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Transporte através da membrana Potencial de Membrana e Potencial de Ação Prof. Antonio Celso S. Ramos Filho FAM Membranas do corpo A membrana celular •Separa o compartimento intracelular dos sinais exteriores da célula •Constituída basicamente por proteínas, lipídios e carboidratos Proteínas transmembranas • São proteínas integrais que atravessam totalmente a membrana plasmática. • São classificadas de acordo com o número de segmentos transmembrana. • Funções: Estrutural Enzimas Receptores Transportadores Proteínas estruturais • Conectar a membrana ao citoesqueleto (ex: microvilosidade do epitélio; forma de disco dos eritrócitos) • Criar as junções celulares (comunicação entre as células) Enzimas • Catalisam reações químicas que ocorrem na superfície externa da célula ou região próxima do lado interno do citoplasma. Ex:enzimas da superfície luminal das células do intestino delgado. Receptores • Cada receptor é específico para uma molécula. • A união entre um ligante ao receptor dispara uma cascata de eventos bioquímicos intracelulares. Ex:hormônio insulina Transportadores • CANAIS E CARREADORES CANAIS: transportam íons (substâncias pequenas), o transporte é rápido. CARREADORES: transportam moléculas grandes, o transporte é lento e são muito seletivas. Proteínas de canais •Passagem contínua de íons quando aberto (10milhões de íons por seg). •Interrupção quando fechado. •Conjunto de cilindros “poros” preenchidos com água. •Recebem o nome de acordo com o íon que transportam: Na+, K+, Ca2+ •O controle (aberto/fechado) é feito por moléculas mensageiras, ligantes extracelulares, estado elétrico da célula, mudanças de estado físico Proteínas carreadoras • São iguais a “portas giratórias”- transportam substâncias sem criar um canal aberto. • Exemplos de moléculas transportadas por carreadores: glicose e aminoácidos MOVIMENTO ATRAVÉS DAS MEMBRANAS • Compartimento dos fluídos corporais. • Explicações de como as moléculas cruzam as membranas celulares. Características do transporte • A membrana pode ser permeável ou impermeável a determinada substância. • Propriedades das moléculas que influenciam no seu transporte: tamanho, solubilidade em lipídeos e polaridade. • Moléculas pequenas passam livremente pela membrana plasmática (difusão). • Moléculas maiores necessitam dos transportadores (transporte ativo e transporte passivo). DIFUSÃO • Definição: movimento de moléculas de um meio mais concentrado para outro menos concentrado. • Propriedades; 1)Gradiente de concentração. 2) Processo passivo (não tem gasto de energia). 3)Movimento até que as concentrações sejam equilibradas. 4)Alta velocidade e em distâncias curtas. 5)Depende da temperatura. 6)Inversamente proporcional ao tamanho da molécula. 7)As moléculas se espalham até preencher o sistema inteiro Difusão simples • A FAVOR do gradiente de concentração • DE FORMA PASSIVA • NÃO NECESSITA DE CARREADOR Ex: água, gás oxigênio, e lipídios. Difusão facilitada • A FAVOR do gradiente de concentração, • DE FORMA PASSIVA • NECESSITA DE CARREADOR Ex: transportador de glicose, manose, galactose e frutose Transporte ativo • NECESSITA DE CARREADOR • CONSOME ENERGIA (ATP) • CONTRA UM GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO Ex:Bomba de sódio-potássio; Ca2+-ATPase; bomba de prótons E S P E C IF IC ID A D E / C O M P E T IÇ Ã O / S A T U R A Ç Ã O Vesículas transportam moléculas grandes através da membrana • Fagocitose – acionada por uma substância a ser ingerida/ engolfamento. (exige ATP) Ex: leucócitos e bactérias • Endocitose – constitutiva, ocorre por invaginação da membrana celular. (exige ATP) Ex: transporte de LDL • Exocitose – contitutiva, mecanismo oposto ao da endocitose. (exige ATP) Ex: liberação de neurotransmissores nas vesículas sinapticas Equilíbrio iônico nas células O corpo esta em equilíbrio osmótico • OSMOSE – a água move-se para diluir uma área com soluto mais concentrado. O corpo esta em um estado de desequilíbrio elétrico • A célula NÃO tem uma distribuição uniforme de íons – DIFERENÇA DE POTENCIAL DA MEMBRANA EM REPOUSO!! • Principais tipos celulares onde ocorre o potencial de membrana: nervos, músculos, célula-beta, muitas ainda a serem caracterizadas. Potencial de membrana em repouso • Gradiente elétrico = diferença de potencial da membrana em repouso (quantidade de íons positivos e negativos dentro e fora da célula) • Medida por voltímetro!! • Em células musculares e neurônios=-40 a -90mV Mudança na permeabilidade de íons mudam o potencial de membrana • Entrada de Ca2+ e Na+ (despolariza a célula) • Entrada de Cl- (hiperpolariza a célula) • Saída de K+ (hiperpolariza a célula) • Bloqueio da saída de K+ (despolariza a célula) Organização do Sistema Nervoso As células do Sistema Nervoso Sinais elétricos no neurônio • Os tecidos excitáveis geram e propagam sinais elétricos. • Os neurônios apresentam canais iônicos, os quais alteram o seu estado entre aberto ou fechado. • O nome dos canais ocorre de acordo com o íon transportado por ele: canal de potássio, canal de sódio, etc... Potencial graduado X Potencial de ação Potencial graduado X Potencial de ação • POTENCIAL GRADUADO: sinais de força variável que percorrem curtas distâncias e perdem força à medida que viajam através da célula. • POTENCIAL DE AÇÃO (PA): despolarização grande e uniforme que movimenta-se rapidamente ao longo de grandes distâncias sem perder a força. • PEPS – potencial excitatório pós-sináptico (despolarização) • PIPS – potencial inibitório pós-sináptico (hiperpolarização) *Lembre-se que o potencial de ação é “tudo ou nada” Movimento de Na+ e K+ através da membrana Codificação da intensidade de estímulo Condução dos potenciais de ação Condução saltatória EVOLUÇÃO: Bainha de mielina fez com que o diâmetro dos neurônios diminuíssem!!!! *Síndrome de Guillain Barré e esclerose múltipla
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