Aula 6 - Transporte da Membrana Celular

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3/31/2019
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Fundamentos de Biologia
Membranas celulares - transporteAula 6:
AULA 04: Membranas celulares: transporte, especializações e interação
Fundamentos de Biologia
Transporte através da membrana
Nas células existe um fluxo contínuo e controlado de 
substâncias que entram e saem da célula.
Chamamos de soluto os íons ou moléculas pequenas que 
devem atravessar a membrana plasmática. 
Chamamos de solvente o veículo aquoso no qual o soluto 
é dissolvido.
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Transporte através da membrana
Fundamentos de Biologia
AULA 04: Membranas celulares: transporte, especializações e interação
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Transporte através da membrana
Isotônico HipertônicoHipotônico
O fluxo de substâncias se dá de diferentes
maneiras, de acordo com as características
do meio intra e extracelular.
concentração de soluto é
fisiológico, proporcional às
condições celulares.
Meio hipotônico Meio hipertônico Meio isotônico
concentração de soluto é superior
ao ideal, em relação ao solvente
(meio mais concentrado).
concentração de soluto é menor
que a ideal, em relação ao solvente
(meio menos concentrado).
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AULA 04: Membranas celulares: transporte, especializações e interação
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Transporte através da membrana
A passagem de solutos através das membranas 
celulares pode ser dos tipos: passiva ou ativa.
Transporte passivo ocorre por meio dos componentes 
da dupla camada lipídica e sem gasto de energia pela 
célula. 
É à favor do gradiente de concentração (de onde tem 
mais para onde tem menos).
Transporte ativo ocorre com gasto de energia pela 
célula. Contra o gradiente de concentração. 
Transporte passivo Transporte ativo
ATP
A B A B
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Transporte passivo
Ocorre passagem de soluto através da dispersão 
deste em um meio aquoso ou gasoso.
O soluto penetra na célula quando sua concentração 
é menor no interior da célula do que no meio 
externo, e sai da célula no caso contrário.
O soluto precisa ser:
• uma molécula pequena
• uma molécula hidrofóbica (apolar) ou
• uma molécula polar pequena. 
Difusão simples
Difusão simples Solução Isotônica
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Transporte passivo
Ocorre passagem de solvente (água) de um meio hipotônico para o hipertônico, com o intuito de 
estabelecer a isotonia entre os meios.
Osmose
Membrana semipermeável
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Transporte passivo
A ocorrência de osmose pode promover intensas mudanças 
na fisiologia celular de acordo com o meio onde a célula se 
encontra.
O comportamento celular diante do processo de osmose 
também varia se a célula é animal ou vegetal.
Osmose
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Transporte passivo
Osmose em células animais
• A célula sofrerá plasmólise (crenação) 
quando o meio for hipertônico.
• A célula sofrerá turgência (hemólise em 
hemácias) quando o meio for 
hipotônico.
Osmose
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Transporte passivo
Osmose em células vegetais
• A célula sofrerá plasmólise quando o 
meio for hipertônico.
• A célula sofrerá turgência quando o 
meio for hipotônico.
Osmose
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Transporte passivo
Ao colocar o ovo no vinagre (meio hipotônico), ele perde a casca e sua película fica dura
e com a aparência de borracha. Ele incha, pois ganha água. 
Ao colocá-lo no açúcar (meio hipertônico), ele perde água ficando murcho. 
Curiosidade: Osmose – experimento do ovo 
Meio Hipotônico Meio Hipotônico e Hipertônico
Osmose
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Transporte passivo
Doença autossômica recessiva que afeta glândulas exócrinas (produtoras de muco). 
A proteína afetada é responsável pela passagem de Cloro (Cl-) e de sódio (Na+) pela membrana. 
Normalmente, quando o cloro sai, a água sai por osmose.
Fibrose cística (mucoviscidose)
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Transporte passivo
Ocorre passagem de íons e macromoléculas 
(moléculas grandes e polares) através de 
proteínas carreadoras, chamadas de 
permeases ou canais iônicos.
Difusão facilitada
As permeases mudam sua conformação 
para permitir a passagem do soluto.
Os canais iônicos são poros ou canais 
polares (hidrofílicos) formados por 4 a 5 
proteínas integrais transmembrana.
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Transporte passivo
O transporte de glicose para dentro das 
células é um exemplo de difusão facilitada.
É feito por permeases que formam uma família 
de transportadores chamada de GLUT, que 
podem ou não depender do hormônio insulina.
Efeito da insulina na captura da glicose 
Insulina Glicose
Receptor 
da
insulina
Citoplasma
Vesícula contendo
GLUT4
Difusão facilitada
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Transporte ativo
O transporte ativo pode ser primário ou secundário.
O transporte ativo primário tem como exemplo a bomba de 
sódio e potássio, fundamental para manutenção da 
polarização da membrana plasmática.
O transporte ativo secundário tem como exemplo o 
cotransporte de glicose e sódio nas células do intestino 
delgado.
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Transporte ativo
Bomba de Sódio e Potássio
Estabelece as diferenças nas concentrações de Na+
(sódio) e K+ (potássio) entre o interior da célula e o 
líquido extracelular.
Tem por função expulsar Na+ para o espaço extracelular 
e introduzir K+ no citoplasma
(contra o gradiente de concentração).
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Transporte ativo
Cada ATP hidrolisado possibilita o transporte de três Na+ para o espaço extracelular e de 
dois K+ para o citoplasma.
Clique aqui para assistir a
Bomba de sódio e potássio ATPase
Bomba de sódio-potássio ATPAse
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Transporte ativo
Neste caso, o gasto de energia é secundário.
Uma permeasse específica transporta para 
dentro da célula glicose e sódio, à favor do 
gradiente e sem gasto de energia.
Existe um gradiente favorecendo a entrada 
do Na+ no citoplasma, por isso não há gasto 
de energia.
Por meio da bomba de sódio e potássio o 
sódio é devolvido para o meio extracelular 
(contra o gradiente de concentração e com 
gasto de energia) para manter o gradiente 
de Na+.
Cotransporte Glicose-Na+
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Transporte através de vesículas
O transporte através da membrana 
também pode ocorrer por meio da 
formação de vesículas pela membrana.
Este transporte pode se realizar por: 
• Endocitose
• Exocitose
• Transcitose.
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Transporte através de vesículas
A endocitose envolve o englobamento de 
solutos, moléculas, partículas, células e 
pedaços de tecidos do meio extra para o 
intracelular.
Dependendo do tipo de elemento englobado 
pode ser chamado de fagocitose ou pinocitose.
Lisossomo 
primário
Endossomo
primário
Fago-
lisossomo
Lisossomo 
primário
Lisossomo 
primário
Fagossomo
Autofagossomo
Endossomo
secundário
Autofagia
Fagocitose
Pinocitose
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Transporte através de vesículas
A fagocitose envolve o englobamento de 
partículas, células mortas ou cancerígenas, 
pedaços de tecidos ou microrganismos.
São partículas sólidas que, por suas 
dimensões, são visíveis ao microscópio óptico.
A célula forma pseudópodos (falsos pés) e no 
seu interior passa a existir um fagossomo.
Clique aqui para assistir a
Ameba fagocitando paramécio.
Receptores
Fagossomo
Lisossomo
Fagolisossomo
Debris
Exocitose
Bactéria
Fagocitose
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Transporte através de vesículas
A pinocitose envolve o englobamento de líquido e 
solutos dispersos.
Ocorre pela invaginação de uma área localizada da 
membrana plasmática, formando-se pequenas 
vesículas que são puxadas pelo citoesqueleto e 
penetram no citoplasma.
Forma-se um pinossomo.
Partículas pequenas
Membrana
Citoplasma
Canal pinocítico
Pinossomo
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AULA 04: Membranas celulares: transporte, especializações e interação
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Transporte através de vesículas
A exocitose é o mecanismo por meio do qual 
são transportadas grandes quantidades de 
material do meio intracelular para o 
extracelular.
Permite que a célula excrete produtos do seu 
metabolismo, como da digestão intracelular 
(clasmocitose).
Receptores
Fagossomo
Lisossomo
Fagolisossomo
Debris
Exocitose
Bactéria
Fagocitose
AULA 04: Membranas celulares: transporte, especializações e interação
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Transporte através de vesículas
Permite que a célula secrete compostos 
sintetizados por ela, como enzimas e 
neurotransmissores.
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AULA 04: Membranas celulares: transporte, especializações e interação
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Transporte através de vesículas
Os eritroblastos se tornam hemácias por meio de exocitose do núcleo.
Célula nucleada
da medula óssea 
vermelha (eritroblasto)
O núcleo é
eliminado por
exocitose
Hemácia
(célula anucleada)
As hemácias diferenciadas são células sem núcleo, por isto, denominadas anucleadas. As
hemácias são células formadas a partir de células tronco presentes na medula óssea
vermelha que nas etapas finais do processo de diferenciação perdem seu núcleo. A ausência
de núcleo libera espaço para um maior armazenamento da proteína hemoglobina.
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Transporte através de vesículas
A transcitose envolve mecanismos de 
transporte de substâncias de um polo 
ao outro da célula.
Substâncias são englobadas na superfície da 
célula e a vesícula formada transita até o 
outro polo da célula, liberando seu 
conteúdo para o meio extracelular.
Transcitose da IgA, nas células da glândula mamária de nutrizes. 
Após os dímeros de IgA oriundos da corrente sanguínea sofrerem 
endocitose e atravessarem a célula da glândula mamária dentro 
de vesículas, são secretados intactos no meio extracelular em 
contato com o outro polo da célula, para compor o leite materno.
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Exercício
1) (UFSCar-2005) O diagrama apresenta a concentração relativa de diferentes íons na água 
(barras claras) e no citoplasma de algas verdes (barras escuras) de uma lagoa.
As diferenças na concentração relativa de íons 
mantêm-se em virtude de:
a) Osmose. 
b) Difusão através da membrana. 
c) Transporte passivo através da membrana. 
d) Transporte ativo através da membrana. 
e) Barreira exercida pela parede celulósica. 
C
o
n
ce
n
tr
a
çã
o
Explicação:
É fundamental notar que o exercício pergunta (em vermelho) 
o que mantém as diferenças de concentração de cada um dos 
íons.
Lembremos que entre as algas (meio hipertônico) e o meio 
externo (meio hipotônico), haveria, espontaneamente, a 
passagem de soluto do meio hipertônico para o meio 
hipotônico (o mesmo raciocínio que tivemos durante a aula 
quando falamos da bomba de Na+ e K+). Sendo assim, 
passaria a ter uma maior concentração de solutos no meio 
externo às células das algas. Isto não acontece. A 
concentração dos solutos provavelmente porque há um 
transporte contra o gradiente de concentração, o que 
mantém os solutos sempre mais concentrados no meio 
intracelular.
A resposta para a questão é D
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Exercício
2) (UFRN-1998) As hemácias de mamíferos são isotônicas, quando comparadas a uma solução 
salina de NaCl a 0,9%. Tais hemácias, colocadas em uma solução com concentração de 0,2% 
de NaCl, sofrem:
a) Diálise com hemólise. 
b) Osmose sem hemólise. 
c) Osmose com hemólise. 
d) Diálise sem hemólise.
Explicação:
Quando colocadas em meio 
contendo NaCl 0,9%, as hemácias, 
estarão em meio hipotônico. Por 
isso, as células ganharão água 
devido à osmose, irão inchar e 
sofrer lise osmótica. A lise osmótica 
das hemácias é denominada 
hemólise.
A resposta para a questão é C