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Fisiologia da membrana e transporte transmembrana Prof. Me. Astrogildo Mavignier MKT-MDL-02 Versão 00 17/07/2018 Introdução • Todas as células metabolicamente ativas (procarióticas e eucarióticas), apesar de possuírem uma enorme diversidade funcional e anatômica, possuem estruturas semelhantes que as delimitam fisicamente. 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf Membrana plasmática ou plasmalema • Responsável pelo controle do trânsito de quaisquer substâncias entre o interior e o exterior celular, entre outras funções. 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf Membrana plasmática ou plasmalema • Desta forma, as células conseguem atingir a diferenciação bioquímica e estrutural através da compartimentalização interna, dirigida pelas membranas, formando um sistema metabólico complexo e integrado. 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf Compartimentalização • É um princípio funcional geral da organização celular, servindo para ordenar e direcionar todos os processos metabólicos, evitando redundância de funções e gastos metabólicos desnecessários. 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf Compartimentalização • Dentro da célula, as membranas do retículo endoplasmático, aparelho de Golgi, mitocôndrias e outras organelas envoltas por membrana, mantêm as diferenças características entre os conteúdos de cada organela e o citosol. • A presença do conjunto das enzimas do ciclo de Calvin e do ciclo dos ácidos tricarboxílicos (Ciclo de Krebs) nos cloroplastos e mitocôndrias, respectivamente, são exemplos de compartimentalização. 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf Transporte de substância através de membranas celulares. • As diferenças entre a composição dos fúidos intracelular e extracelular são causadas pelos mecanismos de transporte das membranas celulares. 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf Diferenças entre a composição dos fluidos O fluido extracelular contem alta concentração de sódio, alta concentração de cloreto e baixa concentração de potássio. O contrário vale para o fluido intracelular. As concentrações de fosfato e proteínas no fluido intracelular são maiores do que as do fluido extracelular 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 /http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte- transmembrana.pdf Observação!!! A membrana celular consiste de uma bicamada com moléculas proteicas flutuantes. Constitui uma barreira para o movimento da maioria das substâncias hidrossolúveis. 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37/http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte- transmembrana.pdf Transporte através da membrana celular ocorre por: • Difusão • Transporte ativo 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf . Difusão Significa o movimento radômico de moléculas através dos espaços intermoleculares da membrana celular ou em combinação com uma proteína transportadora. A energia que causa a difusão é a do movimento cinético normal. 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf Difusão simples • As moléculas se movem através da membrana sem se ligar a proteína transportadora Ocorrem: • Através dos interstícios da bicamada lipídica. • Através dos canais aquosos das proteínas de transporte que se espalham pela membrana celular 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf Divisão da difusão Difusão facilitada • Necessita de uma proteína transportadora. • Auxilia na passagem de Ocorre: • Auxilia na passagem de moléculas através da membrana, provavelmente por meio de ligação química com elas e assim as transporta através da membrana 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf Divisão da difusão Fatores que afetam a taxa líquida de difusão • As substâncias podem se difundir em ambas as direções através da membrana celular. 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf Osmose • É o processo do movimento líquido de agua causado por uma diferença de concentração de agua. • A pressão osmótica exercida por partículas em uma solução é determinada pelo número de partículas por unidade de volume de fluido e não pela massa das partículas. •Osmol expressa a concentração em termos de números de partículas. 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf Transporte ativo Significa o movimento de substâncias através da membrana em combinação com uma proteína transportadora, mas também contra um gradiente eletroquímico. Esse processo necessita de uma fonte de energia além da energia cinética 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf Transporta ativo de substâncias através das membranas • Pode mover uma substância contra um gradiente eletroquímico. • É dividido em dois tipos de acordo com a origem da energia utilizada para efetivar o transporte. • Transporte ativo primário • Transporte ativo secundário 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf Transporte ativo primário • A bomba de sódio-potássio (Na+-K+) transporta os íons sódio para fora das células e os íons potássio para dentro das células. • A bomba de Na+-K+ controla o volume celular. •O transporte ativo satura da mesma forma que a difusão facilitada satura. 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf Transporte ativo secundário • Cotransporte – a energia de difusão do sódio pode trazer outras substâncias junto com o sódio , na mesma direção, através da membrana celularutilizando transporte especial. • Contratransporte – o íon de sódio e a substância a ser contratransportada se movem para lados opostos da membrana, com o sódio sempre se movendo para o interior da célula. 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf Transporte ativo secundário •Glicose e aminoácidos podem ser transportados para o interior da mioria das células através do cotransporte de sódio. • Íons cálcio e hidrogênio podem ser transportados para o exterior das células através do mecanismo de contratransporte de sódio 17/07/2018 GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Transporte-transmembrana.pdf Referência •GUYTON & HALL. Fundamentos de Fisiologia. 12.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011, p.31-37 • http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo _thumb/Transporte-transmembrana.pdf 17/07/2018
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