Aula 3 e 4 - Osmose%2c osmolaridade e tonicidade

Prévia do material em texto

Osmose, osmolaridade e tonicidade: transporte de água e regulação do volume celular 
Transporte passivo: Solvente
Objetivos:
	Definir osmose.
	Compreender as trocas de água entre meio intra e extracelular. 
	Compreender a importância da membrana plasmática na osmose.
	Compreender a dinâmica do fluxo de água.
	Entender princípios de osmolaridade e tonicidade.
A osmose (caso particular de difusão) é um movimento de componentes de uma mistura qualquer que obedece a 2a. Lei da TD que diz:
“De onde tem mais, vai para onde tem menos”.
A osmose é o movimento de água através de uma membrana semipermeável, ocasionado por diferenças na pressão osmótica e é um fator importante na vida das células. As membranas plasmáticas são mais permeáveis à água que a maioria das outras moléculas pequenas, íons e macromoléculas, por que os canais proteicos (aquaporinas) na membrana seletivamente permitem a passagem de água.
	Parte essencial dos líquidos, secreções e das células (meio interno e citoplasma)
	Meio para reações metabólicas
	Meio transporte / excreção substâncias
Osmose
 A osmose, do grego "osmós", significando “impulso”
 
PRESSÃO OSMÓTICA
Ao realizar a osmose, a água acaba empurrando a membrana semipermeável. Disso resulta uma pressão sobre a membrana, denominada pressão osmótica
Medindo a Pressão Osmótica
A pressão osmótica pode ser medida aplicando-se uma pressão externa que bloqueia a osmose.
O fluxo de água (osmose) através da membrana ocorre:
	Via bicamada lipídica 
	Via proteínas – aquaporinas
 
Aquaporinas ocorrência:
Bactérias, Plantas e Animais
No ser humano, 13 diferentes aquaporinas (denominadas de Aqp 0 até Aqp 12) já foram descritas.
Aquaporina 1 – Estrutura Molecular
 - Estrutura do monômero: 6 alfa-hélices transmembrana, com 2 alças
 formadoras do poro. A alça contém a sequência NPA (as letras símbolos da Asparagina – Prolina – Alanina) de aminoácidos
Como se realiza o transporte de água
- Aquaporina 1 - poro passivo - passagem água movida 
pelo gradiente osmótico.
- A água é selecionada pelo tamanho e pela carga elétrica.
- Íons não a atravessam por estarem hidratados
Não Apenas Água
- Família aquaporinas é dividida em :
*Aquaporinas – Selecionam apenas água
*Aquagliceroporinas - Água e Glicerol
	AQP 3 transporte de GLICEROL para o eritrócito 
	AQP 7 tecido adiposo transporte de glicerol originado dos TAG
	AQP 9 captação de glicerol pelo fígado para formação de glicose
Subtipos de AQPs de mamíferos
 expressos em células/tecidos específicos
A LOCALIZAÇÃO DAS DIVERSAS AQUAPORINAS
AQP 0- Cristalino
AQP 1 – Vasos Sanguíneos,
 Túbulos renais proximais, 
 Alça de Henle
 Orelha, Olhos
AQP2 – Localizada nos túbulos coletores
 Concentração da urina
 regulada por hormônio ADH
ADH estimula a inserção da AQP 2 
na membrana plasmática da célula principal
dos túbulos coletores
Diabetis insipidus Nefrogênico:
Pode ser causada por mutação no gene que
codifica AQP2
ADH
Água
Transdução
sinal
Exocitose
Transporte
*
AQP 3 – túbulos coletores, epiderme, tratos 
 respiratório e digestivo
AQP 4 - Membrana perivascular de 
 astrócitos, olhos, orelha, músculo 
 esquelético, estômago e túbulos
 coletores 
AQP 5 - Córnea, glândulas salivares serosas,
 sudoríparas , e células epiteliais
 pulmonares
AQP 6 – Túbulos coletores 
AQP 7 – Adipócitos, testículos e rins
AQP 8 – Rins, testículos e figado
AQP 9 – Fígado e leucócitos
AQP 10- intestino, dútos eferentes 
 e epidídimo
 AQP 4
 AQP 0, 1, 4, 5 
AQP 3
AQP 4
AQP 3, 5
AQP 9
AQP 1, 2, 3, 4, 6 , 7 e 8
AQP 3, 10
AQP 0, 3,7, 8, 9, 10
AQP 1,4
AQP 4
*
Fluxo osmótico
	É diretamente proporcional à diferença de osmolaridade das soluções nos dois lados da membrana.
	Determinado pelos solutos osmoticamente ativos 
Osmolaridade é a quantidade de partículas dissolvidas em um determinado solvente. Quanto maior a osmolaridade, maior a pressão osmótica do soluto sobre o solvente. Pressão osmótica é a força de atração que o soluto exerce sobre o solvente, atraindo-o a fim de equilibrar as pressões osmóticas de dois lados de uma membrana semipermeável.
Era uma vez uma hemácia feliz em uma solução de 145 mM NaCl ...
...que foi transportada para uma solução de 250 mM NaCl ...
… e depois para uma solução de 100 mM NaCl.
Cálculo da osmolaridade (osmóis/L):
Osmolaridade = Molaridade x fator de dissociação (K)
Molaridade = m (massa) x K / PM (peso molecular) x Volume (L)
Padrão de comparação normalidade = 0,280 a 0,300 osmóis / L 
 
TONICIDADE
Definição menos específica: Capacidade de uma solução de reduzir ou aumentar o volume celular
Isotônica
Hipotônica
Hipertônica
TONICIDADE
Exercícios
Calcular a Osmolaridade e Tonicidade
Um aluno da Biomedicina observou uma amostra de sangue de uma paciente em um microscópio óptico. O aspecto das hemácias indicava estarem crenadas e a osmolaridade plasmática da Dona Maria era de 0,315 osmóis/L.
Diante dessa constatação:
	Qual a tonicidade da solução que pode reverter essa situação?
	Cite um exemplo de solução que poderia ser utilizada e qual a via de administração.
 
Exercícios
Classifique as soluções abaixo quanto a osmolaridade e tonicidade e apresentação da célula quanto ao volume.
Soluções:
a) NaCl a 0,145 M
b) NaCl a 0,02 M
c) NaCl a 0,200 M
d) Uréia a 0,290 M
e) Uréia a 0,290 M e NaCl a 0,145 M
Exercício
Hemácias humanas foram imersas em duas soluções das substâncias I e II, marcadas com um elemento radioativo, para estudar a dinâmica de entrada dessas substâncias na célula. Os resultados estão apresentados no gráfico abaixo.
Com base nesses resultados, pode-se concluir que as substâncias I e II foram transportadas para dentro da célula, respectivamente, por 
(A) transporte ativo e difusão passiva.
(B) difusão facilitada e transporte ativo.
(C) difusão passiva e transporte ativo.
(D) fagocitose e pinocitose.
(E) osmose e difusão facilitada.
Exercício
Hemácias humanas foram colocadas em um meio com concentrações diferentes. Pelo formato das células I, II e III, sabe-se que os meios se classificam, respectivamente, como:
a) Isotônico – hipotônico – hipertônico.
b) Hipertônico – isotônico – hipotônico.
c) Hipotônico – hipertônico – isotônico.
d) Hipotônico – isotônico – hipertônico.
e) Isotônico – hipertônico – hipotônico.
Fontes
Heneine, Ibrahim Felippe - Biofísica básica. 2.ed.
Guyton, Arthur C. - Tratado de fisiologia médica. - 12.ed.
Junqueira, Luiz Carlos Uchôa - Biologia celular e molecular - 9.ed. 
Obrigado!