Aula de Reforço - Transporte através da Membrana

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SDE0906 – BIOLOGIA CELULAR
 Membranas celulares: transporte
Aula 04:
AULA 04: Membranas celulares: transporte, especializações e interação
Biologia Celular
Transporte através da membrana
Nas células existe um fluxo contínuo e controlado de substâncias que entram e saem da célula.
Chamamos de soluto os íons ou moléculas pequenas que devem atravessar a membrana plasmática. 
Chamamos de solvente o veículo aquoso no qual o soluto 
é dissolvido.
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Biologia Celular
Transporte através da membrana
Isotônico
Hipertônico
Hipotônico
O fluxo de substâncias se dá de diferentes maneiras, de acordo com as características 
do meio intra e extracelular. 
O meio é isotônico quando sua concentração 
de soluto é fisiológico, isto é, proporcional 
às condições celulares. 
O meio é hipertônico quando a concentração 
de soluto é superior ao ideal, em relação ao 
solvente. O meio está mais concentrado.
O meio é hipotônico quando a concentração
de soluto é menor que a ideal, em relação ao 
solvente. O meio está menos concentrado.
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Transporte através da membrana
A passagem de solutos através das membranas celulares pode ser do
tipo passiva ou ativa.
O transporte passivo ocorre por meio dos componentes da dupla camada lipídica e 
sem que haja gasto de energia pela célula. 
É à favor do gradiente de concentração 
(de onde tem mais para onde tem menos).
O transporte ativo ocorre com gasto de energia pela célula. Contra o gradiente 
de concentração. 
Transporte passivo
Transporte ativo
ATP
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A
B
A
B
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Transporte passivo
Ocorre passagem de soluto através da dispersão deste em um meio aquoso ou gasoso.
O soluto penetra na célula quando sua concentração é menor no interior da célula do que no meio externo, e sai da célula no caso contrário.
O soluto precisa ser pequeno, ser uma molécula hidrófoba (apolar) ou mesmo 
uma molécula polar, desde que seja pequena. 
Difusão simples
Difusão simples
Solução Isotônica
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Transporte passivo
Ocorre passagem de solvente (água) de um meio hipotônico para o hipertônico, com o intuito de estabelecer a isotonia entre os meios.
Osmose
Membrana semipermeável
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Transporte passivo
A ocorrência de osmose pode promover intensas mudanças na fisiologia celular de acordo com o meio onde a célula se encontra.
O comportamento celular diante do processo de osmose também varia se a célula é animal ou vegetal.
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Transporte passivo
Osmose em células animais
A célula sofrerá plasmólise (crenação) quando o meio for hipertônico.
A célula sofrerá turgência (hemólise em hemácias) quando o meio for hipotônico.
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Transporte passivo
Osmose em células vegetais
A célula sofrerá plasmólise quando o meio for hipertônico.
A célula sofrerá turgência quando o meio for hipotônico.
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Transporte passivo
Ao colocar o ovo no vinagre (meio hipotônico), ele perde a casca e sua película fica dura
e com a aparência de borracha. Ele incha, pois ganha água. 
Ao colocá-lo no açúcar (meio hipertônico), ele perde água ficando murcho. 
Curiosidade: Osmose – experimento do ovo 
Meio Hipotônico 
Meio Hipotônico e Hipertônico
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Transporte passivo
Doença autossômica recessiva que afeta glândulas exócrinas (produtoras de muco). 
A proteína afetada é responsável pela passagem de Cloro (Cl-) e de sódio (Na+)pela 
membrana. Quando o cloro sai a água vai por osmose.
Fibrose cística (mucoviscidose)
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Transporte passivo
Ocorre passagem de íons e macromoléculas através de proteínas carreadoras, chamadas 
de permeases ou canais iônicos.
As permeases mudam sua conformação para permitir a passagem do soluto.
Difusão facilitada
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Transporte passivo
Os canais iônicos podem ter a abertura e o fechamento controlados de diferentes formas, como:
Modificação no potencial de membrana;
Ligação de moléculas (neurotransmissores, hormônios);
Contato mecânico.
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Transporte passivo
O transporte de glicose para dentro das 
células é um exemplo de difusão facilitada.
É feito por permeases que formam uma família de transportadores chamada de GLUT, que podem ou não depender do hormônio insulina.
Efeito da insulina na captura da glicose 
Insulina
Glicose
Receptor 
da
 insulina
Citoplasma
Vesícula contendo
GLUT4
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Transporte ativo
O transporte ativo pode ser primário ou secundário.
O transporte ativo primário tem como exemplo a bomba de sódio e potássio, fundamental para manutenção da polarização da membrana plasmática.
O transporte ativo secundário tem como exemplo o cotransporte de glicose e sódio nas células do intestino delgado.
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Transporte ativo
Bomba de Sódio e Potássio
Estabelece as diferenças nas concentrações de Na+ (sódio) e K+ (potássio) entre o interior da célula e o líquido extracelular.
Tem por função expulsar Na+ para o espaço extracelular e introduzir K+ no citoplasma
(contra o gradiente de concentração).
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Transporte ativo
Cada ATP hidrolisado possibilita o transporte de três Na+ para o espaço extracelular e de dois K+ para o citoplasma.
Clique aqui para assistir a
 Bomba de sódio e potássio ATPase
Íon potássio
Fluido extracelular
Citoplasma
Bomba de sódio 
potássio
Íon sódio Na+
Bomba de sódio-potássio ATPAse
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Transporte ativo
Neste caso, o gasto de energia é secundário.
Uma permeasse específica transporta para dentro da célula glicose e sódio, à favor do gradiente e sem gasto de energia.
Por meio da bomba de sódio e potássio o sódio é devolvido para o meio extracelular.
Cotransporte Glicose-Na+
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Transporte através de vesículas
O transporte através da membrana também pode ocorrer por meio da formação de vesículas pela membrana.
Este transporte pode se realizar por: 
Endocitose;
Exocitose;
Transcitose. 
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Transporte através de vesículas
A endocitose envolve o englobamento de solutos, moléculas, partículas, células e pedaços de tecidos do meio extra para o intracelular.
Dependendo do tipo de elemento englobado pode ser chamado de fagocitose ou pinocitose.
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Transporte através de vesículas
A fagocitose envolve o englobamento de partículas, células mortas ou cancerígenas, pedaços de tecidos ou micro-organismos.
São partículas sólidas que, por suas dimensões, são visíveis ao microscópio óptico.
A célula forma pseudópodos (falsos pés) e no seu interior passa a existir um fagossomo.
Clique aqui para assistir a 
Ameba fagocitando paramécio.
Receptores
Fagossomo
LisossomoFagolisossomo
Debris
Exocitose
Bactéria
Fagocitose
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Transporte através de vesículas
A pinocitose envolve o englobamento de líquido e solutos dispersos.
Ocorre pela invaginação de uma área localizada da membrana plasmática, formando-se pequenas vesículas que são puxadas pelo citoesqueleto e penetram 
no citoplasma.
Forma-se um pinossomo.
Partículas pequenas
Membrana
Citoplasma
Canal pinocítico
Pinossomo
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Transporte através de vesículas
A exocitose é o mecanismo por meio do qual são transportadas grandes quantidades de material do meio intracelular para o extracelular.
Permite que a célula excrete produtos do seu metabolismo, como da digestão intracelular (clasmocitose).
Receptores
Fagossomo
Lisossomo
Fagolisossomo
Debris
Exocitose
Bactéria
Fagocitose
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Transporte através de vesículas
Permite que a célula secrete compostos sintetizados por ela, como enzimas e neurotransmissores.
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Transporte através de vesículas
Os eritroblastos se tornam hemácias por meio de exocitose.
Célula nucleada
da medula óssea 
vermelha (eritroblasto)
O núcleo é
 eliminado por
 exocitose
Autofagia das
organelas
citoplasmáticas
Hermácia
(célula anucleada)
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Transporte através de vesículas
A transcitose envolve mecanismos de transporte de substâncias de um polo 
ao outro da célula.
Substâncias são englobadas na superfície da célula e a vesícula formada transita até o outro polo da célula, liberando seu conteúdo para o meio extracelular.
Esquema ilustrando o mecanismo de transcitose da imunoglobulina A, nas células da glândula mamária de nutrizes. 
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Exercício
1) (UFSCar-2005) O diagrama apresenta a concentração relativa de diferentes íons na água 
 (barras claras) e no citoplasma de algas verdes (barras escuras) de uma lagoa.
As diferenças na concentração relativa de íons mantêm-se em virtude de:
 
a) Osmose. 
b) Difusão através da membrana. 
c) Transporte passivo através da membrana. 
d) Transporte ativo através da membrana. 
e) Barreira exercida pela parede celulósica. 
Concentração
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Exercício
2) (UFRN-1998) As hemácias de mamíferos são isotônicas, quando comparadas a uma solução 
 salina de NaCl a 0,9%. Tais hemácias, colocadas em uma solução com concentração de 0,2% 
 de NaCl, sofrem:
a) Diálise com hemólise. 
b) Osmose sem hemólise. 
c) Osmose com hemólise. 
d) Diálise sem hemólise.
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AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO. 
VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS?
 
Ler o capítulo 3 — Comunicação e Formação de Comunidades Celulares
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