Transp através da membrana celular

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TRANSPORTE ATRAVÉS 
DA MEMBRANA CELULAR 
OBJETIVOS 
• Compreender a função e a estrutura 
básica da membrana celular 
 
• Entender os mecanismos de 
transporte através da membrana 
celular 
 
COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA 
CELULAR (CITOPLASMÁTICA) 
• GORDURAS (LIPÍDIOS) 
 
• PROTEÍNAS 
 
• CARBOÍDRATOS 
MEMBRANA CELULAR OU MEMBRANA 
CITOPLASMÁTICA 
Membrana 
Celular 
Grande 
aumento... 
Proteínas 
 Carboidratos 
Gorduras 
COMPLICADO? 
MOSAICO FLUIDO 
GORDURAS (LIPÍDIOS) 
 
• FOSFOLIPÍDIO 
• COLESTEROL 
VAMOS CONSTRUIR UMA MEMBRANA 
CELULAR? 
PROTEÍNAS DA M.C. 
Proteínas de canal: 
• Canais iônicos passivos 
 
• Canais iônicos regulados 
 Canais voltagem-dependentes 
 Canais ligando-dependentes 
PROTEÍNAS DA MEMBRANA 
PROTEÍNA DE CANAL (INTEGRAL) 
VAMOS CONSTRUIR UMA MEMBRANA CELULAR? 
Esse canal, formado por uma proteína 
integral, é um exemplo de 
Canal Iônico Passivo (sempre aberto) 
Canais iônicos regulados 
Certas proteínas de canal possuem comportas 
que se abrem e fecham dependendo da 
voltagem da M.C.! 
Canais voltagem-dependentes 
1 
1 
Voltagem 
negativa 
2 
Voltagem 
positiva 
2 
Voltagem 
positiva 
Voltagem 
negativa 
Certas proteínas de canal possuem comportas 
que abrem-se pela ligação de uma substância 
química! 
acetilcolina Entrada de íon 
LIC 
LEC 
Canais ligando-dependentes 
1 2 
QUALQUER SUBSTÂNCIA ATRAVESSA A 
MEMBRANA CELULAR? 
A M.C. é seletiva 
- Moléculas 
Lipossolúveis: 
 
 
 
- Água 
Moléculas 
hidrossolúve:s, 
grandes, sem 
carga. 
Moléculas 
polares, carre- 
gadas 
AMINOÁCIDOS 
 
 
GLICOSE 
PERMEABILIDADE SELETIVA DA BICAMADA LIPÍDICA 
 
- Moléculas 
Hidrossolúveis: 
- Íons 
 
ÍONS: 
TIPOS DE TRANSPORTE ATRAVÉS DA M.C. 
DIFUSÃO 
SIMPLES 
DIFUSÃO 
FACILITADA 
TRANSPORTE 
ATIVO 
Sem gasto de 
ATP 
COM gasto de 
ATP 
DIFUSÃO FACILITADA 
(Depende de uma proteína carreadora) 
OSMOSE 
É o fluxo de água, pela 
membrana semipermeável, 
graças a uma diferença de 
concentração de soluto. 
OSMOSE 
A maior concentração de soluto em 1 gera uma 
pressão osmótica que atraí (osmose) a água de 2 para 1 
 
Maior 
pressão 
osmótica 
PRESSÃO OSMÓTICA 
A- Solução 
Hiperosmótica 
B- Solução 
Hiposmótica 
 Soluções isosmóticas 
TRANSPORTE ATIVO 
• Necessidade de energia (ATP) 
 
• Necessidade de carreadores 
 
• Contra o gradiente de concentração 
 
• Primário 
 
• Secundário 
TRANPORTE ATIVO PRIMÁRIO: 
“A BOMBA Na+/K+” 
LIC 
LEC 
Na+ Na+ 
K+ K+ 
Sódio 
Potássio 
Potássio 
Sódio 
A bomba de Na+ - K+ é uma Proteína carreadora! 
sódio 
Potássio 
ATP ADP+Pi 
Fixação aos sítios receptores e atividade ATPase 
sódio 
Potássio 
Alteração conformacional do carreador 
sódio 
Potássio 
Liberação dos íons 
sódio 
Potássio 
Retorno à posição inicial para um novo ciclo 
Bomba de sódio-potássio 
(transporte ativo) 
• Remove 3 Na+ do LIC e lança-os para o 
LEC 
 
• Remove 2 K+ do LEC e lança-os para o 
LIC 
 
• Para isso há gasto de energia (ATP) = 
atividade ATPase da bomba (transporte 
ativo primário). 
LIC 
LEC 
Na+ Na+ 
K+ K+ 
A bomba de Na+- K+ é a responsável pelas 
diferenças de concentração desses íons entre 
o LIC e LEC 
E qual a importância dessas 
diferenças de concentração de 
Na+ e K+ através da 
membrana celular? 
Sem essas diferenças não 
seria possível o 
desenvolvimento de potenciais 
de ação nas células 
excitáveis* 
* células musculares e neurônios 
 
Transporte ativo 
secundário 
• Co-transporte (ou simporte) 
 
 
• Contra-transporte (ou antiporte) 
CONTRA-TRANSPORTE 
•Transporte de uma substância 
contra seu gradiente de 
concentração 
•A substância é transportada em 
direção contrária ao transporte do 
sódio 
•Utilização secundária da energia 
proveniente da Bomba Na+ - K+ 
Na+ 
K+ 
Na+ 
Na+ 
 
 Subtância y 
ATP ADP+P 
Gradiente 
de 
Concentração 
LEC 
LIC 
Bicamada lipídica 
Na+ 
K+ 
Na+ 
Na+ 
Moléculas 
da Subtância y 
ATP ADP+P 
Gradiente 
de 
Concentração 
sódio 
Proteína carreadora 
Na+ 
K+ 
Na+ 
Na+ 
Moléculas 
da Subtância y 
ATP ADP+P 
Ligação aos sítios receptores 
Na+ 
K+ 
Na+ 
Na+ 
Moléculas 
da Subtância y 
ATP ADP+P 
Alteração conformacional 
Na+ 
K+ 
Na+ 
Na+ 
Moléculas 
da Subtância y 
ATP ADP+P 
Liberação do sódio e da substância y 
Na+ 
K+ 
Na+ 
Na+ 
Moléculas 
da Subtância y 
ATP ADP+P 
Retorno à posição inicial para um novo ciclo 
CO-TRANSPORTE 
•Transporte de uma substância 
contra seu gradiente de 
concentração 
•A substância é transportada na 
mesma direção que o Sódio 
•Utilização secundária da energia 
proveniente da Bomba Na+ - K+ 
Na+ 
K+ 
Na+ 
Na+ 
 Subtância x 
ATP ADP+P 
Na+ 
K+ 
Na+ 
Na+ 
 Subtância x 
ATP ADP+P 
Na+ 
K+ 
Na+ 
Na+ 
Moléculas 
da Subtância x 
ATP ADP+P 
Gradiente 
de 
Concentração 
Na+ 
K+ 
Na+ 
Na+ 
Moléculas 
da Subtância x 
ATP ADP+P 
Na+ 
K+ 
Na+ 
Na+ 
Moléculas 
da Subtância x 
ATP ADP+P 
Na+ 
K+ 
Na+ 
Na+ 
Moléculas 
da Subtância x 
ATP ADP+P 
Distribuição de água e solutos no corpo 
POTENCIAL DE MEMBRANA 
OBJETIVOS 
- Definir Potencial de Membrana 
 
- Compreender os mecanismos envolvidos 
no estabelecimento do potencial de repouso 
das células 
IMPORTÂNCIA 
 
Pré-requisito para o entendimento de 
Potencial de Ação (impulso nervoso) 
Microeletrodo: 
LIC 
- + 
LEC 
Existe uma diferença de eletricidade (diferença 
de potencial) entre os dois lados das 
membranas das células em repouso!! 
• A eletricidade do interior da membrana em repouso é de 70 
a 90 mV mais negativos do que o LEC. 
• Isso é o mesmo que dizer que o potencial de repouso da 
membrana é de -70 a -90mv. 
LIC 
LEC -70 a -90mV 
POTENCIAL DE EQUILÍBRIO DE UM 
ÍON 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- - 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
SOLUÇÃO A SOLUÇÃO B 
+ + 
- 
- 
POTENCIAL DE EQUILÍBRIO DE UM 
ÍON 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- - 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
+ + 
- 
- 
Membrana permeável somente aos cátions 
SOLUÇÃO A SOLUÇÃO B 
POTENCIAL DE EQUILÍBRIO DE UM 
ÍON 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- - 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
+ + 
- 
- 
SOLUÇÃO ELETROPOSITIVA 
SOLUÇÃO A SOLUÇÃO B 
POTENCIAL DE EQUILÍBRIO DE UM 
ÍON 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- - 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
+ + 
- 
- 
SOLUÇÃO ELETROPOSITIVA 
A presença de eletronegatividade da solução A 
impede que mais íons positivos se difundam ao longo 
de seu gradiente de concentração!! 
SOLUÇÃO ELETRONEGATIVA 
SOLUÇÃO A SOLUÇÃO B 
POTENCIAL DE EQUILÍBRIO DE UM 
ÍON 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- - 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
+ + 
- 
- 
SOLUÇÃO ELETROPOSITIVA 
A diferença de potencial (eletricidade) que, 
precisamente, contrabalançaa tendência de um íon 
para se difundir ao longo do seu gradiente de 
concentração, é o potencial de equilíbrio desse íon. 
SOLUÇÃO A SOLUÇÃO B 
POTENCIAL DE EQUILÍBRIO DE UM 
ÍON 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- - 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
+ + 
- 
- 
SOLUÇÃO ELETROPOSITIVA 
Se o Potencial de equilíbrio desse cátion for de 10mV 
ele sofrerá difusão para a solução B até que esta 
torne-se 10mV mais positiva que a solução A. 
+10mV 
SOLUÇÃO A SOLUÇÃO B 
ORIGEM DO POTENCIAL DE REPOUSO DA 
MEMBRANA CELULAR 
 Contribuição da difusão do K+ para o LEC 
 
  Contribuição da difusão do Na+ para o LIC 
 
 Contribuição da Bomba Na+ - K+ 
EXEMPLO: UM NEURÔNIO COM 
POTENCIAL DE REPOUSO DE -90mV 
Contribuição da difusão do K+ para o LEC 
LIC LEC 
K+ K+ 
- 
- 
- 
- 
-
- 
 
Importante: 
A M.C. é 
impermeável a 
alguns ânions do 
LIC! 
neurônio 
LIC LEC 
K+ K+ 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
 
-94 mV 
Contribuição da difusão do K+ para o LEC 
Potencial de Equilíbrio do Potássio 
- 94 mV 
neurônio 
Contribuição da difusão do Na+ para o LIC 
LIC LEC 
Na+ Na+ 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
 
neurônio 
Contribuição da difusão do Na+ para o LIC 
LIC LEC 
Na+ Na+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
 
+ 61 mV 
neurônio 
Valor do potencial de repouso da célula 
devido à difusão dos íons K+ e Na+ 
•A M.C. é muito mais permeável ao 
K+ do que ao Na+ 
 
•O potencial de repouso da célula 
torna-se muito próximo ao 
potencial de equilíbrio dos íons 
mais permeáveis à M.C. 
LIC 
LEC 
Na+ Na+ 
K+ K+ 
A M.C. em repouso é muito mais permeável ao K+ 
neurônio 
LEC 
Na+ Na+ 
K+ K+ 
Isso torna o Potencial de Repouso da Célula muito mais 
próximo do valor do Potencial de Equilíbrio para o K+ 
- 86 mV 
Potenciais de Equilíbrio: 
 
 
 Na+ : + 61mV 
 
 
 
 
 K+: - 94mV 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
 
neurônio 
CONTRIBUIÇÃO DA 
BOMBA SÓDIO-POTÁSSIO 
K+ 
 K+ 
Na
+ 
 
 
Na
+ 
 
 Na
+ 
 
 
Para cada ciclo da bomba Na+- K+ ocorre um déficit de uma carga 
positiva no interior da célula! 
Potencial de repouso: 
 
 determinado pela 
difusão de íons: 
- 86 mV 
 
 contribuição da 
Bomba: aumento da 
negatividade interna 
 
-90mV 
-86mV 
A Bomba 
é considerada 
eletrogênica 
neurônio 
Potencial de repouso 
Contribuição da difusão 
dos íons K+ e Na+ 
0 
mV 
- 86 
- 90 
Contribuição da Bomba 
Na+ - K+ 
+70 
Atenção: 
- 90 mV é mais 
negativo do que 
- 86 mV!! 
POR HOJE É SÓ.... 
BONS ESTUDOS!