Fisiologia - Transporte de substâncias

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fisiologia 
transporte de substâncias 
 
A membrana plasmática consiste em uma bicamada 
lipídica, contendo também grande número de 
moléculas de proteínas incrustadas nos lipídeos, muitas 
delas penetrando por toda a espessura 
Barreira contra os movimentos das moléculas de água 
e de substâncias hidrossolúveis 
As lipossolúveis podem atravessas a bicamada 
dispersando-se, de modo direto, através da substância 
lipídica 
Muitas dessas proteínas penetrantes podem funcionar 
como proteínas transportadoras 
As proteínas canais permitem o livre movimento da 
água, íons e moléculas selecionadas 
As proteínas carreadoras se ligam às moléculas a 
serem transportadas e sofrem alterações estruturais 
para mover a substância até o outro lado da membrana 
O transporte ocorre por dois processos básicos: 
difusão ou transporte ativo 
Difusão: movimento molecular aleatório de substâncias, 
molécula a molécula, através dos espaços 
intramoleculares da membrana ou com proteínas 
carreadoras 
Transporte ativo: movimento de íons ou de outras 
substâncias com proteína carreadora, de modo a fazer 
com que a substância vá contra o gradiente de energia 
→	requer fonte adicional de energia 
 
 
Difusão 
É dividida em dois subtipos: difusão simples e difusão 
facilitada 
Difusão simples significa que o movimento cinético das 
moléculas ou dos íons ocorre através de abertura na 
membrana ou através dos espaços intermoleculares 
Difusão facilitada requer a interação com uma proteína 
carreadora →	movimento de vaivém 
A velocidade de difusão através da membrana é 
diretamente proporcional à lipossolubilidade 
Muitas membranas contêm “poros” proteicos 
chamados aquaporinas que permitem, seletivamente, a 
passagem rápida de água através da membrana celular 
Outras moléculas lipofóbicas podem passar pelos canais 
dos poros das proteínas do mesmo modo 
À medida que suas dimensões aumentam, sua 
penetração diminui acentuadamente 
 
CANAIS PROTEICOS 
•	 possuem vias tubulares por toda a espessura da 
membrana entre o LEC e o LIC 
•	os poros são compostos de proteínas integrais da 
membrana celular que formam tubos abertos através 
da membrana e que ficam sempre abertos →	
seletividade: diâmetro e carga 
•	são distinguidos por duas características: 
1. seletivamente permeáveis 
2. comportas reguladas por sinais elétricos ou 
químicos 
•	a seletividade resulta das próprias características do 
canal →	diâmetro, forma, natureza das cargas elétricas 
e das ligações químicas ao longo de suas superfícies 
internas 
•	as comportar das proteínas canais fornecem meio 
para controlar a permeabilidade iônica dos canais →	
acredita-se que algumas sejam extensões da molécula 
•	POR VARIAÇÕES DE VOLTAGEM: a conformação 
molecular do canal ou das suas ligações reage ao 
potencial elétrico através da membrana celular 
•	POR CONTROLE QUÍMICO: algumas comportas das 
proteínas canais dependem da ligação de substâncias 
químicas com a proteína →	 acetilcolina + canal de 
acetilcolina 
•	tudo ou nada: a comporta do canal abre de estalo e, 
em seguida, fecha também de estalo →	se abre com 
um determinado potencial de voltagem 
 
DIFUSÃO FACILITADA 
•	difusão mediada por carreador, que facilita a difusão 
para o outro lado 
•	a velocidade da difusão tende a um máximo (Vmáx) à 
medida que a concentração da substância difusora 
aumenta 
•	 entre as várias substâncias que atravessam a 
membrana por difusão facilitada estão a glicose e os 
aminoácidos 
•	a molécula transportadora de glicose 4 (GLUT 4) é 
ativada pela insulina, que pode aumentar em 10 a 20 
vezes a velocidade de difusão facilitada da glicose 
•	o que em geral é mais importante é a velocidade 
efetiva da difusão da substância em determinada 
direção desejada 
•	difusão efetiva ∝ (Co – Ci) →	externa – interna 
•	 equação de Nerst: determina o potencial que vai 
contrabalancear a diferença de íons →	a diferença de 
concentração tende a mover os íons para um lado, 
enquanto a diferença elétrica para o outro 
•	diferença de pressão: a soma de todas as forças das 
moléculas se chocando contra o canal em um lado da 
membrana é maior que do outro →	quantidade maior 
de energia disponível para causar o movimento efetivo 
das moléculas do lado de ↑P para o de ↓P 
 
 
OSMOSE 
•	processo efetivo de movimento da água causado por 
sua diferença de concentração 
•	mais moléculas de água se chocam no lado de maior 
concentração da água / menor de soluto 
•	a osmose ocorre do lado menos concentrado para o 
mais (de soluto) 
•	pressão osmótica: quantidade de pressão necessária 
para interromper a osmosa 
•	osmolalidade: osmóis por kg de água 
•	osmolaridade: osmóis por L de solução 
•	 osmol: peso de 1 molécula grama de soluto 
osmoticamente ativo 
 
Transporte ativo 
É dividido em dois tipos: primário e secundário 
TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO: a energia é derivada 
diretamente da degradação do ATP 
TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO: energia é 
derivada secundariamente da energia armazenada na 
forma de diferentes concentrações iônicas de 
substâncias moleculares secundárias ou iônicas entre os 
dois lados da membrana plasmática 
O transporte depende de proteínas carreadoras 
São capazes de transferir energia para a substância 
transportada para movê-la contra o gradiente 
 
TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO 
 
BOMBA DE SÓDIO-POTÁSSIO (Na+/K+) 
•	bombeia íons sódio para fora, enquanto bombeia íons 
potássio para dentro 
•	 responsável pela manutenção das diferenças de 
concentração entre Na+ e K+ através da membrana e 
pelo estabelecimento da voltagem elétrica negativa 
dentro das células 
•	 a proteína carreadora é o complexo de duas 
proteínas globulares: subunidades a e b 
•	subunidade a: 3 locais receptores de Na+, 2 locais 
receptores de K+, atividade ATPase 
•	a ativação da atividade ATPase leva à clivagem de 
um ATP →	ADP + Pi 
•	função importante: controlar o volume de cada célula 
•	na realidade, apenas uma carga positiva é transportada 
para o exterior a cada ciclo da bomba 
•	causa positividade do lado externo da célula 
•	 o bombeamento de Na+/K+ é eletrogênico por 
produzir potencial elétrico através da membrana 
 
BOMBA DE CÁLCIO 
•	Ca2+ mantidos em concentração baixa no LIC 
•	duas bombas de cálcio 
•	uma na membrana plasmática →	bombeia para o 
exterior da célula 
•	 a outra bombeia para o interior de organelas 
vesiculares →	mitocôndrias e retículo sarcoplasmático 
 
TRANSPORTE PRIMÁRIO DE ÍONS HIDROGÊNIO 
•	importante nas glândulas gástricas do estomago e nos 
túbulos distais finais e nos ductos coletores corticais dos 
rins 
•	células parietais: transporta H+ de qualquer parte do 
corpo para secretar HCl →	na extremidade secretora 
a [H+] aumenta até 106 vezes 
•	células intercaladas: os H+ são secretados do sangue 
para a urina, para promover a eliminação do excesso 
de íons hidrogênio dos líquidos corporais 
 
TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO 
•	 a energia de difusão de uma substância pode 
empurrar outras substâncias →	co-transporte 
•	o carreador atua como local de ligação do íon sódio 
e da substância a ser transportada 
•	o gradiente de energia do Na+ faz com que os dois 
entrem na célula →	simporte 
•	 quando a substância está no interior, a alteração 
conformacional ocorre quando os dois estão ligados e 
a energia do Na+ transporta os dois →	antiporte 
•	o co-transporte de sódio-glicose é simporte →	células 
epiteliais do trato intestinal e túbulos renais 
•	os co-transportes de sódio-cálcio e sódio-hidrogênio 
são antiporte 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referência: 
HALL, John E. Tratado de Fisiologia Médica de Guyton e Hall. 13. 
ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2017. 1176 p.