Aula 01 - Transporte passivo e ativo-1.pptx

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Biofísica aplicada à Prática Médica
Prof. Renato Jr
Biofísica Celular 
Transporte de íons através da membrana
Trilaminar
Fosfolipoprotéica
Bilipídica
A bicamada lipídica promove uma permeabilidade relativa à líquidos de uma maneira geral, constituindo uma barreira aos mesmos.
Íons atravessam a membrana via mecanismos celulares de incorporação ou saída: transporte ativo ou passivo.
TRANSPORTE PASSIVO
Energia produtora e desencadeadora do processo é a energia do movimento cinético normal da matéria. Uma molécula com movimento interage com outra sem movimento ou com movimento menor, redistribuindo a velocidade entre as partículas.
Tipos: Difusão simples e difusão facilitada.
Difusão simples
Movimento cinético das moléculas ocorre pelo espaço intermolecular da membrana ou através de proteínas de canal. O transporte de íons é indexado à capacidade de ser lipossolúvel. É diretamente proporcional à concentração da substância , velocidade do movimento cinético próprio e o número de orifícios da membrana.
Difusão simples
Difusão por canais protéicos: determinadas proteínas ancoradas à membrana celular possuem canais seletivos à determinadas substâncias, muitos abrem-se ou fecham-se como COMPORTAS (mudança conformacional de parte da proteína).
A permeabilidade depende do seu diâmetro, forma, natureza e carga elétrica ao longo do canal.
Ex: canal de sódio voltagem-dependente: carga interna (-). Possui diâmetro específico para o Na+. A carga auxilia para “puxar” os íons que estão misturados com a água. Abre e fecha de acordo com a negatividade da face interna da membrana plasmática. (+): fechada; < (-) aberta.
Auxilia na geração do potencial elétrico dos nervos (responsável pela codificação dos sinais neurais).
Canal de sódio: Carga interna negativa, permeável ao Li+ e, principalmente, ao Na+. O canal está localizado em células musculares, cardíacas, neuronais e na membrana apical de células epiteliais polarizadas, particularmente nos rins, pulmões e cólon. 
Canal de potássio: permeável ao K+. Podem ser subdivididos em canais voltagem-dependentes e canais de retificação de influxo. Estão presentes principalmente em células neuronais, musculares e cardíacas.
Canais de potássio retificadores de influxo: é o canal que permanece aberto quando a célula está eletricamente em repouso e fecha-se durante a despolarização da membrana.
Canais de potássio voltagem-dependentes: permitem o fluxo de potássio de acordo com a polaridade da membrana.
Existem ainda canais de potássio ativados na presença de ATP (sensíveis a baixas de ATP no miocárdio), Ach (manutenção do estado de repouso de células do miocárdio), transiente de efluxo (dependentes de varações específicas de voltagem).
Difusão facilitada
Dependente da interação da molécula com a proteína carreadora. Ligam-se por afinidade química e a proteína promove o transporte via mudança conformacional.
Difusão simples
AS COMPORTAS DE ALGUNS CANAIS PODEM AINDA SER REGULADOS POR ASSOCIAÇÃO DE UMA SUBSTÂNCIA.
Ex: Canal acetilcolina (carga interna negativa)
ACh reage com o canal, abrindo-o. Durante esta abertura, Íons+ e algumas moléculas neutras podem passar.
TRANSMISSÃO DE SINAIS NEURAIS PARA OUTROS NEURONIOS/CELS MUSCULARES.
Difusão facilitada
A membrana carreadora transporta a substância, que geralmente não poderia passar sem ela. Glicose e diversos aminoácido ligam-se a receptores; a proteína transportadora sofre mudança conformacional e promove a entrada da substância para dentro da célula.
Osmose
Difusão da água do meio hipotônico para o hipertônico. O fim da osmose se dá quando o soluto consegue exercer uma pressão suficiente contra o fluxo d’água pressão osmótica.
TRANSPORTE ATIVO
Transporte de substâncias contra um gradiente de concentração (ou seja, contra a corrente). Pode ocorrer na membrana plasmática, mitocôndrias ou retículo sarcoplasmático.
Modalidades
Transporte ativo primário: a energia vem da desfosforilação do ATP ou outro composto fosfatado.
Trasnporte ativo secundário: a energia vem das diferenças iônicas das duas faces da membrana celular após a transporte ativo primário.
Transporte ativo primário
Exemplo: Bomba de Sódio e Potássio (auxilia na manutenção do potencial negativo celular)
α
β
Transporte ativo primário
Exemplo: Bomba de Sódio e Potássio (auxilia na manutenção do potencial negativo celular).
Na+ ao se ligar ativa a capacidade ATPásica. A subunidade β cliva o ATP, liberando energia, promovendo mudança conformacional, levando 3Na+ para fora e 2K+ para dentro.
 
Importância: controla o volume celular, pois contrabalança o fluxo destes íons em equiparação aos canais iônicos proteícos. Dentro da célula, inúmeras proteínas e outros compostos possuem carga (-), agregando íons positivos. A soma destes componentes levam à produção de osmose. Com a saída de uma quantidade de Na+ maior do que K+, (3:2), inibe-se a osmose. Esta bomba, por promover saída iônica, auxilia na geração de carga (-) na célula.
Transporte ativo primário
Bomba Ca2+: só retira Ca2+, não usa K+: Presentes na membrana celular, retículo sarcoplasmático e mitocôndrias. Regulam as concentrações de Cálcio após a contração muscular.
Bomba H+: principalmente nas glândulas gástricas (produção de ácido clorídrico) e túbulos renais (controla taxa H+ sangue).
Em alguns casos, substâncias podem ser transportadas juntas durante o próprio transporte ativo co-transporte.
Quando uma das substâncias trafega pelo sentido oposto 
Contra-transporte. 
Transporte ativo secundário
Células intestinais, túbulos renais (Sódio e aas)
Transporte ativo primário
Contra-transporte: sódio e hidrogênio, sódio e cálcio.
Transporte ativo primário
Células intestinais, túbulos renais (Sódio e aas)