Biofísica da Membrana Celular e Transporte de Substâncias

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Bioeletrogênese
Professora: Karla Rakel Gonçalves Luz
BIOFÍSICA DA MEMBRANA CELULAR
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GARCIA,2002. Biofísica. Cap 01
Bicamada lipídica 
1925 1935
Bicamada lipídica com a 
participação de proteínas. 
Biofísica da membrana celular
Robertson, 1957
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Stein & Danielli, 1956
http://www.slideshare.net/fabiobarbosa/membrana-plasmtica-presentation
Lucy & Glauert, 1964
GARCIA,2002. Biofísica. Cap 01
Lipídios formando micelas 
globulares, revestidas por 
proteínas.
As proteínas na forma globular, 
fora da bicamada lipídica. 
Proteínas conectando os 
meios intra e extracelular.
Biofísica da membrana celular
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Benson, 1966
http://www.slideshare.net/fabiobarbosa/membrana-plasmtica-presentation
Leonard & Singer, 1966
Os lipídios se 
dispersavam por entre as 
da proteínas. 
Duas proteínas inseridas 
na bicamada lipídica. 
GARCIA,2002. Biofísica. Cap 01
Modelo mosaico fluido
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1972
COMPONENTES DO CIRCUITO 
CELULAR
• Membranas como placas capacitoras;
• Bombas de íons;
• Canais de difusão.
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CANAIS
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TRANSPORTE PASSIVO E ATIVO
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Estrutura da Membrana Celular
(Zonas de Difusão Facilitada)
• Regiões de alta concentração 
de moléculas semelhantes;
• As moléculas afins se 
difundem com mais facilidade 
através dessas zonas
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Estrutura da Membrana Celular
(Zonas de Difusão Facilitada)
• O transporte passivo apresenta dois 
modos:
1. Não facilitado
• A medida que a concentração aumenta o 
fluxo aumenta proporcionalmente;
2. Facilitado
• A partir de certa concentração, o sítio de 
transporte fica saturado, de modo que o 
fluxo não aumenta significativamente 
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F
F
C
C
DIFUSÃO PASSIVA
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Difusão Facilitada 
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OSMOSE
• É um fenômeno de difusão em presença de uma 
membrana semipermeável. 
• Ocorre a passagem do solvente de onde está em maior 
quantidade (solução hipotônica) para onde está em 
menor quantidade (solução hipertônica).
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OSMOSE
• A célula vegetal é vulnerável aos ambientes hipertônicos. 
• A saída da água contida no seu vacúolo, provoca uma
diminuição do volume celular e, consequentemente, o 
afastamento da membrana plasmática relativamente à 
parede celular. 
• Este fenómeno designa-se comumente por plasmólise.
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PlasmólisePlasmólise
DeplasmóliseDeplasmólise
Meio Hipotônico Meio Hipertônico
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Células geram Força eletromotriz
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DIFUSÃO 
SIMPLES DIFUSÃO FACILITADA TRANSPORTE ATIVO
Transporte ativo
• Fagocitose - É o nome dado ao processo pelo qual a célula, 
graças à formação de pseudópodos, engloba, no seu citoplasma, 
partículas sólidas.
• Pinocitose - É o nome dado ao processo pelo qual a célula, graças 
à delgadas expansões do citoplasma, engloba gotículas de 
líquido. Formam-se assim vacúolos contendo líquido.
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Transporte ativo
• Exocitose – ocorre 
quando uma vesícula 
contendo material 
que deve ser 
expelido se une à 
membrana celular, 
que depois expele o 
seu conteúdo.
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Animação Animação 
Partículas sólidas
Partículas líquidas
SOLUÇÕES
• A Saturação é uma propriedade das soluções que indica a 
capacidade das mesmas em suportar quantidades crescentes 
de solutos, mantendo-se homogêneas.
• Coeficiente de solubilidade é definido como a máxima 
quantidade de soluto que é possível dissolver de uma 
quantidade fixa de solvente, a determinadas temperatura e 
pressão.
• As Soluções podem ser: diluída, concentrada ou saturada e 
super saturada;
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SOLUÇÕES DILUÍDA, CONCENTRADA E 
SATURADA
• Solução Diluída ou Insaturada (não saturada):
– Quando a quantidade de soluto usado não atinge o limite 
de solubilidade
• Solução Concentrada ou Saturada :
– é aquela em que o soluto chegou à quantidade máxima: 
qualquer adição de soluto vai ser precipitada, não-
dissolvida.
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SOLUÇÕES DILUÍDA, CONCENTRADA E 
SATURADA
• Solução Supersaturada:
– contém mais soluto dissolvido do que o coeficiente de 
solubilidade naquela temperatura. 
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BIOELETRICIDADE
• As células vivas dependem da atividade elétrica para 
sua existência e os tecidos formados por elas. 
• A principal diferença entre a eletricidade nos tecidos 
biológicos e a dos equipamentos é que as células e 
tecidos usam átomos com carga, ou íons, para o 
movimento das cargas, enquanto os sistemas 
elétricos e eletrônicos usam elétrons.
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Charman, 1991
Circuitos Elétricos Tecidos Biológicos
Elétrons Íons
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Diferença 
Circuitos Elétricos Tecidos Biológicos
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BIOELETRICIDADE
• Faz uso de estimulação elétrica.
• Através de ondas 
eletromagnéticas e sonoras, 
além de correntes estimuladoras 
de músculos e nervos.
• É a aplicação da corrente elétrica 
com fins terapêuticos em geral e 
especialmente para combater a 
dor.
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TIPOS DE CORRENTES
• Corrente contínua: é aquela que 
tem sempre o mesmo sentido, de 
um pólo a outro; mantém um fluxo 
contínuo. 
• Corrente alternada: tem um fluxo 
de média zero, ainda que não tenha 
valor nulo todo o tempo; o fluxo de 
elétrons muda de direção 
continuamente.
• Corrente variável: é quando sua 
intensidade varia no tempo.
Membrana Unitária 28
Sistema Eletrificado
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UNIDADE MOTORA
• Segundo Sherrington, 1906: “é a menor unidade 
de movimento que um sistema nervoso central 
pode controlar”;
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OLHO = 1 motoneurônio enerva 10 fibras musculares
QUADRÍCEPS = 1 motoneurônio enerva 150 fibras musculares
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UNIDADE MOTORA
• Motoneurônios:
– Axonio;
– Dendritos.
• Fibras musculares 
supridas por eles;
• Placas motoras.
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SINAPSES
São pontos de união entre as células nervosas e entre estas e as células efetoras 
(Músculo ou Glândula).
http://www.afh.bio.br/nervoso/nervoso2.asp#neurotransmissores
Imagem: CÉSAR & CEZAR. Biologia 2. São Paulo, Ed Saraiva, 2002 
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EVENTOS ELÉTRICOS NA CÉLULA NERVOSA
POTENCIAL DE REPOUSO
é o potencial de membrana antes que ocorra a excitação da célula nervosa.
é o potencial gerado pela bomba de Na+ e K+ que joga 3 Na+ para fora 3 Na+ para fora e 2 K+ para 2 K+ para 
dentrodentro contra os seus gradientes de concentração
=> -70 mV
Imagem: 
www.octopus.furg.br/ensino/anima/atpase/NaKATPase.html
GERAÇÃO E PROPAGAÇÃO DE POTENCIAIS DE AÇÃO
• As células de nervos e músculos são excitáveis;
• Um potencial de ação é uma reversão 
transitória do potencial de membrana – uma 
despolarização;
• Dura em média: 1ms em células nervosas, e 
2ms em algumas fibras musculares.
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POTENCIAL DE AÇÃO (PA)
 São mudanças transitórias capazes 
de inverter completamente a 
polaridade elétrica: 
Despolarização: caracteriza-se pela 
entrada de cargas positivas (Na) no 
interior do neurônio o que vai 
reduzindo a diferença de potencial, até 
que ocorra a completa inversão de 
polaridade.
Repolarização: volta dos valores de 
repouso graças à saída de cargas 
positivas (Na). Entrada de K.
Hiperpolarizada: a célula torna-se 
mais negativamente carregada do que 
no estado de repouso. 
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36geocities.yahoo.com.br/jcc5001pt/museuelectrofisiologia.htm#impulsos
PROPAGAÇÃO DO IMPULSO
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37Imagem: AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues. 
Conceitos de Biologia. São Paulo, Ed. Moderna, 2001. vol. 2. 
======= NEURÔNIO ======
======NÓDULOS DE RANVIER======
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EVENTOS ELÉTRICOS NA CÉLULA NERVOSA
POTENCIAL DE AÇÃO
http://www.clubedoaudio.com.br/fis3.html
DESPOLARIZAÇÃO
REPOLARIZAÇÃO
HIPERPOLARIZAÇÃO
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MECANISMO DE CONDUÇÃO DO IMPULSO 
NERVOSO
• A figura ilustra a condução 
do Potencial de Ação: 
– Repare que o PA está se 
propagando da esquerda 
pela direita;
– Primeiro vemos o influxo de 
Na(despolarização) ;
– Seguido do efluxo tardio de 
K (repolarização)
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======= NEURÔNIO ======
===== DIREÇÃO DO IMPULSO NERVOSO ======
AXONIO
DENDRITOS
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VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO DOS 
IMPULSOS 
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oDiâmetro do axônio:
oQuanto maior o diâmetro, 
menor será a resistência ao 
fluxo de corrente no 
axoplasma;
oGera maior a velocidade.
oMielinização da fibra.
o Aumenta a velocidade da 
condução ao isolar o axônio 
eletricamente em intervalos 
fixos. 
BIBLIOGRAFIA
• GARCIA, Eduardo A. C. Biofísica. São Paulo: 
Sarvier, 2002. Cap 01.
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