Transporte passivo - Transporte ativo

Prévia do material em texto

Capítulo 1: Parte 2
1
TRANSPORTE PASSIVO
DIFUSÃO PASSIVA: ocorre quando duas soluções de concentrações diferentes são colocadas em contato.
As moléculas tendem a mover-se no sentido de igualar as concentrações. Na membrana plasmática isso
ocorre graças a algumas proteínas possuírem um canal interno, denominado canal aquoso, que permite a
difusão de pequenas moléculas solúveis em água e também das próprias moléculas de água.
Fig. 1.4 – a) Difusão de um soluto, através da membrana; b) Penetração de moléculas de soluto para o
interior da célula, até atingir a mesma concentração, dos dois lados da membrana. e c) movimento de soluto
através da membrana, ocorre com a mesma velocidade, em ambas as direções.
DIFUSÃO FACILITADA: também é um processo que pode ser passivo, quando não envolve gasto de
energia pela célula. Nesse tipo de difusão, algumas proteínas atuam facilitando a passagem de certas
moléculas que, por difusão simples, demorariam muito tempo para atravessar a membrana. Esse processo é
particularmente comum no movimento de glicose, aminoácidos e vitaminas em alguns tipos celulares,
podendo ser reversível. A hipótese de que a difusão facilitada se deve à presença de um transportador que se
combina com o soluto penetrante tem sido apoiada pela identificação de proteínas extraídas de membranas
que se combinam especificamente com substâncias que penetram nas células por difusão facilitada.
Capítulo 1: Parte 2
2
Fig. 1.5 – Esquema do processo de difusão facilitada através da membrana plasmática.
OSMOSE: por definição é a difusão através de membranas semipermeáveis, onde há passagem apenas do
solvente do meio menos concentrado para o mais concentrado a fim de equilibrá-los. Como exemplo, quando
uma hemácia, ou qualquer outra célula, encontra-se em um meio de mesma concentração que a de seu
interior (isotônico), ela apresenta-se com aparência normal. Em meio mais concentrado (hipertônico), a
célula perde água (“murcha”) e em meio hipotônico há entrada de água na célula, provocando aumento do
seu volume, o que pode levar à ruptura da membrana plasmática.
Fig. 1.6 - Osmose – efeito de soluções: isotônica, hipertônica e hipotônica.
Capítulo 1: Parte 2 3
TRANSPORTE ATIVO
Como vimos anteriormente, no transporte passivo não ocorre gasto de energia pela célula durante a
movimentação do soluto, pois este se desloca à favor do gradiente de concentração, ou seja, há movimento
de moléculas do soluto, da solução mais concentrada para solução menos concentrada. Já no transporte ativo
ocorre o contrário, há uma movimentação de moléculas de soluto contra um gradiente de concentração. O
exemplo mais conhecido e estudado é o transporte dos íons Na+ e K+, através da membrana, contra um
gradiente de concentração dos mesmos, conhecido como bomba de Na+/K+ que ocorre basicamente por três
motivos:
1) manutenção da alta concentração de K+ dentro da célula, importante na síntese de proteínas e na
respiração celular.
2) manutenção do equilíbrio osmótico através do bombeamento de íons Na+ para fora da célula.
3) estabelecimento de diferença de cargas elétricas na membrana plasmática.
É graças a uma enzima localizada na superfície interna da membrana (uma fosfatase), que o ATP é
hidrolisado em ADP, fornecendo energia para o transporte ativo do Na+ e K+. Pelo fato destes íons
atravessarem normalmente a membrana celular, através do processo de difusão facilitada, auxiliados por uma
proteína localizada na membrana, houve a necessidade da célula desenvolver um processo capaz de manter
uma diferença de concentração entre eles. A concentração maior de íons Na+ está no meio extracelular e a de
íons K+ no meio intracelular, e é necessário que este estado se mantenha. A manutenção da concentração
destes íons, dentro e fora da célula, ocorre por um processo ativo que foi denominado "Bomba de Sódio e
Potássio".
Capítulo 1: Parte 2 4
Fig. 1.7 – Esquema do mecanismo de transporte ativo através da membrana, envolvendo transporte de sódio
e potássio (bomba de sódio e potássio).
Capítulo 1: Parte 2 5
TRANSPORTE EM QUANTIDADE
Pelos processos anteriores vimos que moléculas e íons atravessam a membrana plasmática e penetram no
citoplasma ou dele saem. Entretanto, as células também são capazes de transferir para o seu interior, em
bloco, grande quantidade de macromoléculas (proteínas, polissacarídeos, polinucleotídeos) e, até mesmo,
partículas visíveis ao microscópio óptico, como bactérias. Este transporte em bloco é sempre acompanhado
por alterações morfológicas da membrana plasmática. Quando ele vem do meio externo para o meio
intracelular é chamado endocitose, figura 1.8, e é feito por dois processos: denominados fagocitose e
pinocitose. Os processos de fagocitose e pinocitose estão também relacionados com um mecanismo de
defesa existente em muitos animais, realizado por células denominadas fagócitos.
Quando a transferência de macromoléculas tem lugar em sentido inverso, isto é do citoplasma para o meio
extracelular, o processo recebe o nome de exocitose.
FAGOCITOSE: é o englobemento de partículas sólidas através da emissão de pseudópodes (Do gr.
pseudos, falso; podos, pés). Nos protozoários, como nas amebas, os pseudópodes participam do processo de
nutrição. Nos animais superiores representa um mecanismo de defesa, através do qual células chamadas de
fagocitárias, como alguns tipos de leucócitos no sangue (figura 1.9) macrófagos no tecido conjuntivo e as
células da micróglia no tecido nervoso, englobam e destroem partículas inertes e microrganismos invasores.
O material após ser envolvido pela célula, fica protegido dentro da estrutura chamada fagossoma (ou
pinossoma, se a ingestão for de líquidos). Para que seja digerido, há a necessidade da presença de enzimas.
Assim ocorre a fusão do fagossoma com o lisossomo formando o fagolisossomo, figura 1.8.
Lisossomos (Do gr. Lysis, dissolução; soma, corpo): são corpúsculos intracitoplasmáticos geralmente
esféricos, constituídos por uma membrana e seu interior contém enzimas hidrolíticas (proteases, lípases,
carboidratos, nucleases, fosfatases, etc.). A membrana lisossômica não é atacada pelas enzimas que a
envolve. Tal fato se deve a existência de um revestimento glicoprotéico em sua face interna, que a protege do
ataque das enzimas ali existentes. Ocorrem nas células animais e protozoários, e já foram observados em
vegetais. A síntese das enzimas lisossômicas ocorre no retículo endoplasmático rugoso. Daí elas atingem o
complexo de golgi onde por brotamento, são formados os lisossomos.
Formado o fagolisossomo ocorrerá a "digestão" das partículas e/ou moléculas ali contidas. Quando suas
membranas se rompem, pelo bloqueio dos estabilizadores das membranas lisossômicas, suas enzimas se
espalham pelo citoplasma da célula, determinando a auto destruição da célula (autólise).
Outra função dos lisossomos relaciona-se com a renovação das organelas celulares que já tenham atingido
seus limites de duração, contribuindo assim para a renovação do material citoplasmático. Em certas
circunstâncias, organelas ou porções de citoplasma são envolvidas por uma unidade de membrana.
Lisossomos primários fundem-se com estas estruturas e iniciam a digestão do citoplasma nelas contido.
Forma-se assim um lisossomo secundário que recebe o nome de autofagossoma. Os produtos desta digestão
voltam para o citoplasma e são reutilizados ou eliminados da célula pelo processo de exocitose, figura 1.8.
PINOCITOSE: (Do gr. pino, beber). É o processo de englobamento de gotículas de substâncias líquidas que
são como que "sorvidas" por uma depressão da membrana, que se aprofunda e mergulha no citoplasma. A
membrana se invagina formando um túbulo, visível apenas ao microscópio eletrônico. A substância líquida
penetra no túbulo que, por estrangulamentos basais, origina os microvacúolos (pinossomos). É um dos
principais mecanismos de entrada de água na célula.
Capítulo 1: Parte 2 6
Fig. 1.8 – Esquema das modificações sofridas por uma célula fagocíticas nos processos de Endocitose e
Exocitose.Capítulo 1: Parte 2 7
Fig. 1.9 – Um fagócito do sangue, o neutrófilo ou polimorfonuclear, englobando a bactéria (a, b, c).
À direita fotografia por microscopia eletrônica. S1 – bactéria livre, S2 – bactéria em processo de
englobamento, S3 – bactéria no interior do vacúolo fagocítico.