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Unidade II
BIOFÍSICA
Prof. Dr. Marcio F. M. Alves
Transporte passivo na membrana
 Movimentar substâncias de um ponto a 
outro do organismo é fundamental para a 
função dos seres vivos
 Convecção é o transporte de 
substâncias em massa (Ex, massa de 
sangue na corrente sanguínea)
 Difusão é o transporte em pequenas 
distâncias (predominante)
Difusão
 Difusão simples
 É um movimento de componentes de 
uma mistura qualquer, de acordo com a 
segunda lei da termodinâmica
“De onde tem mais vai para 
onde tem menos”
Difusão simples
Moléculas de gás dissolvidas
Difusão
 Importância
 A passagem de substância através da 
membrana celular e das paredes dos 
capilares depende do processo de 
difusão
 Ex. Uma gota de tinta em um copo 
de água
Moléculas de gás dissolvidas
Movimento Browniano
 A difusão resulta da agitação térmica das 
partículas
 Na escala molecular não há repouso
dos átomos e moléculas
 Devido a temperatura (energia térmica),Devido a temperatura (energia térmica), 
as partículas adquirem energia cinética
(movimento browniano)
Difusão na membrana
Difusão na membrana
 Difusão na membrana celular
 Moléculas solúveis em água são pouco 
solúveis na membrana celular, devido 
ao caráter apolar da matriz lipídica da 
membrana
 Ex. O2 e CO2 (gases respiratórios) 
são moléculas solúveis na 
membrana celular
 Ex. Hormônios lipossolúveis, 
como a aldosteronacomo a aldosterona
Tipos de transporte
Osmose
 Osmose através de membranas 
seletivamente permeáveis
 “difusão efetiva” de água
 Diferença da concentração efetiva da 
água através da membranaágua através da membrana
 Isso faz com que a célula inche ou 
encolha dependendo da direção do 
movimento da água
Osmose
Movimento de Água
http://cookingsciencetradition.blogspot.com.br/2011/02/brinip g g p
ng-or-pickling.html
Interatividade 
A tabela abaixo compara a concentração de 
certos íons nas células de Nitella e na água do 
lago onde vive essa alga.
 Concentração de íons em mg/L
Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Cl- 
células 1908 2400 260 380 3750 
água do lago 28 2 36 26 35 
Os dados permitem concluir que as células 
dessa alga absorvem:
a) esses íons por difusão
b) esses íons por osmose
c) esses íons por transporte ativoc) esses íons por transporte ativo
d) alguns desses íons por transporte ativo 
e outros por osmose
e) alguns desses íons por difusão 
e outros por osmose
Resposta
A tabela abaixo compara a concentração de 
certos íons nas células de Nitella e na água do 
lago onde vive essa alga.
 Concentração de íons em mg/L
Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Cl- 
células 1908 2400 260 380 3750 
água do lago 28 2 36 26 35 
Os dados permitem concluir que as células 
dessa alga absorvem:
a) esses íons por difusão
b) esses íons por osmose
c) esses íons por transporte ativoc) esses íons por transporte ativo
d) alguns desses íons por transporte ativo 
e outros por osmose
e) alguns desses íons por difusão 
e outros por osmose
Bioeletrogênese
Peixe Elétrico da Amazônia (Poraquê)
http://arquivosdoinsolito.blogspot.com.br/2009/0
7/minipeixe-eletrico-usa-energia-como.html
Potencial transmembrana
 Potencial Transmembrana
 A membrana das células vivas se 
encontra submetida a uma diferença de 
potencial
 Células não excitávseiCélulas não excitávsei
 Potencial de membrana constante de 
-20mV
 Nervos e músculos
 Potenciais chegam a -90mV
 Célula quiescente
 Potencial de repouso
Potencial de repouso
 A assimetria iônica existente nos meios 
separados pela membrana celular
 O potencial de repouso é gerado em 
virtude de a membrana apresentar 
permeabilidade diferente a certos íons
 Pela assimetria na distribuição de 
iônica entre os lados intra e 
extracelular
 Bomba de Na/K - eletrogênica
Potencial de repouso
Bomba de sódio e potássio
 Bomba de sódio e potássio
 Funciona como uma “porta giratória”
 Para que o Na+ saia da célula, o K+ 
tem que ser transportado para o seu 
interior (transporte acoplado)interior (transporte acoplado)
 Para cada molécula de ATP gasta, 
três íons sódio são removidos da 
célula e dois íons K são levados para 
dentro dela
 A cada ciclo uma carga positiva é A cada ciclo uma carga positiva é 
transferida para o meio extracelular
 Gera um potencial transmembrana
Bomba de sódio e potássio
Potencial de membrana
Potencial de membrana
Potencial de Equilíbrio dos íons Sódio e Potássio
Origem do potencial de repouso
 Resumindo:
 Os potenciais de difusão, sozinhos, 
causados pela difusão do sódio e do 
potássio, resultam em um potencial de 
membrana de cerca de -86 mV
 Quase todo esse potencial se deve a 
difusão de potássio
 A bomba de sódio/potássio adiciona 
mais – 4mV
 O potencial da membrana no repouso é O potencial da membrana no repouso é 
de -90mV 
Interatividade 
O t i i d dif ã i hOs potenciais de difusão, sozinhos, 
causados pela difusão do sódio e do 
potássio, resultam em um potencial de 
membrana de cerca de -86 mV. Entretanto, 
o potencial de repouso da membrana neural 
é de -90 mV O que provoca o aparecimentoé de -90 mV. O que provoca o aparecimento 
dos -4 mV restantes?
a) Canais de extravasamento de potássio
b) Canais de cálcio dependentes de 
voltagem
) P bilid d t d ódic) Permeabilidade aumentada ao sódio
d) À bomba de sódio e potássio
e) Aos canais de sódio dependentes 
de voltagem
Resposta
O t i i d dif ã i hOs potenciais de difusão, sozinhos, 
causados pela difusão do sódio e do 
potássio, resultam em um potencial de 
membrana de cerca de -86 mV. Entretanto, 
o potencial de repouso da membrana neural 
é de -90 mV O que provoca o aparecimentoé de -90 mV. O que provoca o aparecimento 
dos -4 mV restantes?
a) Canais de extravasamento de potássio
b) Canais de cálcio dependentes de 
voltagem
) P bilid d t d ódic) Permeabilidade aumentada ao sódio
d) À bomba de sódio e potássio
e) Aos canais de sódio dependentes 
de voltagem
O impulso nervoso
 Impulso nervoso
 O potencial de membrana passa 
por variações
 Essas variações, no seu conjunto, 
são chamadas de potencial de açãosão chamadas de potencial de ação
 Potencial de ação
 Se propaga ao longo da fibra nervosa 
e, desse modo, transmite informações 
de uma parte a outro do organismo
Potencial de ação
 Estágios do Potencial de Ação
 Estágio de repouso
 Estágio de despolarização
 Estágio de repolarização
Potencial de ação
 Estágio de Repouso
 É o potencial de repouso da membrana, 
antes do início do potencial de ação
 Membrana está “polarizada” 
 Potencial de membrana de 90 milivolts Potencial de membrana de -90 milivolts
Potencial de ação
 Estágio de Despolarização
 A membrana fica subitamente muito 
permeável aos íons sódio
 Permite que grande número de íons 
sódio, positivamente carregados, sesódio, positivamente carregados, se 
difunda para o interior do axônio
 O potencial de membrana aumenta 
rapidamente para um valor positivo 
(despolarização)
Potencial de ação
 Estágio de Repolarização
 Em alguns décimos de milésimos de 
segundo após a membrana ter ficado 
muito permeável ao sódio
 Os canais de sódio começam a seOs canais de sódio começam a se 
fechar 
 Os canais de potássio se abrem mais 
que o normal
 Restabelecimento do potencial de 
membranamembrana 
 Repolarização 
Período refratário
 Período Refratário
 Quando o impulso está trafegando ao 
longo da fibra nervosa
 Essa fibra não pode conduzir um 
segundo impulso até que suasegundo impulso até que sua 
membrana fique repolarizada
Canais dependentes de voltagem
Propagação do impulso nervoso
InteratividadeQuando o impulso está trafegando ao longo 
da fibra nervosa, essa fibra não pode 
conduzir um segundo impulso até que a 
membrana fique repolarizada. Qual é essa 
período? Assinale a alternativa correta.
a) período de rejeição
b) período de estagnação
c) período refratário
d) período de despolarização
e) período despotencializador
Resposta
Quando o impulso está trafegando ao longo 
da fibra nervosa, essa fibra não pode 
conduzir um segundo impulso até que a 
membrana fique repolarizada. Qual é essa 
período? Assinale a alternativa correta.
a) período de rejeição
b) período de estagnação
c) período refratário
d) período de despolarização
e) período despotencializador
Unidade neuromuscular
Unidade neuromuscular
 A Placa motora
 É a conexão entre o término de uma 
fibra nervosa e uma muscular 
esquelética
 Cada fibra muscular esqueléticaCada fibra muscular esquelética 
geralmente possui apenas uma placa 
motora
A placa motora
A placa motora
O potencial da placa motora
 Potencial da Placa Motora
 Acetilcolina
 Aumenta a permeabilidade da 
membrana aos íons sódio
 O fluxo de cargas positivas para o O fluxo de cargas positivas para o 
citoplasma muscular despolariza
imediatamente essa área da 
membrana muscular
 Desencadeia um potencial de ação
que se propaga nas duas direçõesque se propaga nas duas direções, 
ao longo da fibra muscular
 Provoca a sua contração
O potencial da placa motora
 Potencial da Placa Motora
 Liberação de acetilcolina causa o 
influxo de íons sódio na fibra muscular
 Curare: bloqueia o efeito controlador 
da acetilcolina colina competindoda acetilcolina colina competindo 
sobre os receptores
 Toxina botulínica: diminui a 
acetilcolina liberada pelos terminais 
nervosos
O potencial da placa motora
Interatividade
Qual é o papel da acetilcolina no potencial 
da placa motora?
a) Aumenta a permeabilidade dos 
íons cálcio
b) Causa o influxo de íons sódio nab) Causa o influxo de íons sódio na 
fibra muscular
c) Causa o influxo de íons potássio 
na célula
d) Provoca a liberação de vesículas 
na fenda sinápticana fenda sináptica
e) Abre todos os canais dependentes 
de voltagem
Resposta
Qual é o papel da acetilcolina no potencial 
da placa motora?
a) Aumenta a permeabilidade dos 
íons cálcio
b) Causa o influxo de íons sódio nab) Causa o influxo de íons sódio na 
fibra muscular
c) Causa o influxo de íons potássio 
na célula
d) Provoca a liberação de vesículas 
na fenda sinápticana fenda sináptica
e) Abre todos os canais dependentes 
de voltagem
ATÉ A PRÓXIMA!