Resumo Fisiologia Transporte de membrana

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Bianca Lauschner 
 
Fisiologia humana 
Transporte Através Da Membrana 
1. RELEMBRANDO... 
 Os íons e nutrientes (oxigênio, glicose, íons, AA, 
lipídios e outros nutrientes) precisam estar em 
concentrações adequadas para que as células 
consigam viver, crescer e realizar as suas 
funções; 
 As diferenças de concentrações iônicas entre os 
líquidos intra e extracelular são mantidas por 
mecanismos de transporte através da 
membrana; 
 É a estrutura que delimita todas as células vivas; 
 Ela estabelece a fronteira entre o meio 
intracelular e o extracelular; 
 A membrana é composta por uma bicamada 
lipídica, contendo também um grande número 
de proteínas entre esses lipídios, muitas delas 
penetrando por toda a espessura da membrana; 
 A membrana plasmática atua como uma barreira 
seletiva, permitindo apenas que algumas 
substâncias passem através dela; 
 Há dois tipos de substância que atravessam a 
membrana plasmática: as hidrossolúveis e as 
lipossolúveis; 
 A água e as substâncias hidrossolúveis precisam 
da ajuda das proteínas presentes na membrana 
para conseguir atravessá-la; 
 Já as lipossolúveis atravessam com mais 
facilidade, pois a maior parte da membrana é 
formada por lipídios; 
 Existem 2 tipos de proteínas principais de 
membrana: (1) proteínas de canais e (2) proteínas 
transportadoras; 
 (1) as proteínas de canais aquosos permitem o 
livre movimento da água e de íons ou moléculas 
específicas (elas não entram em contato com 
essas substâncias); 
 (2) as proteínas transportadoras se ligam às 
moléculas ou aos íons a serem transportados; 
 As alterações estruturais nas proteínas que 
movem a substância até o outro lado da 
membrana; 
 As 2 proteínas são extremamente seletivas para 
os tipos de moléculas ou de íons que será 
permitido atravessar a membrana; 
 
1. TIPOS DE TRANSPORTE: 
 O transporte através da membrana, tanto 
diretamente, através da bicamada lipídica, como 
por meio de proteínas, pode ser de passivo ou 
ativo; 
 O transporte passivo é o tipo de transporte que 
ocorre sem gasto de ATP; 
 A energia causadora desse transporte é a 
energia da movimentação cinética normal da 
matéria; 
 Portanto, há gasto sim de energia, só que 
energia cinética e não ATP (sem energia não há 
movimento); 
 Não há gasto ADICIONAL de energia porque as 
substâncias deslocam-se naturalmente do meio 
mais concentrado para o menos concentrado, ou 
seja, a favor do gradiente de concentração; 
 O transporte de substâncias ocorre até que as 
concentrações dentro e fora da célula sejam 
igualadas; 
 Podemos classificar o transporte passivo em 3 
tipos: difusão simples, difusão facilitada e osmose; 
 
2. DIFUSÃO SIMPLES: 
 Definição: é o movimento cinético de substâncias 
através dos interstícios (espaços/abertura) da 
membrana ou através das proteínas de canais, 
sem que ocorra qualquer interação com essas 
proteínas; 
 Ou seja, a difusão simples pode ocorrer através 
da membrana por 2 vias: pelos interstícios da 
membrana ou pelas proteínas de canais; 
 As substâncias lipossolúveis (apolares) passam 
pelos interstícios da membrana sem precisar da 
ajuda de alguma proteína. Exemplos: O2, CO2, 
N, OH (maioria dos gases); 
Bianca Lauschner 
 
 Um dos fatores mais importantes que 
determinam quão rapidamente a substância se 
difunde pela membrana é a lipossolubilidade 
dessa substância. As lipossolubilidades do O2, do 
N, do CO2 e do álcool são altas, então elas se 
dissolvem com muita facilidade; 
 As substâncias polares (hidrossolúveis) e 
pequenas atravessam a membrana por meio das 
proteínas de canais. Exemplo: H2O2, água, íons 
(sódio, cálcio, etc), ureia; 
 Como já foi dito, as proteínas de canais não 
interagem com as moléculas que vão atravessá-
la, elas atuam apenas como um túnel; 
 As substâncias atravessam livremente por esses 
túneis sem entrar em contato com as proteínas 
de canais; 
 Os canais proteicos apresentam 2 características 
muito importantes: (1) elas, em geral, são 
seletivamente permeáveis a certas substâncias, 
e (2) muitos dos canais podem ser abertos ou 
fechados por comportas; 
 Muitas dos canais proteicos são altamente 
seletivos para o transporte de uma ou mais 
substâncias específicas; 
 Essa permeabilidade seletiva depende de 
características do canal, como: diâmetro 
(tamanho), forma, natureza das cargas elétricas 
e das ligações químicas ao longo de suas 
superfícies internas; 
 As comportas podem ser reguladas de 2 formas: 
ou por sinais elétricos (variações de voltagem), 
que chamamos de canais dependentes de 
voltagem, ou por substâncias químicas (que se 
ligam a proteínas canal), que chamamos de canais 
dependentes de ligantes; 
 A intensidade da difusão é determinada pela 
quantidade de substância disponível, pela 
velocidade do movimento cinético, e pelo 
número e tamanho das aberturas na membrana; 
 Na difusão simples, a velocidade aumenta de 
maneira proporcional a diferença de 
concentração e não tem uma velocidade 
máxima de difusão; 
 
3. DIFUSÃO FACILITADA: 
 Conhecida também como difusão mediada por 
transportador, porque a substância precisa do 
auxílio de uma proteína transportadora para 
conseguir atravessar a membrana; 
 Apesar da velocidade da difusão simples 
aumentar em proporção direta à concentração 
da substância difusora, na difusão facilitada a 
velocidade da difusão tende a um valor máximo 
à medida que a concentração da substância a 
ser difundida aumenta; 
 Na difusão facilitada a velocidade não pode 
aumentar acima do valor da velocidade máxima; 
 O mecanismo responsável por limitar a 
velocidade da difusão facilitada se embasa no fato 
da substância transportada ligar-se a uma parte 
específica (um sítio específico) da proteína 
transportadora; 
 Quando a substância se liga, em fração de 
segundo, ocorre alteração conformacional ou 
química na proteína transportadora, de forma 
que o poro agora se abre para o lado oposto da 
membrana (ou seja, passa uma substância por 
vez, tem que esperar a proteína voltar a sua 
conformação normal para que outra substância 
se ligue a ela); 
 Dessa forma, quando todos os sítios de todas as 
permeases estiverem "ocupados", não adianta 
aumentar a concentração da substância a ser 
transportada; 
 É importante, para o aumento da velocidade, que 
tais sítios sejam antes desocupados, para que a 
proteína tenha atividade; 
 Resumindo, quanto mais permeases (proteínas 
transportadoras) existirem, maior será a sua 
velocidade; mas se a concentração aumentar, a 
velocidade aumenta até chegar a um ponto em 
que estabiliza por não ser possível "inserir" mais 
permeases na membrana plasmática; 
 Substâncias importantes que realizam difusão 
facilitada: glicose e aminoácidos; 
 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna_transportadora
https://pt.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna_transportadora
https://pt.wikipedia.org/wiki/Membrana_plasm%C3%A1tica
Bianca Lauschner 
 
3.1 FATORES QUE INFLUENCIAM NA 
VELOCIDADE NETA (MÉDIA) DA DIFUSÃO: 
 Diferença de concentração; 
 Diferença de Potencial Elétrico (como os íons 
apresentam cargas e cargas opostas se atraem, 
quanto maior a diferença de cargas entre os 
lados, maior será a atração); 
 Diferença de pressão (Pressão: Força/Área, ou 
seja, quanto maior a força sobre a membrana, 
maior será a velocidade de difusão); 
 Cada fator tende a mover as moléculas para uma 
direção diferente, então esses 3 fatores vão 
interagir para determinar uma direção de 
difusão; 
 
4. OSMOSE: 
 É a passagem de solvente (água), de uma região 
menos concentrada para uma região mais 
concentrada, através da membrana; 
 Quase todas as membranas apresentam muitos 
canais de água e poucos canais de solutos. 
Portanto, quando um lado está mais concentrado 
que outro, em vez do soluto se mover para o 
lugar menos concentrado, a água vai se mover 
para o lugar mais concentradoe dissolver aquele 
soluto, equilibrando os dois lados; 
 A água só move para o outro lado se não tem 
canais para um soluto específico; 
 
4.1 PRESSÃO OSMÓTICA: 
 É a quantidade de pressão necessária para 
interromper (evitar/impedir) a osmose; 
 Para interromper a osmose, basta exercer sobre 
o sistema formado por duas soluções ou uma 
solução e um solvente, separados por 
uma membrana semipermeável, 
uma pressão no sentido inverso ao da osmose 
no mínimo com a mesma intensidade daquela 
que o solvente faz para atravessar 
a membrana semipermeável; 
 
4.2 OSMOLALIDADE E OSMOLARIDADE: 
 Ambas medem concentração; 
 Para expressar a concentração da solução, a 
unidade chamada osmol é usada no lugar de 
gramas; 
 1 osmol é o peso de 1 molécula grama de soluto 
osmoticamente ativo; 
 Ex: 1 molécula grama de glicose pesa 180g e isso 
equivale a 1 osmol de glicose porque a glicose não 
se dissocia em íons; 
 Lembrando: dissociação iônica é a separação de 
íons que ocorre a partir de compostos iônicos 
dissolvidos em água; 
 Caso um soluto se dissocie em 2 íons, 1 molécula 
grama desse soluto vai corresponder a 2 osmóis, 
porque o número de moléculas osmoticamente 
ativas é agora 2 vezes maior do que para o soluto 
não dissociado; 
 OSMOLALIDADE: corresponde a quantidade de 
osmóis de soluto por quilograma de solvente 
(água); 
 OSMOLARIDADE: corresponde a quantidade de 
osmóis de soluto por litro de solução (soluto + 
solvente); 
 Apesar de serem os osmóis por quilograma de 
água (osmolalidade) que determinam a pressão 
osmótica para as soluções diluídas, a diferença 
quantitativa entre a osmolalidade e a osmolaridade 
é de menos de 1%. Como é mais prático medir a 
osmolaridade, ela é mais utilizada; 
5. TRANSPORTE ATIVO: 
 É o transporte de moléculas contra o gradiente 
de concentração (do menos concentrado para o 
mais concentrado); 
 Isso ocorre porque, às vezes, é necessária grande 
concentração de uma substância de um lado da 
membrana e baixa do outro lado; 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Osmose
https://pt.wikipedia.org/wiki/Membrana
https://pt.wikipedia.org/wiki/Press%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/Membrana
Bianca Lauschner 
 
 Nesse processo, para que as substâncias sejam 
transportadas contra o gradiente de concentração, 
é necessário um gasto de energia; 
 Resumindo: é o fenômeno que faz que as 
concentrações de certos íons se mantenham 
elevadas de um lado da membrana e baixas no 
outro lado. É dependente de uma fonte de energia 
para produzir o movimento de moléculas contra o 
gradiente de concentração; 
 O transporte ativo depende de proteínas 
transportadoras, que penetram por toda 
membrana, como ocorre na difusão facilitada; 
 No entanto, no transporte ativo, as proteínas 
funcionam de modo distinto das da difusão 
facilitada, pois são capazes de transferir energia 
para a substância transportada para movê-la 
contra o gradiente eletroquímico; 
 Existem 2 tipos de transporte ativo, de acordo 
com a origem de energia usada para causar o 
transporte: o transporte ativo primário e o 
transporte ativo secundário; 
 
5.1 TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO: 
 Nesse tipo de transporte, a energia é derivada da 
quebra do ATP ou de outro composto de fosfato 
com energia; 
 Entre as substâncias que são transportadas por 
esse tipo de transporte estão o sódio, o potássio, 
o cálcio, o hidrogênio, o cloreto e alguns outros 
íons; 
 O mecanismo de transporte ativo mais estudado 
é a bomba de sódio e potássio; 
 A bomba de sódio e potássio é o processo que 
bombeia 3 íons sódio para fora da célula e 2 íons 
potássio de fora para dentro; 
 Essa bomba é responsável pela manutenção das 
diferenças de concentração de sódio e o potássio 
entre os dois lados da membrana; 
 Essa diferença de concentração forma um 
potencial elétrico (diferença de cargas) entre os 
lados da membrana, sendo o lado interno 
NEGATIVO. Pois, tem mais cargas positivas (Na) 
saindo, resultando em positividade do lado externo 
da célula e criando um déficit interno de íons 
positivos; 
 A proteína transportadora que realiza a bomba de 
sódio e potássio apresenta 3 características 
principais: ela contém 3 locais para a ligação de 
íons sódio na porção interna da proteína; contém 
2 locais de ligação para os íons potássio na sua 
porção externa; E na porção interna da proteína, 
também tem um sítio de ligação para o ATP; 
 A bomba de sódio e potássio também é 
importante para o controle do volume celular pois 
evita a osmose; 
 Entra potássio e sai sódio para não ficar muito 
concentrado o interior da célula e acabar atraindo 
a água (senão a célula ia inchar até estourar); 
 
5.2 TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO: 
 Depende indiretamente do gasto de ATP; 
Quando o sódio é transportado para fora da célula, 
por transporte ativo primário, concentra-se nesta 
região. Assim, o sódio estará sempre se 
deslocando para dentro da célula por transporte 
passivo, pois seguirá a favor do gradiente de 
concentração (do mais concentrado para o menos 
concentrado); 
 Se o sódio volta por transporte passivo porque 
então é considerado transporte ativo secundário? 
 Porque a energia para a realização desse tipo de 
transporte depende da energia gasta pela bomba 
de sódio e potássio, ou seja, esse transporte 
depende indiretamente do gasto de energia da 
bomba; 
 Outras substâncias podem se aproveitar desse 
gradiente de concentração e serem transportadas 
juntamente com o sódio; 
 Quando forem transportadas na mesma direção, 
chama-se co-transporte ou simporte. Exemplo: 
sódio e glicose (a glicose precisa ficar mais 
concentrada dentro da célula). Quando o sódio 
entra, a glicose entra junto ( “pega carona”); 
 Quando ocorre na direção oposta, denomina-
se contra-transporte ou antitransporte. Exemplo: 
sódio e cálcio. Quando o sódio entra, o cálcio sai; 
 
 
 
Bianca Lauschner