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Aula 3 – O Transporte de Substâncias Através das Membranas Celulares e o Processo de Difusão 
Existem diferenças entre o LEC e o LIC, existem íons que estão em maior proporção no meio intracelular e outros 
no meio extracelular, como por exemplo, o Sódio fora da célula está em uma concentração maior, já o Potássio 
está em maior concentração dentro da célula (sódio mais fora e potássio dentro), cloreto muito mais fora da célula, 
fosfato muito mais dentro, proteínas mais dentro da célula. Saber a concentração de íons dentro e fora da célula é 
importante para entender o estudo do transporte de substâncias, como o potencial do sódio e potássio e como ele 
se comporta dentro e fora, existe uma regulação que ocorre para que um fique mais dentro do que fora. 
Existem pelo menos duas vias de transporte (figura 4.2 Guyton pág 46), a Difusão e o Transporte Ativo. A difusão 
tem dois tipos, a Difusão Simples (DS) e a Difusão Facilitada (DF), no caso da DS muitas das substâncias 
LIPOSSOLUVEIS elas atravessam a membrana sem precisar de ajuda, de maneira independente (não precisam de 
um veiculo para entrar na célula), as substâncias que são HIDROSSLUVEIS, que não tem boa solubilidade em 
lipídios, uma vez que a membrana plasmática é feita de fosfolipídios, as substâncias que são hidrossolúveis 
também chamadas de hidrofílicas elas precisam de ajuda para atravessar essa membrana, elas não atravessam de 
maneira independente, elas utilizam uma proteína, no caso da DS ela utiliza uma proteína canal. 
As lipossolúveis atravessam de maneira independente por DS, as hidrossolúveis precisam de uma proteína para 
conseguir entrar na célula (proteína canal) e no caso da DF é uma proteína transportadora. 
Difusão: “Movimento molecular aleatório de substâncias, molécula a molécula, através dos espaços 
intermoleculares da membrana ou em combinação com proteína transportadora. A energia causadora da ” 
No caso da difusão, não tem gasto de energia, porque na difusão as moléculas vão chocando-se umas as outras e o 
movimento cinético dessas moléculas chocando-se umas as outras que é a difusão. As próprias moléculas vão se 
chocando e esse próprio movimento cinético faz com que essas moléculas adentrem o interior da molécula. No 
caso do Transporte Ativo (AT) que é contra do gradiente de concentração, essa moléculas não vão sozinhas para 
dentro da célula, precisamos que a molécula vá contra o gradiente de concentração e pra que isso ocorra 
precisamos de uma FONTE ADICIONAL DE ENERGIA, além da energia cinética. 
Essas moléculas e esses íons estão em constante movimento, é o que os físicos chamam de calor, que é o grau de 
agitação dessas moléculas e desses íons, indo do LEC por LIC e do LIC pro LEC, isso gera calor. Essa transferência de 
energia é a difusão; 
A difusão através da membrana celular: temos dois tipos a DS e a DF. 
DS: Na DS temos dois modos de a molécula entrar na célula, os dois modos são: I) pelos interstícios da membrana 
no caso das lipossolúveis como, por exemplo, o Oxigênio. II) as substâncias hidrossolúveis utilizam proteínas canais, 
exemplo, a água, ela não entra por interstícios, mas por proteínas canais. 
Quem entra mais fácil na célula? Oxigênio ou água? Oxigênio! 
O que é difusão simples? Segundo o Guyton é o movimento cinético das moléculas através dos espaços 
intermoleculares. É importante saber que temos um gradiente de concentração essas moléculas de Oxigênio, por 
exemplo, a favor do gradiente de concentração elas entram pra célula, porque tem muito mais oxigênio fora da 
célula do que dentro, e esse O2 entra porque tem espaços intermoleculares por onde ele entra. E temos outra 
maneira de ter espaços intermoleculares no caso das substâncias hidrossolúveis são proteínas canais. 
E temos a Difusão Facilitada às proteínas carreiam essas substâncias extracelular para o intracelular. “Pontes 
aéreas”. Então a DS acontece através da bicamada lipídica, pode ser por proteínas canais ou pelos poros, existe 
uma coisa que determina por onde ela entra. 
O que determina? A lipossolubilidade da substância. Quem tem lipossolubilidade alta N, CO2 e Álcool. O fato de ser 
bastante lipossolúvel determina a velocidade de difusão, substâncias que são mais lipossolúveis se difundem mais 
rapidamente das que são menos lipossolúveis. As substâncias que são insolúveis entram pelos canais, os canais de 
moléculas de proteínas integrais essas proteínas integrais recebem o nome de proteína canal. 
Temos uma diferença, naquelas que são lipossolúveis elas têm uma velocidade de difusão conforme sua 
lipossolubilidade, no caso das substâncias hidrossolúveis é diferente, essa velocidade não varia de acordo com sua 
lipossolubilidade ela varia de acordo com o seu tamanho, então uma molécula menor entra mais fácil que uma 
molécula maior. Repetindo: moléculas que são lipossolúveis a velocidade com que elas entram está diretamente 
associada a sua lipossolubilidade, no caso das hidrossolúveis, ou seja insolúveis, elas entram vias proteínas canais, 
que são proteínas integrais que forma canais para movimentação de moléculas, a velocidade de difusão das 
hidrossolúveis ao invés de variar conforme a lipossolubididade, varia conforme o seu tamanho. Ao passo que a 
ureia tem a molécula 20% maior que da água o que confere uma velocidade é 1000 vezes menor. 
Características das proteínas canais: São seletivamente permeáveis, elas selecionam pelo diâmetro, forma, pela 
carga elétrica, exemplo de proteína canal: canais de sódio e potássio. Esses canais formam uma bomba. 
O que determina a ação/atuação dessas proteínas canais? Duas coisas! Voltagem e ligantes! 
Essas proteínas canais são influenciáveis, existem proteínas canais que são influenciáveis por voltagem e existem 
canais que são influenciáveis por ligantes, no caso dos canais que são dependentes de voltagem, a voltagem é que 
controla o comportamento das comportas dessas proteínas. Então, uma voltagem... a ideia é a seguinte, uma 
proteína faz um canal pelo DS, só que essa difusão, existem comportas, que são proteínas periféricas, essas 
comportas se abrem ou se fecham para permitir a passagem ou não dessas substâncias. O que influencia na 
abertura ou fechamento dessas comportas? A voltagem e os ligantes. Temos proteínas que são dependentes de 
substâncias químicas, de ligantes, quando é uma voltagem que influencia no comportamento temos uma coisa 
chamada de potencial de ação celular. Um exemplo de canal que é influenciado por controle químico são os canais 
de acetilcolina. 
DIFUSÃO FACILITADA (DF): Na DF é uma difusão mediada por um transportador, que é uma PROTEÍNA INTEGRAL 
TRANSPORTADORA. Na DS a velocidade com que essa substancia passa não tem uma velocidade limite pra que essa 
difusão ocorra, mas é influenciada pela solubilidade, no caso da DF tem um limite para que essa substância seja 
difundida, esse linear (FIGURA 4.7 PÁGINA 50 GUYTON) é a velocidade máxima dessa substância passa. O que 
delimita a velocidade com que essa substância passa, por que é difusão? É a mudança conformacional da proteína 
transportadora. Por que temos um limite? Porque é preciso que essa proteína mude sua conformação para 
transportar de dentro para fora e de fora para dentro, então existe um tempo para que essa conformação 
aconteça, então existe um limite de velocidade que essa proteína consegue trabalhar, no caso da outra não tem 
uma proteína trabalhando para transporte é apenas um canal em que a molécula vai passando, aqui tem um limite 
porque existe uma proteína transportadora que precisa fazer uma mudança conformacional nela pra trazer 
substâncias de fora pra dentro e de dentro pra fora. 
Repetindo: Na outra não há limite, porque só há um canal e a substância vai passando, aqui tem um limite máximo 
de velocidade, o que vai influenciarpara ter um limite máximo é a mudança conformacional da proteína e isso 
limita. 
Exemplo de molécula que só entra via de molécula transportadora: Glicose e Aminoácidos. 
Qual o nome da proteína transportadora da glicose? GLUT4 e ela é ativada pela insulina. 
DAR ATENÇÃO AO GRAFICO DA PÁGINA 50 – FIGURA 4-7 
Na DS essa velocidade vai aumentando conforme eu tenha mais substâncias, já na DF aumenta, mas tem um limite, 
esse limite é a mudança conformacional da proteína transportadora. Quando a velocidade máxima é atingida a 
mesma é mantida. 
Temos uma molécula para ser transportada para o interior da célula e para entra ela precisa interagir com o local 
de ligação e esse local de ligação aciona com que a parte de baixo se abra, quando a proteína abre-se em baixo 
fecha-se em cima e vice versa. Então existe tempo para que essa proteína passe a trabalhar, por isso que limita, já 
na outra não tem essa mudança conformacional, ela é só um canal em que as substâncias entram e saem, sem 
mudança conformacional. 
Fatores que afetam a velocidade de difusão: primeiro a diferença de concentração de substâncias, o potencial 
elétrico existente nos lados da membrana também pode alterar a velocidade de difusão dessas substâncias, 
chamado de potencial elétrico nos lados da membrana a terceira coisa é a diferença de pressão entre os lados da 
membrana, se temos um lado pressionando para com que essas substâncias passem pro outro lado isso influencia 
na velocidade de difusão. Um exemplo de pressão é a pressão sanguínea arterial, fazendo pressão nos vasos 
capilares, a pressão sanguínea alta acelera a velocidade com que essas substâncias passam para o outro lado da 
membrana. 
Existe uma coisa chamada difusão efetiva da água, no caso das hemácias a cada segundo a quantidade de água 
que é trocada equivale a 100 vezes o volume da própria célula. Normalmente este movimente efetivo da água é 0 e 
isso atribui um volume constante pra aquela célula. A troca de água é tão constante que não tem diferença nas 
concentrações de água, quando temos um desbalanço esse movimento efetivo deixa de ser zero, quando temos 
mais íons de um lado ou mais de outro esse movimento efetivo deixa de ser zero e aí a água entra em direção ao 
mais hipertônico, e deixa de ser zero. 
Osmose é o movimento da água em virtude da diferença de concentração, a água sempre tende a ir do meio 
hipotônico para o meio mais hipertônico. Figura 4.11. 
Pressão osmótica é a quantidade de pressão que eu faço para interromper essa osmose. 
RESUMO: Difusão não gasta energia, não há consumo de ATP, difusão não vai contra o gradiente de concentração, 
possui proteína transportadora, a mais comum é a do tipo canal e o que regula elas podem ser as comportas, 
ligantes químico e etc. 
Aula 4 – Transporte Ativo, Potencias de Membrana e Potenciais de Ação 
Transporte ativo (TA): contra o gradiente de concentração e com gasto de energia. 
O transporte ativo existe porque muitas vezes a célula deseja que se tenha uma diferença de concentração entre os 
lados externos e internos da membrana, então é necessário que ocorra uma diferença de concentração, como por 
exemplo, é necessário ter mais sódio fora do que dentro, é necessário ter mais potássio dentro do que fora, é 
necessário ter mais cálcio fora do que dentro. Isso é impossível pela difusão simples porque na DS ela vai tentar 
equilibrar esse gradiente, para que eu permita que não fique igual a concentração temos o TA, para impedir a 
passagem de moléculas de um lado para o outro temos o TA. Também temos no TA proteínas transportadoras, que 
carreiam moléculas do lado menos concentrado para o mais concentrado ainda com gasto de energia. 
Um exemplo de transporte ativo é a Bomba de Sódio e Potássio, essa bomba ao mesmo tempo ela transporta 
sódio para fora e potássio para dentro, isso vai contra o gradiente de concentração. Ela mantém o ambiente 
intracelular negativo, ela joga 3 sódios para fora e 2 potássios para dentro. Se eu jogo íons positivos para fora e 
trago menos para dentro criando um ambiente eletrostaticamente negativo, um ambiente intracelular negativo. O 
ambiente intracelular é normalmente negativo a bomba de sódio e potássio vai manter esse ambiente negativo. 
Características da Bomba de Sódio e Potássio (BSP): possuem duas subunidades, subunidade alfa e beta, a 
subunidade beta a ciência ainda não conseguiu comprovar o seu papel, a parte funcional dessa bomba é a 
subunidade alfa essa parte que joga sódio para fora e potássio para dentro. Na porção intracelular da subunidade 
alfa da BSP contém 3 locais receptores para sódio e na porção extracelular tem 2 locais pra potássio. Essa proteína 
tem uma enzima chamada ATPase que lisa ATP e fornece energia para essa célula trabalhar (FIGURA 4.2 GUYTON). 
BOMBA DE CÁLCIO: O cálcio normalmente está em baixa concentração no ambiente intracelular, tem cálcio 10 000 
vezes mais fora do que dentro da célula e quem joga esse cálcio para fora é a BOMBA DE CALCIO. Existem duas 
bombas de cálcio, primeiro quando se joga cálcio para fora da célula ou para dentro de alguma organela, como por 
exemplo, no Reticulo Endoplasmático no caso do RE, essa bomba trabalha jogando cálcio do citoplasma pro RE, isso 
mentem o ambiente intracelular com pouco cálcio. Existem membranas que precisam estocar cálcio para produzir 
um potencial de ação. A bomba de sódio e potássio trabalha nas duas vias e a bomba de sódio só uma via. A sua 
forma de agir é semelhante a bomba de sódio e potássio no sentido de que ela utiliza ATPase para gerar energia, 
lisando ATP. 
BOMBA DE HIDROGÊNIO: Células que possuem bomba de hidrogênio nas glândulas gástricas e nos túbulos renais, 
apenas, porque o que da o pH ácido é a quantidade de H, vamos está injetando H no lúmen intestinal pra manter a 
acidez (HCl), outro ambiente que costuma ser ácido é o ambiente da urina, os túbulos renais, a urina é ácida, essa 
proteína também usa ATPase para fornecem energia a partir de ATP. 
Tipo de transporte ativo: Cotransporte e Contratransporte também chamado de TA secundário. 
O que é o Cotransporte e o Contratransporte? Exemplo, o sódio está saindo cada vez mais, e esse sódio começa a 
fazer uma pressão extracelular pra voltar pra dentro da célula, tem um grande gradiente de concentração 
envolvido, porque o tanto de sódio que saiu faz uma pressão sobre essa membrana, essa pressão gera uma energia 
cinética acumulada, chega num ponte que essa pressão gera uma alteração nessa membrana (proteína 
transportadora) e empurra outras substâncias para o ambiente intracelular usando uma proteína transportadora 
isso é TA secundário e temos dois tipo, Cotransporte e Contratransporte. 
Exemplo: o Cotransporte de glicose e aminoácidos e o sódio na mesma direção para dentro da céula e o 
Contratransporte do sódio, cálcio e hidrogênio. 
O Cotransporte é um mecanismo utilizado por determinados íons que aproveitam a energia cinética gerada por 
determinadas moléculas que tentam equilibrar o gradiente de concentração, esse energia acumulada faz com que 
uma proteína transportadora carream substâncias no sentido determinado por esse íon. 
O Contratransporte é a mesma ideia, o sódio continua pressionando pra entrar e o cálcio para sair da célula, o 
cálcio aproveita essa pressão e sai da célula. 
FIGURA 4.13 e 4.14 GUYTON 
POTENCIAIS DE MEMBRANA E POTENCIAIS DE AÇÃO 
Potenciais elétricos fluem pelas membranas de todas as células dos animais, a geração desses potenciais elétricos é 
importante porque esses íons em constante geram potencial elétrico, uma corrente elétrica nas células através 
desses transportes de íons por difusão, por transporte ativo. Estamos sempre gerando uma corrente elétrica, 
algumas células especializadas geram eletricidade para conduzirum sinal. Essas descargas são geradas 
constantemente pelo corpo, potenciais elétricos também ativam funções de determinadas células (canais 
dependentes de voltagem), esses canais ativados por eletricidade ativam algumas funções celulares. 
FIGURA 5.1 GUYTON 
Vamos imaginar que algum momento da célula temos só potássio e substâncias básicas, se jogarmos potássio para 
fora, enquanto mais potássio se joga para fora mais negativa vai ficando o intracelular e quanto mais sódio eu jogo 
para dentro mais positivo vai ficando o ambiente intracelular. Recapitulando a ideia da BSP, ela é uma bomba 
eletrogênica, mais cargas positivas saem do que entram, elas transformam o meio intracelular negativo. As 
proteínas canais são 100 vezes mais permeáveis ao potássio que ao sódio isso significa dizer que por essas 
proteínas canais estamos sempre trabalhando para que esse ambiente intracelular seja negativo, por isso que eu 
não causo um ambiente intracelular negativo, porque por difusão mesmo já temos um ambiente intracelular 
positivo, quando faço com que muito mais potássio saia do que sódio entre por difusão. Por difusão mesmo fazem 
com que o potássio seja mais permeável pra sair do que pra entrar. 
ORIGEM DO POTENCIAL DE REPOUSO NORMAL: Dentro da célula tem que ser negativo, quando a célula está 
eletrostaticamente negativa dizemos que ela está em repouso. Quais fatores fazem com que elas fiquem 
negativas? Temos 3. 
- Discorra sobre a origem do potencial de repouso normal. 
O ambiente intracelular é negativo, isso por causo de três fatores: primeiro fator é a contribuição de difusão do 
potássio (a membrana é 100 vezes mais permeável ao potássio que ao sódio) por causa disso já é -94 mV (milivolts) 
dentro da membrana. Segundo fator (contribuição da difusão do sódio): apesar da membrana ser 100 vezes mais 
permeável ao potássio, mas de alguma maneira ela é permeável ao sódio, essa pequena permeabilidade ao sódio 
faz com que ela aumente sua carga positiva, por isso ela sai de -94 mV para -86 mV. Então para deixar esse 
ambiente mais equilibrado, quem faz com que o sódio mesmo assim não entre é a bomba de sódio e potássio 
(apenas do nome BOMBA de sódio e potássio a contribuição dele é de apenas -4 mV), o potencial de membrana 
intracelular final é de – 90 mV, no final das atividades que contribuem temos – 90 mV, nesse valor a célula está em 
repouso. 
Essa célula não pode ficar parada e como ela não pode ficar parada ela sai do seu repouso pra entrar no seu 
potencial de ação, o POTENCIAL DE AÇÃO, por exemplo, é o que permite a transmissão dos sinais nervosos, através 
da rápida alteração desse potencial de membran. Uma célula está em repouso e vai entrar em estado de ação, esse 
processo de repouso e ação consecutivas vezes durante a fibra nervosa vai conduzindo esse impulso até chegar ao 
final, é uma corrente elétrica passando. Então esse potencial negativo vai virando potencial positivo e negativo e 
positivo e isso é uma corrente elétrica que vai se deslocando ao longo da fibra. O lado interno da membrana é 
negativo, quando eu descarrego uma corrente elétrica isso vai se tornando positivo e isso vai se propagando por 
toda a membrana. 
***EXISTEM TRÊS ESTÁGIOS DO POTENCIAL DE AÇÃO: i) repouso ii) despolarização iii) repolarização.*** 
I) Estágio de repouso (se está em repouso o potencial de membrana é – 90mV), quando a célula está em – 90 mV 
dizemos que ela está polarizada, esse termo que dizer que ela está diferente, está com um polo negativo, ai ela 
entra em um estágio de despolarização (II) que é quando a membrana permite o influxo de sódio, apesar de que 
normalmente ocorra a entrada de pouco sódio para que ocorra o potencial de ação precisa-se então que essa 
membrana fique permeável ao sódio, essas fatores que faziam com que a célula ficasse negativa agora alguns 
desses fatores precisam sair de cena para que esse sódio possa entrar efetivamente para dentro da célula, então na 
despolarização temos um influxo de sódio, ou seja, o sódio entra na célula quando esse sódio entra a gente chama 
de aumento do potencial de membrana pra sódio. 
(figura 5.6) Estávamos negativos, a quantidade de sódio na célula aumenta até a carga ficar igual a zero e chega em 
um ponto em que ocorre a ultrapassagem, essa ultrapassagem ocorre e chegam em + 36 mV, quando atinge 36 mV 
o sinal é transmitido, se for uma fibra muscular ela contrai, se for um neurônio ele passa o sinal para o próximo, se 
for em um macrófago ele libera os pseudopodes. Mas despois dessa polarização a célula repolariza. III) Na 
repolarização esses canais de potássio abrem mais que o normal e os canais de sódio fechem e se reestabelece o 
repouso. 
Esses canais de sódio e potássio são regulados pela voltagem, a abertura deste canal e inativação está diretamente 
relacionado à abertura e fechamento das suas comportas. Temos um potencial de ação agindo na célula esse 
potencial de ação ativa a entrada de sódio abrindo uma comporta de ativação, essa comporta de ativação é ativada 
e o sódio entra na célula a medida que esse sódio entra na célula, ela vai de – 90 para + 35, quando chega em +35 
essa comporta de inativação fecha, por isso que há o fechamento do canal de sódio, normalmente em repouso, 
estes canais de sódio estão fechadas, chegou o impuso e isso vai alterar a comporta, ela abre, quando abre o 
potencial de ação vai de – 90 pra +35, quando chega em +35 essa comporta de inativação fecha o canal e a medida 
que volta novamente a – 90 as comportas voltam a estes estados. 
Em repouso os canais de sódio estão fechadas, não entra, quando chega o impulso pra mudar o potencial de ação, 
essa comporta abre, quando ela abre o potássio sai da célula. 
Em repouso, dentro está negativo e fora está positivo, começou o potencial de ação, canal de sódio abre a 
medida que o sódio vai entrando a eletrostática da célula vai subindo, atinge +35, canal do sódio fecha e o canal 
do potássio abre muito e termina o potencial de ação o canal do potássio fecha. 
A propagação desse potencial de ação pela membrana é o impulso, tanto impulso nervoso, quanto impulso 
muscular. Qual a direção da propagação desse impulso? No caso da figura 5.11 desemboca no meio da fibra e se 
espalha por todos os sentidos, se desemboca no começo segue direto, é o principio do tudo ou nada, em que eu 
luto para que esteja ativado ou não, não há como contrair meio musculo, ou contrai tudo ou não contrai nada, ou 
está ativado, ou não esta ativado, a propagação é em todos os sentidos, mas normalmente se inicia na parte mais 
extrema da membrana no caso do neurônio, no caso do musculo se inicio no meio da membrana e se propaga em 
todos os sentidos. 
PLATÔ EM ALGUNS POTENCIAIS DE AÇÃO: Às vezes a membrana que foi estimulada não se repolariza 
imediatamente após a polarização, temos o potencial de ação, atinge +36 mas por alguns milésimos de segundo ao 
invés de cair direto eu me mantenho lá encima, esse platô ocorre (onde que não posso ter um estimulo e cair de 
uma vez, é preciso de um ritmo é no batimento cardíaco). 
Atingimos o +36, normalmente repolariza rápido com o fechamento desse canal de sódio, nessas células é um 
pouco diferente, esse canal de sódio são mais rápidos, atinge 36 com mais facilidade e temos os canais de cálcio 
que jogam cálcio pra dentro da célula, ele mantém. A ideia é manter positivo por mais tempo quem ajuda isso são 
canais de sódio rápidos e canais de cálcio mais lentos, e os canais de potássio mais lentos ainda. Seguramos por 
mais tempo lá encima porque esses canais são mais lentos. O potencial de ação em repouso é – 90, mas aqui o 
potencial atinge mais rápido o valor de +45, mais positivo que o normal, atingiu +45 e seguro esse potencial de 
ação, o fato de segurar mais um pouquinho eletrostaticamentepositivo se chama platô e quem causa isso são os 
canais de sódio mais RAPIDOS pra atingir, canais de cálcio e potássio mais lentos. 
DESCARGA REPETITIVA: É o que ocorre com o coração, o musculo liso e alguns neurônios. O que causa a descarga 
repetitiva, (o platô é apenas no coração), exemplo batimento ritmados do coração, peristaltismo do intestino. Para 
que eu tenha um ritmo eu preciso que essa descarga ocorra mais rápido, uma hiperpolarização dessa membrana.