direto
Não
Transporteativo secundário
Ativo secundário
sim
Sim, indireto
Sim
Transporte vesicular
Ativo
Não
Sim, direto
Não