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TRANSPORTE DE SOLUTOS ATRAVÉS DAS MEMBRANAS CELULARES 1) ESTRUTURA DAS MEMBRANAS ELULARES: A) Estrutura básica: 40%-50% de lipídios e 60%-50% de proteínas. Bicamada lipídica (Fosfolipídios – mais abundante e esteróis – principalmente estigmaesterol) embebidas com Proteínas Globulares, que se estendem através da membrana lipídica e sobressaem de ambos os lados. B) Proteínas Integrais: B1.) Proteínas Globulares : apresentam duas porções : Porção Hidrofóbica: embebida dentro da bicamada Porção Hidrofílica: de cada lado da membrana B2) Proteínas Periféricas : ligadas a algumas proteínas que, atravessam membranas e se projetam para a superfície interna. C) Cadeia de Carboidratos (superfície externa): são, principalmente, glicoproteínas e formam uma “capa” na superfície externa (eucarióticas) e importantes nos processos de ADESÃO célula-célula e no “RECONHECIMENTO” de moléculas (Hormônios, vírus, antibióticos) que interagem com a célula. 2)CONFIGURAÇÕES BÁSICAS: Estrutura Simples em forma de bastonetes: constituída de alfa hélice embebida no interior hidrofóbico, com porções hidrofílicas se projetando para os lados interno e externo. Estrutura Complexa (terciárias e quaternárias): Resultam de repetidas “passagens” através da membrana (série de alfa hélices). OBS. Os Lipídios são de natureza impermeável e fluido e as proteínas que estão “ancoradas” e podem se deslocar nos mesmos, são responsáveis pela maioria das funções da membrana.(MOSAICO FLUIDO) A- TRANSDUÇÃO DE ENERGIA (mitocôndrias e cloroplastos) – algumas são ENZIMAS que catalisam reações associadas às membranas e outras são TRANSPORTADORAS envolvidas com movimentos de moléculas específicas para dentro e para fora da célula ou organela. B- RECEPTORES - recebem ou traduzem sinais químicos do ambiente intra e extracelular 3) OUTRAS FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS NAS MEMBRANAS 4) TRANSPORTE DE SOLUTOS. 4.1 DIFUSÃO SIMPLES: moléculas hidrofóbicas (O2) e moléculas polares (CO2 e H2O) podem atravessar membranas celulares livremente por simples difusão. 4.2 MEDIADO POR PROTEÍNAS: é o transporte altamente seletivo ( íon Ca+2 ou K+ , ou molécula de açúcar ou aminoácido) e são proteínas integrais do tipo múltiplas alfa-hélices, onde o soluto específico atravessa a membrana sem entrar em contato com o interior da bicamada lipídica. 5) CLASSES DE PROTEÍNAS DE TRANSPORTE: 5.1. BOMBAS DE PRÓTONS (H+) 5.2. TRANSPORTADORES 5.3. CANAIS 5.1) BOMBAS DE PRÓTONS: (enzima H+ - ATPase ) são ativadas por energia química (ATP) ou por energia luminosa (hidrolisa o ATP). Ex. células vegetais e fungos. 5.2) TRANSPORTADORES: São proteínas de transporte que se ligam ao soluto específico a ser transportado e passam por “ALTERAÇÃO CONFORMACIONAL” dessa proteína. 5.3) CANAIS: são as que formam poros cheios de água que se estendem através da membrana e, quando abertas, permitem a passagem por eles de solutos específicos (íons inorgânicos de tamanho e carga conhecidos). OBS: Os Transportadores e os Canais são movidos por energia liberada de gradientes eletroquímicos (gradientes de concentração e gradientes elétricos). H+ - ATPase TRANSPORTADOR DE SACAROSE H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ + SACAROSE SACAROSE H+ H+ ATP ADP + PI BOMBAS DE PRÓTONS (H+) E TRANSPORTADORES SOLUÇÃO ÁCIDA DA PAREDE CELULAR SUBSTÂNCIA FUNDAMENTAL ALCALINA 6) VELOCIDADE DE TRANSPORTE: Nas Bombas: é lenta (500 moléculas/proteína/seg.) Nos Transportadores: é intermediária (500 – 10.000) Nos Canais: é rápida (10.000 – milhões) OBS. A) Quando a molécula é neutra, a direção do transporte é determinada pela diferença na concentração da mesma nos dois lados da membrana (GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO). B) Quando a molécula tem carga definida, a direção do transporte é influenciada tanto pelo GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO, quanto pelo GRADIENTE ELÉTRICO (Potencial de membrana): GRADIENTE ELETROQUÍMICO. Ex.Células Vegetais (membrana plasmática, tonoplasto). 16 7) TRANSPORTE PASSIVO: “É quando o transporte é a favor de um gradiente eletroquímico” Ex: a) Em todos os CANAIS PROTEICOS b) Em algumas PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS (DIFUSÃO FACILITADA). COMO AS PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS FUNCIONAM? A- SISTEMA UNIPORTE: quando as proteínas transportam apenas um soluto de um lado para outro da membrana. Ex: Proteínas CANAIS e algumas Proteínas TRANSPORTADORAS.
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