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3/5/15 1 TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANA Profa. Silvia Quintão Savergnini Maia Estrutura e função da membrana plasmática • A membrana celular exerce um papel dinâmico nas trocas entre os fluidos intra e extracelular; atividade importante para a manutenção da homeostase. Composição dos fluidos corporais • LIC • LEC • A diferença na composição dos fluidos é mantida pela membrana plasmática. Estrutura e função da membrana plasmática • Membrana celular: barreira primária para o movimento de substâncias entre o LIC e LEC; controla a entrada e saída substâncias (nutrientes, íons, etc); ajuda na adesão entre as células; permite que a célula responda a “sinais”, estímulos. Estrutura e função da membrana plasmática • A membrana plasmática é uma bicamada lipídica com proteínas inseridas. • Fosfolípides (cabeça hidrofílica, polar; caudas hidrofóbicas, apolares). • Propriedade anfipática. • É fluida mas mantém sua integridade estrutural. molécula de fosfolípide 3/5/15 2 Estrutura e função da membrana plasmática • Lípides: barreira à passagem de substâncias hidrossolúveis. • Proteínas da membrana(integrais ou periféricas): funções específicas. • Carboidratos da membrana: função de auto-reconhecimento da célula e interação célula-célula. Estrutura e função da membrana plasmática Quais partículas conseguem atravessar a membrana? • Partículas lipossolúveis e partículas não carregadas eletricamente podem atravessar a bicamada lipídica (ex: ácidos graxos, O2, CO2). • Partículas polares (ex: glicose) e carregadas (Na+) não atravessam; precisam de proteínas específicas para entrarem na célula. Estrutura e função da membrana plasmática • Algumas proteínas transmembrana formam as proteínas canais por onde passam substâncias hidrossolúveis. • Os canais são altamente seletivos (ex: Canal de Na+; Canal de K+) • Outras proteínas formam as proteínas transportadoras (mudam de conformação). Estrutura e função da membrana plasmática Transporte através da membrana • DIFUSÃO – Partículas difundem-se do local mais concentrado para o menos concentrado. Transporte através da membrana • Partículas que podem atravessar a membrana se difundem passivamente até atingir o equilíbrio (Ex: vitaminas lipossolúveis nas células epiteliais do intestino). 3/5/15 3 Difusão através da membrana • Difusão simples: ocorre pelos interstícios da bicamada lipídica ou pelos canais aquosos. • Exemplos: O2, CO2, hormônios esteróides, colesterol, vitaminas lipossolúveis, H2O. • Difusão facilitada: há interação com proteínas transportadoras. • Exemplos: vitaminas hidrossolúveis, glicose. Difusão simples vs difusão facilitada • Difusão facilitada: a velocidade de difusão atinge um limite. • O que limita a velocidade de difusão facilitada? • A mudança conformacional da proteína transportadora. Difusão simples vs difusão facilitada Difusão efetiva = Ce - Ci Efeito da diferença de concentração sobre a velocidade da difusão Equação de Nernst EMF (mv)= ±61 log Ce/Ci Efeito do potencial elétrico da membrana sobre a difusão dos íons 3/5/15 4 Ex: Pressão no interior do capilar sanguíneo é maior do que fora. Efeito da diferença de pressão sobre a difusão dos íons Efeito da osmose nos glóbulos vermelhos do sangue • Células colocadas em solução isotônica conservam sua forma, porque não existe movimento efetivo de água, para dentro ou para fora da célula. • O transporte passivo não tem gasto energético; ocorre a favor de um gradiente químico/elétrico. • O transporte ativo necessita de energia para ocorrer e movimenta uma substância contra um gradiente químico/elétrico. Transporte ativo através da membrana Energia sob a forma de ATP Cada vez que ocorre a desmontagem da molécula de glicose, a energia não é simplesmente liberada para o meio. A energia é transferida para outras moléculas (chamadas de ATP -‐‑ Adenosina Trifosfato), que servirão de reservatórios de energia no citoplasma da célula. Transporte ativo através da membrana A estrutura do ATP Cada vez que o terceiro fosfato se desliga do conjunto, ocorre a liberação de energia que o mantinha unido ao ATP Transporte ativo através da membrana De acordo com a fonte de energia usada para o transporte: • Primário – ATP (trifosfato de adenosina) • Secundário – energia gerada pelo tranporte ativo primário. Transporte ativo primário Bomba de Na+/K+ 3/5/15 5 Transporte ativo secundário Co-transporte e contra-transporte • Co-transporte: a proteína transportadora transporta duas substâncias diferentes ao mesmo tempo, na mesma direção. • Exemplo: Co-transporte de Glicose e Sódio. Transporte ativo secundário Co-transporte e contra-transporte • Contra-transporte: transporte na direção oposta à do íon primário. • Exemplo: Contra-transporte de sódio-cálcio ou sódio-hidrogênio.
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