Aula 2 membranas

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Professora Kênia Alves Barcelos
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Professora Kênia Alves Barcelos
Membranas Biológicas
Estrutura e Transporte
Professora Kênia Alves Barcelos
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Organelas Membranosas
Quando nos referimos às Organelas Membranosas estamos nos referindo a todas as organelas que apresentam Membranas Biológicas em sua constituição.
Conforme você já pôde estudar na aula sobre Células Eucariontes, as organelas membranosas são:
 A Membrana Plasmática
 As Mitocôndrias 
 A Carioteca
 O Sistema de Endomembranas 
Retículo Endoplasmático
Complexo de Golgi
Lisossomos, Peroxissomos e Endossomos
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Membranas Biológicas
Nesta aula abordaremos a estrutura da Membrana Plasmática, que é a mesma para todas as organelas membranosas.
Em seguida discutiremos as implicações desta estrutura para as funções desta organela, com ênfase para os transportes através da membrana.
As Organelas Membranosas podem ser observadas na imagem a seguir.
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Carioteca
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Modelo do Mosaico Fluido
O Modelo do Mosaico fluido diz que as membranas biológicas são formadas por uma bicamada de lipídios, na qual estão inseridas diversas proteínas.
Por isso dizemos que a membrana é LIPOPROTÉICA
LIPO : diz respeito aos lipídeos presentes nas membranas
PROTÉICA : diz respeito às proteínas presentes nas membranas
A imagem a seguir mostra um esquema deste modelo.
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Modelo do Mosaico Fluido
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Delimitação do Volume Celular e Permeabilidade Seletiva
A Membrana Plasmática é a organela que delimita o limite externo das células eucariontes animais.
Além disso é ela quem determina quais substâncias irão entrar ou sair das células, e em quais quantidade e velocidades isso vai acontecer.
A essa função de seleção denominamos PERMEABILIDADE SELETIVA.
Os mecanismos que determinam a permeabilidade seletiva são denominados mecanismos de transporte através da membrana.
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Esta célula vegetal foi colocada em soluções onde gradativamente (1, 2 e 3)
foi aumentada a concentração de sacarose.
Em seguida foi colocada em água pura (4).
Sabendo que a sacarose não entra na célula, você conseguiria explicar o
que está acontecendo ? 
(1)
(2)
(3)
(4)
redução do volume do citoplasma
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A célula abaixo é uma hemácia (glóbulo vermelho do sangue).
Observe que ela foi colocada em meios com diferentes concentrações de NaCl.
Quando a concentração de NaCl é 0,9% a célula apresenta-se na sua forma
característica de disco bicôncavo.
Em concentrações menores que 0,9% a célula murcha.
Em concentrações maiores que 0,9% a célula incha gradativamente até estourar
(hemólise)
Você conseguiria explicar o que está acontecendo ? 
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA
 
 
 
 LÍQUIDOS INTRA E EXTRA CELULARES
 MEMBRANA CELULAR: manutenção das # / seletividade das proteínas transportadoras para íons ou moléculas;
Professora: Kênia Alves Barcelos
SELETIVIDADE E ABERTURAS DAS “COMPORTAS”
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TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA
 TIPOS DE TRANSPORTE:
 PASSIVO:
 - Difusão
 - Simples
 - Facilitada
 - Osmose
 - Osmolaridade
 - Pressão osmótica
 
 ATIVO
 - Primário
 - Bombas ativas
 - Secundário
 - Co-transporte
 - Contra Transporte
 - Fagocitose
 - Pinocitose
 - Exocitose
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TRANSPORTE PASSIVO
DIFUSÃO: Movimento aleatório de moléculas entre si nos líquidos ou nos gases. A energia produtora da difusão é a energia do movimento cinético normal da matéria;
DIFUSÃO SIMPLES: O movimento cinético da moléculas ou dos íons através da membrana ocorre sem a necessidade das proteínas carreadoras. Este transporte se faz através dos interstícios da bicamada ou através dos canais aquosos; 
DIFUSÃO FACILITADA: # Depende da interação das proteínas carreadoras com as substâncias ou íons a serem transportados;
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TRANSPORTE PASSIVO 
DIFUSÃO SIMPLES: Muitas substâncias penetram nas células ou delas saem por difusão simples, isto é, como a distribuição do soluto tende a ser uniforme em todos os pontos do solvente, o soluto penetra na célula quando sua concentração é menor no interior celular do que no meio externo, e sai da célula no caso contrário. Neste processo não há consumo de energia. Ocorre a favor do gradiente.
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 DIFUSÃO FACILITADA: Algumas substâncias, como a glicose, galactose e alguns aminoácidos têm tamanho superior a 8 Angstrons, o que impede a sua passagem através dos poros. São, ainda, substâncias não solúveis em lipídios, o que também impede a sua difusão pela matriz lipídica da membrana. No entanto, estas substâncias passam através da matriz, por transporte passivo, contando, para isto, com o trabalho de proteínas carregadoras (proteínas transportadoras). 
TRANSPORTE PASSIVO
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FATORES QUE INFLUENCIAM NA PERMEABILIDADE DA MEMBRANA -SOBRE A INTENSIDADE DA DIFUSÃO
Espessura da membrana: > espessura < intensidade da difusão;
Lipossolubilidade: > lip.das substâncias nos lipídios da membrana > Int. Difusão.;
Número de canais: > número > int. difusão;
Temperatura: > temperatura > movimentação térmica das substâncias > int. difusão;
Peso molecular: a membrana é mais permeável a moléculas pequenas;
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TRANSPORTE ATIVO 
PRIMÁRIO: Energia é derivada da degradação do ATP ou de outro composto de fosfato com alta energia. 
PRIMÁRIO / SECUNDÁRIO ► Fonte de energia utilizada para promover o transporte.
SECUNDÁRIO: Energia é derivada, secundariamente, de energia que foi armazenada sob a forma de diferenças de concentrações iônicas entre as duas faces da membrana, criadas, em primeiro lugar, por transporte ativo primário. 
DEPENDEM DE PROTEÍNAS CARREADORAS!!
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TRANSPORTE ATIVO 
+
+
PRIMÁRIO: BOMBA DE Na / K
 Existe em todas células do corpo;
 Base para transmissão de sinais neurais por todo sistema nervoso;
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 TRANSPORTE ATIVO 
 PRIMÁRIO BOMBA DE Na / K
+
+
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TRANSPORTE ATIVO 
+
PRIMÁRIO: BOMBA DE Na / K
Uma das funções mais importantes desta bomba é CONTROLAR O VOLUME DAS CÉLULAS. 
INTERIOR DAS CÉLULAS: PROTEÍNAS + OUTROS COMPONENTES QUE NÃO PODEM SAIR DELA;
MAIORIA TEM CARGA NEGATIVA → AGREGAM ÍONS POSITIVOS; 
TENDEM A PROVOCAR OSMOSE P/ DENTRO DA CÉLULA → CÉLULA ESTOURA;
MECANISMO PARA IMPEDIR É A BOMBA DE NA+ E K+;
3 ÍONS NA+ PARA O EXTERIOR E 2 K+ PARA O INTERIOR, ALÉM DA MEMBRANA SER MENOS PERMEÁVEL AOS ÍONS NA+ → PERDA REAL DE ÍONS PARA O EXTERIOR DA CÉLULA → GERANDO TENDÊNCIA OSMÓTICA OPOSTA PARA MOVER A ÁGUA PARA O EXTERIOR DA CÉLULA
 
+
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 TRANSPORTE ATIVO 
SECUNDÁRIO CO-TRANSPORTE
TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO DA GLICOSE
 Gli
 Na
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Endocitose
 Fagocitose: a célula emite evaginações, ou prolongamentos (pseudópodos), que capturam a partícula.
 Pinocitose: a célula
invagina (dobra para dentro) sua membrana em uma região específica, para captura da partícula.
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Transporte em Quantidade
A célula pode ainda mandar para o meio extracelular resíduos da digestão de partículas ou do seu metabolismo (EXCREÇÃO), ou ainda, substâncias produzidas no meio intracelular e que serão de utilidade para outras células (SECREÇÃO).
Em ambos os casos falamos de um outro tipo de transporte em quantidade, que se diferencia das ENDOCITOSES devido a direção do processo (do meio intra para o extracelular), denominado
 
 Exocitose
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 ENDOCITOSE
FAGOCITOSE – PINOCITOSE 
PARTÍCULAS MAIORES
PARTÍCULAS MENORES
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Microorganismo 
sendo fagocitado
por uma ameba
Nesse exemplo de FAGOCITOSE uma ameba emite prolongamentos de membrana (pseudópodos ou evaginações) para capturar um microorganismo
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prof. Antonio Dégas
Nesse exemplo de PINOCITOSE a membrana de uma célula se dobra para dentro (invaginação) para que uma partícula seja levada para o interior do citoplasma. 
prof. Antonio Dégas
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Transportes Através da Membrana
Nos transportes através da membrana os solutos entram ou saem da célula atravessando a bicamada de lipideos, ou através de um transportador protéico. 
Nesse caso, temos:
 Transportes através da bicamada
 Transportes mediados por transportadores protéicos
Nessa discussão não será discutido o transporte de água através da célula, denominado OSMOSE (que será tema de nossa aula prática).
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Características dos transportes através da bicamada
Para que uma substância possa atravessar a bicamada de lipídeos deve necessariamente ser apolar (você lembra por quê ?). 
Nesse caso a substância será transportada à favor do gradiente o que implica dizer que será do meio de maior concentração para o de menor concentração. 
Os transportes através da bicamada são portanto transportes passivos.
O único tipo de transporte através da bicamada é a DIFUSÃO SIMPLES. 
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Características dos transportes mediados por transportador
Obs.: o transporte de íons utiliza canais iônicos que são proteínas de membrana, 
mas que não apresentam necessariamente as 3 características acima. 
A dinâmica do transporte através de canais iônicos é igual a da difusão simples. 
Substâncias polares não conseguem atravessar a bicamada (você lembra por quê ?).
Devem portanto utilizar um transportador protéico para sair ou entrar na célula.
A interação do soluto que está sendo transportado com o transportador faz com que os transportes mediados por transportadores apresentem as seguintes características:
 Saturação
 Estéreo Especificidade
 Competição
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Transportes de Soluto Através da Membrana
A osmose não foi considerada por se tratar de transporte de solvente.
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prof. Antonio Dégas
Importância do Glicocálice
Proteção química e mecânica das superfícies celulares
Reconhecimento e adesão celular
Topo Inibição
Especificidade celular
Função enzimática
Especificidade dos grupos sanguíneos do sistema ABO
prof. Antonio Dégas
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