folhetos 4 - transporte celular

Prévia do material em texto

28/04/2019
1
TRANSPORTE PASSIVO
Biologia Celular
Profa. Nicole Brand Ederli
nicoleederli@yahoo.com.br
TRANSPORTE PASSIVO
 Não há gasto de energia
 Canais iônicos
 Permanecem abertos por algumas frações de segundo
 Durante esse período, ocorre a passagem de grandes 
quantidades de íons através deles
 Sempre a favor de um gradiente de concentração e 
eletroquímico
 Do mais concentrado para o menos concentrado
 Difusão simples – Também é transporte passivo
CANAIS IÔNICOS
 Respondem a um estímulo (abertura)
 Um ligante
 Sensibilidade do canal a alterações de voltagem
 Estímulo mecânico
 Ligante
 Uma molécula se liga ao canal – induz mudança no formato 
da molécula – abertura da comporta
- Ligantes extracelulares (como a adrenalina)
- Ligantes intracelulares
Quando ficamos nervosos ou com medo, a 
adrenalina é liberada na corrente 
sanguínea e, ao encontrar canais iônicos 
que são ativados por ela, na superfície de 
vários tipos celulares, ocorre o disparo de 
processos químicos, que resultam na 
aceleração dos batimentos cardíacos, suor 
frio e outros sintomas relacionados a essas 
situações
Ativação por alteração de voltagem
 Alteração no Potencial Elétrico
 Grande quantidade nas células musculares
28/04/2019
2
Ativação mecânica
 Presente em algumas plantas insetívoras
 O contato mecânico dispara a abertura dos 
canais iônicos, levando a folha a fechar-se
 Tecidos excitáveis (músculos e nervos) necessitam 
responder rapidamente a estímulos
 A abertura dos canais iônicos permite a passagem rápida 
de grande quantidade de íons, em um pequeno intervalo 
de tempo
 Em repouso, a membrana dessas células se encontra 
polarizada, isto é, há um acúmulo de cátions 
(especialmente Na+ e K+) o meio extracelular –
Potencial de Membrana – é mantido pelo transporte 
Ativo
Fechamento do canal iônico
 Permanecem abertos por intervalo de tempo de 
milisseguntos
 Estado inativo – Período refratário
Não se abrirá, mesmo na presença do estímulo específico
Impede que o estímulo volte, reativando antes do tempo, 
e sem necessidade, trechos da membrana já percorridos
OUTROS TIPOS DE TRANSPORTE PASSIVO
 Sempre ocorre a favor de um gradiente concentração
 Do mais concentrado para o menos concentrado
 Não há gasto de energia
 Além dos canais iônicos, algumas PTNs carreadoras 
também transportam seus solutos a favor de um 
gradiente de concentração e se gasto de energia
 Ex. Transportador de glicose da maioria das células
 Glicose – principal combustível utilizado pelas células 
para produção de energia
 Quebra constante no meio intracelular
 Transformação da glicose em glicogênio (animal) ou amido 
(vegetal)
 Geração de um gradiente de concentração que favorece a entrada 
de glicose na célula
 Caso não haja glicose, a célula usa as moléculas de reserva 
(glicogênio ou amido)
Canais iônicos
Proteínas Carreadoras
28/04/2019
3
TRANSPORTE ATIVO
Biologia Celular
Profa. Nicole Brand Ederli
nicoleederli@yahoo.com.br
 Contra um gradiente de concentração
 Requer gasto de energia (ATP)
 Participação de PTNs carreadoras
Célula em Repouso
 Meio intracelular
Na+ – 10 a 30x menor
K+ - 30x maior 
Ambiente intracelular é NEGATIVO em relação ao 
extracelular – MEMBRANA POLARIZADA
 Membrana em repouso – intra - negativo / extra - positivo
 Despolarização da membrana
 Abertura dos canais iônicos
 Influxo de Na+ e Efluxo de K+
 Mudança da carga elétrica
 Célula muscular – contração
 Glândula – secreção hormonal
 Neurônio – sinapse
positivo
negativo
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Inversão da distribuição de cargas entre os dois lados da membrana
Transporte Ativo
 Faz com que a célula retorne ao estado de repouso
 Bomba de Sódio e Potássio
 1 mól. ATP → Pi + ADP –
3 Na+ (→ extracelular) e 2 K+ (→ intracelular)
Bomba Na+ e K+
1. Na+ - se liga na PTN
2. Hidrólise do ATP – Pi + ADP
3. Mudança na conformação da PTN → libração do Na+ no meio 
extracelular
4. Ligação do K+ - o que leva a liberação do Pi
5. Nova mudança na conformação da PTN → liberação do K+ no meio 
intracelular
28/04/2019
4
Curiosidades
 Ouabaína
 Droga extraída de uma planta africana
 Tóxica
 Liga-se ao local normalmente ocupado pelo K+
 Paralisa a bomba de Na+ e K+
 PTNs MDR = PTNs de Multirresistência a Drogas
 Transportadores ativos
 Expulsar ativamente substâncias tóxicas para as células
 Presentes também em células cancerosas
 Após algum tempo, as células malignas “aprendem” a 
reconhecer e expulsar os quimioterápicos
 Mal funcionamento do tratamento – mesmo com dosagem 
aumentada
 Também presentes em alguns parasitas – Plasmodium
UNIPORTE – SIMPPORTE - ANTIPORTE
 Uniporte
 Transportam apenas um tipo de molécula
 Ex.: Transportador de glicose
 Simporte
 Co-tranportam dois ou mais tipos de moléculas, no 
mesmo sentido
 Ex.: PTN transportadora presentes no epitélio intestinal
 Glicose + Íons de Sódio
 Antiporte
 Transportam diferentes moléculas em sentidos opostos
 Ex.: Bomba de Sódio e Potássio
DIFUSÃO FACILITADA OU TRANSPORTE ATIVO
SECUNDÁRIO
 Simporte
 Glicose + Na+
 Apenas na superfície 
apical – Domínio 
apical
 Não gasta energia, 
mas depende 
diretamente da 
bomba de Na+ e K+
 Domínio basolateral
 Transportador de 
glicose - Uniporte
 Devido a ação da bomba de Na+ e K+ - Concentração elevada Na+ no meio 
extracelular 
Soro caseiro (Sal + Açúcar + Água)
Aumento da 
tonicidade do 
citoplasma
Absorção de 
água por 
osmose
OUTROS TIPOS DE TRANSPORTE ATIVO
 Retículo endoplasmático liso – Ca++ do Citoplasma para o 
interior
 Ca++ dispara diversos eventos celulares
 Ex.: Contração muscular
 Para o relaxamento do músculo, todo o Ca++ deve retornar ao 
REL
 Vários microorganismos e bactérias
 H+ ATPase ou próton-APTase
 Bombeiam H+ para fora com gasto de ATP
 Quando o H+ retorna (PTN específica) – Síntese de ATP
 PTNs de Multirresistência à Drogas
28/04/2019
5
RESUMO
 A bicamada lipídica das membranas celulares é
altamente impermeável à maioria das moléculas
hidrossolúveis e a todos os íons. A transferência de
nutrientes, metabólitos e íons através da membrana
plasmática e membranas intracelulares é feita através de
PTNs transportadoras;
 As membranas celulares contém várias PTNs
transportadoras, cada uma das quais é responsável pela
transferência de um soluto específico através da
membrana. Existem duas classes de PTNs
transportadoras: Carreadoras e canais;
RESUMO
 O gradiente eletroquímico representa a força direcional
de um íon resultante de seu gradiente de concentração e
do campo elétrico;
 No transporte passivo, um soluto não carregado move-se
a favor do gradiente de concentração, do lado em que está
mais concentrado para o lado em que está menos
concentrado, enquanto que um soluto carregado move-se
a favor de seu gradiente eletroquímico;
 No transporte ativo, um soluto não carregado move-se
contra o gradiente de concentração; um soluto carregado
move-se contra o gradiente eletroquímico; Esse processo
requer energia;
RESUMO
 As PTNs carreadoras ligam-se a solutos específicos (íons
inorgânicos, pequenas moléculas orgânicas ou ambos),
fazendo com que atravessem a membrana através de
mudanças em sua conformação que expõem o sítio de
ligação do soluto a um lado da membrana e a seguir ao
outro;
 As PTNs carreadoras podem agir como bombas para
transportar o soluto “ladeira acima”, contra o gradiente
eletroquímico, utilizando energia derivada da hidrólise de
ATP, pelo fluxo de íons como Na+ e H+, ou pela luz;
RESUMO
 A bomba de Na+/K+ da membrana de células animais é
uma ATPase que transporta ativamente Na+ para fora da
célula e K+ para dentro, mantendo um gradiente de Na+
através da membrana que é utilizado para promover o
transporte de outras moléculas e para transmitir sinais
elétricos;
 As PTNs do tipo canal formam poros aquosos através da
bicamada lipídica, por onde os solutos podem se difundir.
Enquanto o transporte pelas PTNs carreadoraspode ser
ativo ou passivo. O transporte através de canais é sempre
passivo;
RESUMO
 A maior parte das PTNs do tipo canal é de canais iônicos
seletivos que permitem a passagem de íons inorgânicos
específicos de acordo com seu tamanho e carga. O
transporte através desses canais é pelo menos 1.000
vezes mais veloz que o transporte através de qualquer
carreador conhecido;
 A maior parte dos canais iônicos só se abre sobre
determinados estímulos, como a alteração do potencial de
membrana (ativados por voltagem) ou a ligação de uma
molécula específica (ativados por ligante).