Aula 02 Fisiologia das Membranas

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Fisiologia das Membranas
Profª. Luciana Macêdo
Introdução
Todas as células, eucariontes ou procariontes, apresentam membrana plasmática que separa o meio interno do meio externo e são visualizadas somente por microscopia eletrônica
O modelo mais aceito atualmente, associa a forma da membrana com suas várias funções, é chamado de modelo do mosaico fluído, proposto pelos pesquisadores Singer e Nicholson, em 1972.
Propriedades da Membrana
Permeabilidade seletiva: seleciona as substâncias que devem entrar e sair das células.
Baixa tensão superficial: ocorre devido a grande maleabilidade da membrana.
Alta resistência elétrica: devido à presença de fosfolipídios que apresentam baixa condutividade elétrica.
Regeneração: até certos limites, consegui-se restituir caso sofra alguma lesão.
Elasticidade: as interações existentes entre as moléculas de proteínas e fosfolipídios conferem elasticidade à membrana.
Funções
Proteção
Permeabilidade Seletiva
Composição Química
Lipídeos
Proteínas
Propriedades
Elasticidade
Regeneração
MEMBRANA PLASMÁTICA
Proteínas
Lipídeos
O modelo da membrana plasmática é denominado mosaico fluído porque as moléculas de proteínas não estão fixas e sim mergulhadas entre as moléculas de fosfolipídios. Esse modelo foi proposto por Singer e Nicholson.
MEMBRANA PLASMÁTICA
 glicocálix
A membrana possui uma porção hidrofílica que corresponde às camadas externas de lipídeos e uma porção hidrofóbica, correspondente à camada interna da membrana.
HIDROFOBIA
HIDROFILIA
Moléculas com uma extremidade polar e outra apolar são chamadas ANFIPÁTICAS.
DISPOSIÇÃO DOS FOSFOLIPÍDIOS NAS MEMBRANAS
Água
Parte polar do fosfolipídio: Atraída pela água
Região apolar: ácidos graxos: repelida pela água
PROTEÍNAS DA MEMBRANA
A) INTEGRAIS OU INTRÍNSECAS: encaixadas através da bicamada lipídica, sobressaem nas duas superfícies da bicamada lipídica. São estruturais, enzimas, receptores e transportadores.
B) EXTRÍNSECAS OU PERIFÉRICAS: ficam na superfície da bicamada lipídica, atraídas pela porção polar dos fosfolipídios ou ligadas às proteínas integrais. Tem atividade enzimática.
AUMENTAM A SUPERFÍCIE DE ABSORÇAO DE ÁGUA NOS TÚBULOS RENAIS
INVAGINAÇÕES DE BASE
ENCONTRADAS NO EPITÉLIO DE REVESTIMENTO DO INTESTINO ONDE AUMENTAM A SUPERFÍCIE DE ABSORÇAO DE NUTRIENTES.
MICROVILOSIDADES
ESPECIALIZAÇÕES PARA AUMENTAR A SUPERFÍCIE DE ABSORÇÃO
Meio extracelular
Desmossomo
Interdigitação
Desmossomo
DESMOSSOMOS E INTERDIGITAÇÕES SÃO ENCONTRADOS NO TECIDO EPITELIAL DE REVESTIMENTO.
ESPECIALIZAÇÕES PARA AUMENTAR A ADERÊNCIA.
	A MEMBRANA PLASMÁTICA		
	ESTRUTURA	O modelo do mosaico fluido afirma que moléculas protéicas estão em dupla camada lipídica, mas com livre movimentação.	
	FUNÇÃO	Permeabilidade seletiva e reconhecimento celular.	
	ESPECIALIZAÇÕES	Microvilosidades	Ocorrem no epitélio intestinal e servem para aumentar a superfície de absorção.
		Invaginações de base	Promovem o transporte de água nos canalículos renais.
		Desmossomos e interdigitações	Servem para promover a adesão entre as células epiteliais.
Cabeça Hidrofílica = tem afinidade com a água
Cauda Hidrofóbica = não tem afinidade com a água
As células animais podem apresentar um revestimento externo intimamente associado à membrana plasmática, constituído por glicoproteínas (moléculas de glicídios associados a proteínas) e por glicolipídios (moléculas de glicídios associados a lipídios.) 
As glicoproteínas e os glicolipídios associados se entrelaçam, formando uma espécie de malha protetora externa à membrana , chamada glicocálix.
Glicocálix
NÃO GASTA 
ENERGIA
GRANDES
MOLÉCULAS
 GASTA 
ENERGIA
TRANSPORTES
Difusão simples: ocorre quando uma substância passa do meio onde ela está em maior concentração para um meio onde ela se encontra em menor concentração, portanto a favor de um gradiente de concentração, sem gasto de energia.
ÁGUA
SACAROSE
 Solução A
Solução B
Difusão simples
PASSAGEM DE SUBSTÂNCIAS DE ONDE TEM MAIS PARA ONDE TEM MENOS
Difusão simples (transporte de solutos)
• O movimento resultante das moléculas se dá da região de maior concentração para a região de menor concentração.
• A difusão é um processo passivo (não depende de energia celular). O movimento resultante das moléculas ocorre até que as concentrações sejam equivalentes.
• A difusão é diretamente proporcional à área da superfície da membrana e inversamente proporcional à espessura da membrana.
Osmose: é a passagem da água (líquido) do meio de menor concentração (hipotônico) para o meio de maior concentração (hipertônico) através de uma membrana semipermeável até o estabelecimento de uma igualdade de concentrações (isotonia).
Perde
Ganha
Hipo
Hiper
ISOTONIA
S O L V E N T E
M.S.P
A água se movimenta livremente através da membrana, sempre do local de menor concentração de soluto para o de maior concentração. A pressão com a qual a água é forçada a atravessar a membrana é conhecida por pressão osmótica.
Quando se comparam soluções de concentrações diferentes, a que possui mais soluto e, portanto, maior pressão osmótica é chamada hipertônica, e a de menor concentração de soluto e menor pressão osmótica é hipotônica. Separadas por uma membrana, há maior fluxo de água da solução hipotônica para a hipertônica, até que as duas soluções se tornem isotônicas.
Transporte NÃO mediado por proteínas:
• Difusão simples (transporte de solutos)
• Osmose (transporte de água)
Transporte mediado por proteínas:
• Difusão facilitada (por canais ou carregadores)
• Transporte ativo (primário ou secundário)
ENERGIA
Hemácias são Células sanguíneas Responsáveis pelo 
Transporte de gases (Principalmente o Oxigênio). São células Anucleadas com forma de disco Bicôncavo.
EXPERIÊNCIAS COM HEMÁCIAS
Experiências com hemácias colocadas em meio isotônico
Não acontece nada com as hemácias, pois sua concentração é igual à do meio
H2O
H2O
Experiências com hemácias colocadas em meio hipertônico
H2O
H2O
H2O
Se o meio é hipertônico em relação às hemácias, então as hemácias são hipotônicas em relação ao meio, portanto perdem água para o meio e ficam crenadas (murchas)
Experiências com hemácias colocadas em meio hipotônico
Se o meio é hipotônico em relação às hemácias, então as hemácias são hipertônicas em relação ao meio, portanto ganham água do meio e sofrem hemólise
H2O
H2O
H2O
Plasmólise: é o fenômeno que ocorre quando uma 
Célula vegetal é colocada em solução hipertônica.
MEIO HIPERTÔNICO
vacúolo
núcleo
vacúolo
núcleo
Célula plasmolisada
H2O
H2O
Se o meio é hipertônico em relação à célula, então a célula é hipotônica em relação ao meio, portanto perde água para o meio e fica plasmolisada (murcha)
VACÚOLO
NÚCLEO
MEIO HIPOTÔNICO
Célula túrgida
Turgescência: é o fenômeno que ocorre quando uma célula vegetal é colocada em solução hipotônica.
Se o meio é hipotônico em relação à célula, então a célula é hipertônica em relação ao meio, portanto ganha água do meio e fica túrgida (cheia).
G
L
I
C
O
S
E
RECONHECIMENTO
M.P
LIBERAÇÃO
CAPTURA
M.P
M.P
TRANSLOCAÇÃO
Glicose
M.P
Permease
Difusão facilitada: é a passagem de substâncias através da membrana plasmática com a ajuda de facilitadores, também chamados de carreadores de membrana ou permeases (enzimas).
Difusão facilitada
Sempre a favor do gradiente eletroquímico (não necessita de energia celular).
Ex: BOMBA DE Na+ e K+ : O K+ é ENCONTRADO EM MAIOR QUANTIDADE DENTRO 
DA CÉLULA ENQUANTO O Na+ é ENCONTRADO EM MAIOR QUANTIDADE FORA DA
CÉLULA, PORTANTO COM TENDÊNCIA A ACORRER A DIFUSÃO SIMPLES. PORÉM
A CÉLULA BOMBEIA K+ PARA DENTRO E Na+ PARA FORA, MESMO CONTRA UM
GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO (JÁ ESTÁ CHEIO E A CÉLULA JOGA MAIS). 
K+
Na+
K+
Na+
K+
Na+
DIFUSÃO SIMPLES
TRANSPORTE ATIVO
Transporte ativo: é a passagem de substâncias através da membrana plasmática contra um gradiente de concentração com consequentegasto de energia (ATP).
Transporte Ativo
• Envolve gasto energético. 
• Ocorre contra o gradiente eletroquímico. 
• Primário: utiliza diretamente a energia derivada da hidrólise de ATP.
• Secundário: utiliza indiretamente a energia derivada da hidrólise de ATP.
TRASPORTE
EM
QUANTIDADE
ENDOCITOSE
EXOCITOSE
FAGOCITOSE
PINOCITOSE
CLASMOCITOSE
GRANDES
MOLÉCULAS
ENGLOBAMENTO
ELIMINAÇÃO
RESÍDUOS
LÍQUIDOS
SÓLIDOS
Canal de
pinocitose
Partícula líquida
pinossomo
Pinocitose: é o englobamento de partículas líquidas pela célula
A PARTÍCULA ENGLOBADA SERÁ, POSTERIORMENTE, DIGERIDA PELOS LISOSSOMOS
Partícula sólida
Fagocitose: É o englobamento de partículas sólidas pela célula
A PARTÍCULA ENGLOBADA SERÁ, POSTERIORMENTE, DIGERIDA PELOS LISOSSOMOS
Fagossomo
Lisossomos
Pseudópodes
MEMBRANA PLASMÁTICA
RESÍDUOS
Vacúolo resídual
CLASMOCITOSE: É A ELIMINAÇÃO DE RESÍDUOS DA DIGESTÃO CELULAR
RESUMO
DIFUSÃO SIMPLES
M.P
S U B S T Â N C I A S
MEIO 
MEIO 
]
[
]
[
RESUMO
TRANSPORTE ATIVO
M.P
S U B S T Â N C I A S
MEIO 
]
[
MEIO 
]
[
DIFUSÃO FACILITADA
M.P
M O L É C U L A S
PERMEASE
MEIO INTERNO
MEIO EXTERNO
SÓLIDOS
FAGOCITOSE
LÍQUIDOS
PINOCITOSE
RESÍDUOS
CLASMOCITOSE
TRANSPORTE EM QUANTIDADE
RESUMO
Difusão simples
O soluto penetra na célula quando sua concentração é menor no interior celular do que no meio externo e sai da célula no caso contrário. Neste processo não há consumo de energia. Ocorre a favor do gradiente.
Difusão facilitada
Algumas substâncias como a glicose, galactose e alguns aminoácidos são grandes em relação aos poros da membrana e não são solúveis em lipídios, o que também impede a sua difusão pela matriz lipídica da membrana. No entanto, essas substâncias passam através da matriz, por transporte passivo, contando, para isto, com o trabalho de proteínas carregadoras (proteínas transportadoras.) 
Hipertônico
Isotônico
Hipotônico
Células do Sangue
Células Vegetais
Plasmolizado
Flácido
Turgido
CRENAÇÃO
Bomba de NA+ (sódio) e K+ (potássio)
 Este tipo de transporte se dá, quando íons como o sódio (Na+) e o potássio (K+), tem que atravessar a membrana contra um gradiente de concentração. 
 Encontramos concentrações diferentes, dentro e fora da célula, para o sódio e o potássio. 
 Na maioria das células dos organismos superiores a concentração do sódio (Na+) é bem mais baixa dentro da célula do que fora desta. 
 O potássio (K+) apresenta situação inversa. A sua concentração é mais alta dentro da célula do que fora desta. 
Passivo
Ativo
Quantidade