Aula-Absorção-Íons

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ABSORÇÃO DE ÍONS PELAS RAÍZES
Diferença entre entrada de água e íons pela membrana fundamentalmente é o gasto energético. 
Variação da energia livre quando a água entra é menor do que zero, pois é espontânea. 
Uma pequena porcentagem dos íons (1 a 2%) passam sem gasto energético, pois fazem parte da necessidade de equilíbrio (homeostase) da célula. 
Epiderme -> Parênquima Cortical (Cortex) -> Endoderme (estrias de Caspari nas paredes celulares). As estrias impermeabilizam a parede celular (apoplasto), fazendo a água passar pelo simplasto. 
Apoplasto: permeável e adsorve.
Todas as células absorvem íons, porém só a da raiz é especialista. Diferença da célula da raiz pra célula das folhas é que na da folha há cutícula, ou seja, uma barreira para absorção, por isso quando algum fertilizante foliar for aplicado deve ser junto de algum ‘facilitador’ / adjuvante para minimizar essa barreira.
Absorção: passagem de um elemento qualquer na forma iônica ou molecular através de uma membrana. Absorção não é difusão por conta do gasto energético. O potencial químico dos íons é maior dentro do que fora da célula, sendo assim, o gradiente é contrário a passagem de íons por absorção (por isso não pode ser difusão).
P milho = P int / P ext = 100 / 0,1 = 1000
Processo endergônico: variação de energia livre é maior do que zero.
Para reverter o processo de absorção é necessário danificar a membrana (água é liberada). Absorção contra gradiente de concentração há gasto energético.
CONTATO ÍON – RAÍZ
- Intercepção radicular
- Fluxo de massa
- Difusão
Caminhos percorridos pelos íons nas raízes são simplastos e apoplasto. Zona meristemática não absorve nem guarda tanto quanto a zona de maturação (pelos que aumentam zona de contato, as células estão maduras e possuem vacúolo maior). 
Função das estrias de Caspary: complica a entrada e saída de água, agindo como defesa para perda de água em momento de seca.
Fases: 1. A favor ou contra gradiente químico (a favor do gradiente eletroquímico e sem gasto de energia); 2. Contra gradiente eletroquímico (com gasto de energia).
Saturação de absorção: as proteínas estão trabalhando com máxima eficiência. 
Km = concentração do elemento qualquer (Ca, Mg, etc) que corresponde a metade da sua velocidade de absorção. Define a afinidade do elemento pelo seu sítio transportador. (Quanto menor Km, maior afinidade com o elemento)
Fase 1.1: a favor ou contra gradiente químico (sem gasto de energia metabólica) – a favor do gradiente eletroquímico (1%)
Parede celular – citoplasma
Características:
- Físico-químico, sistemas vivos ou não
- Desligado respiração, fosforilação
- Não necessita de energia
- Espontâneo, 2ª lei termodinâmica (Delta G < 0)
- Presença ou ausência de O2 
- Inibidores não interferem
- Qq tºC
Fase 1.2: a favor do gradiente e do potencial químico (eletroquímico)
Difusão: importante para chegar de um lugar até o outro. Espaços intercelulares, parede, superfície externa plasmalema. Depende da área na qual ela está ocorrendo. É um processo de pequeno alcance, dependendo da distância.
Fase 1.3: contra o gradiente potencial químico (a favor do eletroquímico)
Equilíbrio de Donnan: explica o equilíbrio da membrana quando cargas elétricas de macromoléculas (exemplo: proteínas) não conseguem atravessá-la. Nesta condição, o movimento difusivo de íons pode ser contrário ao gradiente de potencial químico e sem gasto de energia pelo fato de ser a favor do potencial eletroquímico.
Condições para equilíbrio de Donnan: existência de uma fase de Donnan (face interna da membrana), com presença de um ânion indifusível (não passa pela membrana) e de um cátion difusível; existência de uma fase aquosa (face externa da membrana) da fase de Donnan; que essas fases entrem em contato por meio de uma membrana.
Se sai uma positiva, sai uma negativa (sempre para manter o equilíbrio). Por que está em equilíbrio? Por que no equilíbrio o produto dos íons difusíveis de um lado da membrana será igual ao produto dos íons difusíveis do outro lado.
É CONTRÁRIO AO QUÍMICO, POIS O ELÉTRICO É MAIS IMPORTANTE.
Gradiente eletroquímico: quando um íon atravessa uma membrana desenvolve através dela o potencial eletroquímico, que explica que no equilíbrio as diferenças de concentração entre as duas faces da membrana (interna e externa) são contrastadas pelas cargas elétricas.
Potencial transmembrana (ou de membrana): é experimentalmente determinado e corresponde a diferença de potencial elétrico entre as duas faces de uma membrana. 
Em cada face da membrana, o potencial elétrico corresponde a soma do potencial de todas as substâncias com cargas elétricas naquela face. Toda vez que uma carga elétrica atravessa a membrana, ocorre desequilíbrio. A soma das cargas elétricas positivas e negativas 
O K+ é mantido em equilíbrio positivo. Se for diferente de -59MV há gasto de ATP.
Gasto energia: PM = -30MV ATP para colocar K+ pra dentro; PM = -90MV ATP para colocar para fora da célula.
Fase 2.1: Contra o gradiente eletroquímico (gasto energia metabólica) 
Citoplasma, vacúolo, organelas. Simplasto
Características: metabólico, célula viva, ligado respiração e fosforilação, necessidade energética, não espontâneo (delta G > 0), presença de O2 e temperatura fisiológica.
Membranas biológicas: moléculas grandes ou carregadas
Não atravessam bicamada lipídeos; passagem canais ou transportadores; energia transporte solutos e manter gradiente eletroquímicos. 
ATPases – H+
Membrana biológica: energia química (ATP) convertida em gradiente eletroquímico prótons.
Mecanismos: 
1. Teoria quimiosmótica (ou hipótese de Mitchell): nas membranas das células vegetais (raiz ou folha) dos cloroplastos, das mitocôndrias e dos vacúolos, existem ATPases ligadas com orientação definida que catalisam reações vetoriais e seus produtos assumem direções contrárias. Nessas membranas a ATPase catalisa a reação de hidrólise do ATP da seguinte forma (ATP + H2O -> ADP + P + H+ + OH-) nesse processo (catálise), enquanto a ADP e o OH se mantém na face interna da membrana o H+ / íon H+ é bombeado com gasto de energia para outra face. Com o bombeamento do íon H+ desenvolve-se gradiente eletroquímico de prótons chamado também de força motriz protônica (variação do pH menos o potencial elétrico).
Tipo F: cloroplasto e mitocôndria. 
2. Proteínas de transporte: abrange o quimiosmótico. Proteínas de transporte podem ser transportadores (1os – criam e mantém grandiente eletroquímico prótons (ATPases) ou 2os – acoplam absorção / secreção solutos ao movimento de prótons a favor do gradiente eletroquímico prótons). Tipos de proteínas de transporte secundário:
Simporte: absorção de soluto a favor do gradiente eletroquímico de prótons (dois solutos ao mesmo tempo no mesmo sentido)
Antiporte: próton a favor do gradiente, soluto pode ser contra ou a favor (dois solutos se movimentando ao mesmo tempo, porém em sentido contrário)
 
Não vai ficar inteiramente aberto pra sempre, o potencial membrana reconhece.
Poros abertos (passam muito íons e solutos) e fechados
Canais tem especificidades na base (íons que formam canais e entram primeiro na abertura). Mais elevado que a capacidade de transporte das proteínas transportadoras.