Aula 2 FM Biologia Fabricio Pinheiro Transporte via membrana

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Foca na Medicina 
Aula 2 – Biologia 
Material do Aluno 
Professores: Fabrício Pinheiro 
Transporte Via Membrana 
Membrana Plasmática 
 
 
Transportes 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Transporte Passivo de Soluto 
Passagem de soluto, sem gasto de energia, do meio mais concentrado para o meio 
menos concentrado (a favor do gradiente de concentração) com o objetivo de equilibrar as 
concentrações. 
 Difusão Simples 
O soluto atravessa livremente a membrana através dos fosfolipídios. 
 
 
S1 – Difusão Simples 
 Difusão facilitada 
O soluto atravessa a membrana através de proteínas transportadoras. 
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S2 – Difusão Facilitada 
Transporte Ativo 
Passagem de soluto, com gasto de energia, do meio menos concentrado para o meio 
mais concentrado (contra o gradiente de concentração) promovendo um desequilibro das 
concentrações. 
 
 
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S2 – Transporte Ativo 
Exemplo: Bomba de Sódio (Na) e Potássio (K) 
Este transportador tem como função transportar 3 íons Sódio (Na) para fora da célula 
e 2 íons Potássio (K) para dentro, gerando uma diferença de concentração intra/extracelular. 
 
 
 
 
 
 
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Resumindo – Transporte de soluto 
 
 
Como os alimentos eram preservados antigamente? 
Na época em que a única forma de transporte intercontinental era o marítimo, existia 
uma preocupação com a alimentação dos tripulantes pois qualquer falecimento representava 
uma perda financeira, o que acontecia com grande frequência já que as condições de higiene 
eram precárias. A ração diária de cada tripulante era a base de sementes e carnes. 
Com o objetivo de aumentar o prazo de validade das carnes, era utilizado, em terra, 
o método de salgamento que tem como objetivo criar uma diferença de concentração capaz 
de desidratar o alimento e qualquer microrganismo que tentar invadi-lo. 
 
Transporte Passivo de Solvente (OSMOSE) 
Passagem de solvente, sem gasto de energia, do meio menos concentrado para o 
meio mais concentrado com o objetivo de equilibrar as concentrações. 
 
 
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Lembre que a concentração de uma solução é determinada pela razão massa de 
soluto sobre volume de solvente. Quando existem duas soluções separadas por uma 
membrana, podemos classifica-las uma em função da outra. Quando as duas concentrações 
forem iguais, chamamos de Isotonia ou uma é Isotônica em relação a outra. Porém, quando 
houver diferença de concentração, o meio mais concentrado é chamado Hipertônico e o 
menos é chamado Hipotônico. 
equilíbrio
não gasta energia
Transporte de Solvente
Osmose
células colocadas em 
solução hipotônica células colocadas em 
solução hipertônica
hemácias sofrem 
turgência e 
hemólise 
hemácias sofrem 
crenação
 
Efeitos da osmose 
- Célula Animal 
 
Ex1. Uma célula animal colocada em meio isotônico não sofre alteração de volume porque 
já está em equilíbrio com o meio. 
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Ex2. Uma célula animal colocada em meio hipotônico ganha água por osmose para alcançar 
o equilíbrio entre as concentrações. Quando a célula está inchada, ela recebe o nome de 
célula túrgida; e se continuar ganhando água, a membrana plasmática pode se romper 
sofrendo um processo chamado Plasmoptise. 
Ex3. Uma célula colocada em meio hipertônico perde água por osmose para alcançar o 
equilíbrio entre as concentrações. Essa célula murcha sofreu um processo chamado 
Plasmólise. 
- Célula Vegetal 
Por que células vegetais não sofrem plasmoptise? 
Bactérias, fungos e vegetais apresentam parede celular porém apenas as células 
vegetais apresentam a parede celular de Celulose. Esta substância é um polissacarídeo 
rígido que desempenha uma função estrutural sendo a parede celular um revestimento 
externo a membrana plasmática. Possibilita a passagem de substância porque apresenta 
“orifícios” em sua estrutura permitindo a entrada e saída de substâncias das células. 
Uma célula vegetal em meio hipotônico (2) ganha água por osmose até um limite 
imposto pela parede celular que impede a célula de sofrer plasmoptise. Em meio hipertônico, 
essa célula (3) perde água por osmose fazendo com que a membrana plasmática sofra um 
retração. Porém, a parede celular permanece com a mesma estrutura devido a sua rigidez. 
 
 
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Osmose em Vegetal
célula colocada em solução 
hipotônica
turgência
célula colocada em solução 
hipertônica
plasmólise
 
 
- Peixe Ósseo 
* Dulcícola (Água Doce) – peixe A 
Os peixes dulcícolas ganham água por osmose e eliminam grande quantidade de água 
através de sua urina. 
* Marinho (Água Salgada) – peixe B 
Os peixes marinhos perdem água por osmose e eliminam pequena quantidade de água 
através de sua urina. 
 
 
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- Peixe Cartilaginoso 
Os peixes cartilaginosos tem a capacidade de armazenar um soluto (ureia) no corpo 
promovendo o aumento de sua concentração buscando o equilíbrio de concentração entre 
o animal e a água. Esse processo é chamado Uremia Fisiológica. 
- Protozoário de água doce 
Este microorganismos ganha água por osmose e, para evitar a Plasmoptise, expulsa 
o excesso de água e sais através de uma estrutura chamada Vacúolo Contrátil ou Pulsátil. 
Protozoário dulcícola
 
 
Texto Complementar 
Transporte ativo é aquele em que ocorre com gasto de energia (ATP), este pode ser 
dividido em dois tipos: transporte ativo primário e transporte ativo secundário, o transporte 
ativo primário está acoplado à quebra de uma ligação covalente da molécula de ATP, que 
fornece a energia necessária para que o processo ocorra, o transporte ativo secundário 
também precisa desta energia, no entanto ela é obtida através de um transporte primário 
que está ocorrendo paralelamente a este. 
Quando há o transporte dos íons sódio para fora da célula por meio de transporte 
primário, forma-se, na maioria das vezes, um gradiente de concentração de sódio muito 
intenso. Esse gradiente representa um reservatório de energia, já que o excesso de sódio 
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no exterior da célula, tende sempre a se difundir para o interior. Em condições adequadas, 
essa energia de difusão do sódio pode puxar outras substâncias junto com o sódio, através 
da membrana. Esse fenômeno recebe o nome de co-transporte; é uma das formas de 
transporte ativo secundário. 
Para que o sódio leve consigo outras substâncias, é necessário um mecanismo de 
acoplamento. Isso é realizado através de outro tipo de proteína transportadora da membrana 
celular. Neste caso, o carreador (transportador) funciona como ponto de fixação para o íon 
sódio e para as substâncias que vão ser co-transportadas. Após ocorrer a fixação dos dois, 
há alteração conformacional da proteína carreadora e o gradiente de energia do sódio faz 
com que tanto o íon sódio quanto a substância co-transportada sejam transferidos juntos 
para o interior da célula. 
No processo de co-transporte, os íons tendem a se difundir para o interior da célula, 
devido a seu intenso gradiente de concentração. No entanto, neste caso, a substância que 
vai ser transportada está no interior da célula e deve ser transportada para o exterior. Em 
seguida, o íon sódio fixa-se na proteína carreadora em sua extremidade, projetando-se para 
fora, na face externa da membrana, enquanto a substância que será contratransportada se 
fixa à projeção interna da proteína carreadora. Após a fixação dos dois, ocorre nova 
alteração em sua conformação, com a energia de íon sódio o transferindo para o interior e 
levando a outra substância a se deslocar para o exterior. 
As principais substâncias que participam deste tipo de transporte é a glicose e H+ queutilizam o gradiente de concentração de sódio para entrar (no caso da glicose) ou para sair 
(no caso do H+) da célula. A glicose entra através de uma proteína cotransportadora 
(simporte), isto ocorre, por exemplo, nas células epiteliais do intestino. Imaginem se estas 
células tivessem somente transportadores passivos, e o individuo ingerisse alimento pobre 
em glicose, sendo que a célula estivesse rica em glicose, a passagem ocorreria através do 
gradiente de concentração fazendo com que houvesse perda de glicose para o meio, no 
entanto como ela tem o mecanismo de transporte ativo secundário ela capitara a glicose 
mesmo com o gradiente desfavorável isto ocorre pois, os íons NA+ no meio intracelular 
sairão e outros que estão fora da célula entrarão trazendo consigo a glicose. 
O íon H+ é transportado para fora da célula usando mecanismo parecido com o 
explicado acima, este é o principal mecanismo usado para controlar o Ph da célula, ele é 
ativado quando há a entrada de NA+, quando isto vai ocorrer o H+ acopla-se a uma proteína 
que utiliza a energia obtida na entrada do sódio, através do gradiente de concentração, para 
sair da célula. 
 
 
 
 
 
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Desenvolvendo Competências 
1. (Unesp 2015) Leia o trecho da sentença condenatória de Joaquim José da Silva Xavier, 
o Tiradentes. 
 
Portanto condenam ao Réu Joaquim José da Silva Xavier por alcunha o Tiradentes 
Alferes que foi da tropa paga da Capitania de Minas a que com baraço e pregão seja 
conduzido pelas ruas públicas ao lugar da forca e nela morra morte natural para sempre, […] 
e a casa em que vivia em Vila Rica será arrasada e salgada, para que nunca mais no chão 
se edifique […]. 
 
(http://bd.tjmg.jus.br) 
 
 
Como se verifica, além da condenação à morte, a sentença determinava ainda que a 
casa em que o inconfidente vivia fosse demolida e a terra salgada, tornando-a assim 
improdutiva. 
 
Referindo-se aos processos de transporte de substâncias através da membrana, os 
quais permitem às células dos pelos absorventes das raízes obterem água e minerais do 
solo, explique por que salgar a terra torna o solo improdutivo. 
 
2. (Uel 2014) Nos últimos 10.000 anos, o nível de evaporação da água do Mar Morto tem 
sido maior que o de reposição. Dessa forma, a concentração de sais tem aumentado, já que 
o sal não evapora. A principal fonte abastecedora do Mar Morto é o Rio Jordão. Com a 
salinidade tão alta, apenas alguns micro-organismos são capazes de sobreviver nesse 
ambiente. Quando um peixe vindo do Rio Jordão deságua no Mar Morto, ele morre 
imediatamente. 
 
a) Quando um peixe é exposto a um ambiente com alta salinidade, ocorre um grande 
aumento da concentração de sais nos seus fluidos extracelulares. Esse aumento provoca a 
formação de um gradiente de concentração, em que o meio intracelular apresenta-se 
hipotônico em relação ao meio extracelular (hipertônico). 
O que acontece com as hemácias nessa situação? 
Qual o nome do transporte celular envolvido? 
 
b) Uma característica exclusiva dos peixes ósseos é a presença de uma bexiga natatória. 
Em alguns peixes, essa bexiga está ligada ao sistema digestório, conferindo uma 
vantagem adaptativa. 
Descreva as funções da bexiga natatória. 
Qual é a vantagem adaptativa de a bexiga natatória estar ligada ao sistema digestório? 
 
3. (Uftm 2012) Em um experimento, que buscava encontrar a solução ideal para atuar como 
soro fisiológico, hemácias humanas foram adicionadas em quatro tubos de ensaio (1, 2, 3 e 
4) contendo diferentes concentrações salinas. Após determinado intervalo de tempo, as 
células foram analisadas e as variações do volume foram indicadas em um gráfico. 
 
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a) Considerando os resultados obtidos, qual dos tubos contém a solução ideal de soro 
fisiológico que poderia ser injetado na circulação de um indivíduo? Explique. 
b) Suponha que as concentrações internas de células vegetais e de hemácias sejam iguais 
e que fossem utilizadas células vegetais no tubo 1, no lugar de hemácias. Explique o que 
ocorreria com o volume vacuolar das células vegetais e por que elas não sofreriam lise 
celular. 
 
4. (Ufrj 2009) O manitol tem uma estrutura semelhante ao monossacarídeo manose. Por ter 
sabor adocicado, o manitol frequentemente é usado na confecção de balas e doces. Ao 
contrário do açúcar comum, porém, o manitol não é absorvido pelo intestino, de modo que 
uma ingestão exagerada de produtos contendo manitol pode causar diarreia. 
Médicos se aproveitam das propriedades osmóticas do manitol e o administram oralmente 
em altas concentrações para que a diarreia resultante esvazie o intestino de pacientes antes 
de exames de imagens. 
 
Explique de que maneira altas doses de manitol provocam a diarreia. 
 
5. (Ufrj 2010) A passagem de água através da membrana plasmática se dá principalmente 
por canais proteicos específicos denominados aquaporinas. A vasopressina, também 
conhecida como ADH, regula a diurese (produção de urina) nas diversas situações 
fisiológicas, alterando a quantidade de aquaporinas na membrana das células do túbulo 
renal responsáveis pela reabsorção de água. 
A tabela a seguir mostra as concentrações normais de alguns solutos no plasma e as 
respectivas concentrações apresentadas por um paciente com diarreia. 
 
Soluto Valores normais Paciente 
Glicose 100 130 
Na+ 135 a 145 155 
K+ 3,5 a 5,0 7,0 
 
Determine se a quantidade de aquaporinas na membrana plasmática das células dos 
túbulos renais do paciente, considerando os padrões mais regulares, deve estar maior ou 
menor do que a de um indivíduo normal. Justifique sua resposta. 
 
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6. (Ufg 2007) Os rins mantêm o equilíbrio hídrico no corpo por meio da regulação da 
quantidade e dos componentes do líquido dentro e fora das células. Quaisquer distúrbios 
dos canais de água nos néfrons, ou do hormônio antidiurético (ADH), podem levar a 
doenças, como a desidratação. 
O gráfico a seguir representa duas situações diferentes, em que as duas curvas se 
sobrepõem até a metade da porção D do néfron. 
 
 
 
Com base nas informações anteriores, 
a) explique qual curva poderia representar uma pessoa com desidratação; 
b) quais são as partes do néfron onde o ADH atua? 
 
7. (Unesp 2016) Um estudante coletou água de um lago e a separou em duas amostras de 
volumes iguais, A e B. Em ambas observou, ao microscópio, paramécios vivos, nos quais se 
destacavam seus vacúolos contráteis, como mostra a figura. 
 
 
 
Analisando os paramécios de ambas as amostras, o estudante não notou qualquer 
diferença. Em seguida dobrou a quantidade de líquido em ambas as amostras, adicionando 
água pura à amostra A e solução saturada de 
NaC
 à amostra B. Passados alguns minutos, 
voltou a observar os paramécios. 
 
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Em termos de volume celular e atividade dos vacúolos, que diferenças o estudante 
deve ter observado nos paramécios da amostra A, após a adição da água, e nos paramécios 
da amostra B, após a adição da solução saturada de 
NaC ?
 Justifique sua resposta. 
 
8. (Unesp 2002) Analise a figura. O organoide mencionado é o vacúolo contrátil, presente 
em alguns seres protistas. 
 
a) Quais as principais funções desta organela citoplasmática e em que grupo de protistas 
ela está presente? 
 
b) Em quais condições ambientais esta organela entra em atividade? 
 
9. (Uerj 2006) Foram utilizados, em um experimento, dois salmões, X e Y, de mesmo sexo, 
peso e idade. O salmão X foi aclimatado em um aquário contendo água do mar, e o salmão 
Y, em um aquário similar com água doce. As demais condições ambientais nos dois aquários 
foram mantidas iguais e constantes. 
Observe, no gráfico a seguir, os resultados das medidas, nesses peixes, de dois parâmetrosem relação ao íon Na+: taxa de absorção intestinal e taxa de excreção pelo tecido branquial. 
 
 
 
Considerando o exposto, explique: 
 
a) as diferenças encontradas entre os peixes nos valores dos parâmetros medidos e 
identifique o tipo de aclimatação que corresponde aos pontos 1 e 2 do gráfico; 
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b) a atuação do rim no processo de controle hídrico de salmões adaptados em água do mar 
e em água doce. 
 
10. (Ufc 2000) A concentração osmótica dos fluidos corporais dos peixes ósseos marinhos 
é bem inferior àquela do ambiente. Estes animais são, portanto, reguladores hiposmóticos. 
Pergunta-se: 
 
a) Quais os problemas osmóticos e iônicos que esses animais enfrentam? 
 
b) Como eles resolvem esses problemas? 
 
Gabarito: 
 
Resposta da questão 1: 
 
 O salgamento torna o solo hipertônico em relação aos pelos absorventes da raiz. 
Consequentemente, as plantas perdem água para o solo e não sobrevivem. 
 
Resposta da questão 2: 
 
 a) As hemácias perdem água e murcham. O transporte celular é a osmose. 
 
b) A bexiga natatória ajuda na flutuação do animal, permitindo que ele mantenha o equilíbrio 
em diferentes profundidades. A vantagem adaptativa de a bexiga natatória estar ligada ao 
sistema digestório é que o peixe pode enchê-la tomando ar pela superfície da água. 
 
Resposta da questão 3: 
 
a) Curva 3. A solução componente do soro fisiológico deve ser isotônica em relação ao 
conteúdo das hemácias. Desse modo, os eritrócitos, em contato com essa solução, não 
apresentam alterações de volume. 
b) O volume vacuolar das células vegetais aumenta pelo ganho osmótico de água. Essas 
células não sofrem lise porque possuem a parede celular celulósica que impede o seu 
rompimento. 
 
Resposta da questão 4: 
 
 O manitol é osmoticamente ativo e, assim, a alta concentração local faz que a luz do 
intestino se torne hipertônica com relação ao sangue. Desse modo, a água corporal é 
transportada para a luz do intestino provocando, então, a diarreia. 
 
Resposta da questão 5: 
 
 A quantidade de aquaporinas deverá ser maior no paciente. A elevada concentração 
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de solutos indica desidratação causada pela diarreia e, portanto, a necessidade de 
reabsorver água, reduzindo sua perda na urina. 
 
Resposta da questão 6: 
 
a) Curva dois porque quando ocorre uma desidratação há um aumento na liberação de ADH 
(ou vasopressina) que eleva a permeabilidade à água, tentando manter a osmolaridade 
plasmática, permitindo o aumento da osmolaridade tubular e a diminuição do fluxo tubular, 
produzindo antidiurese (pouca eliminação de urina) e urina hiperosmótica. 
 
b) Túbulo distal e túbulo (ou ducto) coletor. 
 
Resposta da questão 7: 
 
 Na amostra A, após a adição de água pura, o volume celular dos paramécios aumenta, 
inicialmente, porque ganham água por osmose em meio hipotônico. Porém, a atividade dos 
seus vacúolos pulsáteis aumenta, com a finalidade de eliminar o excesso de água evitando 
a ruptura da célula. 
Na amostra B, após a adição da solução saturada de 
NaC ,
 o volume celular dos 
paramécios se reduz devido à perda de água por osmose, em meio hipertônico. 
Consequentemente, nessa amostra, a atividade dos vacúolos pulsáteis fica muito reduzida 
ou cessa. 
 
Resposta da questão 8: 
 
a) Os vacúolos pulsáteis (ou contráteis) são observados em protistas de água doce tais como 
amebas, euglenas, etc. Têm por funções realizar a excreção e a regulação osmótica nestes 
microorganismos. 
 
b) Em meio hipotônico, os vacúolos pulsáteis entram em atividade com a finalidade de 
eliminar o excesso de água que penetra na célula, passivamente, por osmose. 
 
Resposta da questão 9: 
 
 a) Taxa de absorção intestinal: 
- Salmão X - é elevada porque o peixe bebe a água salgada para evitar a desidratação 
provocada pelo meio externo hipertônico; 
- Salmão Y - é baixa porque o peixe não bebe água doce, por tender a uma hiper-
hidratação devido ao meio externo hipotônico. Taxa de excreção branquial: 
- Salmão X - é alta para compensar a entrada excessiva desse íon; 
- Salmão Y - é baixa porque o peixe precisa reter sódio. 
Ponto 1 - em água doce 
Ponto 2 - em água do mar 
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b) Em água salgada, o rim praticamente não elimina urina para reter a maior quantidade 
possível de água, devido à tendência do peixe em desidratar-se. 
Em água doce, o rim excreta uma grande quantidade de urina diluída para evitar a 
tendência a hiper-hidratação. 
 
Resposta da questão 10: 
 
a) Os problemas osmóticos são influxo de íons e perda osmótica de água. 
 
b) As estratégias disponíveis para os peixes ósseos são as seguintes: 
a. Redução no gradiente osmótico entre os fluidos corporais e o meio. 
b. Alteração na permeabilidade da superfície corporal 
c. Transporte ativo de íons para dentro e para fora do animal 
d. Alteração na taxa do fluxo de urina 
 
 
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Resumo das questões selecionadas nesta atividade 
 
Data de elaboração: 29/02/2016 às 08:41 
Nome do arquivo: MED TERÇA 
 
 
Legenda: 
Q/Prova = número da questão na prova 
Q/DB = número da questão no banco de dados do SuperPro® 
 
 
Q/prova Q/DB Grau/Dif. Matéria Fonte Tipo 
 
 
1 ......... 141229 .. Média ........ Biologia ..... Unesp/2015 .................. Analítica 
 
2 ......... 128906 .. Média ........ Biologia ..... Uel/2014 ....................... Analítica 
 
3 ......... 116187 .. Média ........ Biologia ..... Uftm/2012 ..................... Analítica 
 
4 ......... 84188 .... Não definida ................. Biologia ........................ Ufrj/2009 Analítica 
 
5 ......... 91283 .... Média ........ Biologia ..... Ufrj/2010 ....................... Analítica 
 
6 ......... 73021 .... Não definida ................. Biologia ........................ Ufg/2007 Analítica 
 
7 ......... 152715 .. Média ........ Biologia ..... Unesp/2016 .................. Analítica 
 
8 ......... 37575 .... Não definida ................. Biologia ........................ Unesp/2002 Analítica 
 
9 ......... 62884 .... Não definida ................. Biologia ........................ Uerj/2006 Analítica 
 
10........ 41801 .... Não definida ................. Biologia ........................ Ufc/2000 Analítica