Aula 2 - Membrana celular Transporte através da membrana celular-1

Prévia do material em texto

Membrana celular – Transporte através da membrana celular
Professor Dr.: Fabricio Macedo
.
Introdução à Fisiologia- Conceito
Fisiologia 
 physic = natureza + logos= estudo
Tem como objetivo explicar os fatores físicos e químicos que são responsáveis pela origem, desenvolvimento e progressão da vida.
Fisiologia humana: Estudo que visa explicar as características e os mecanismos específicos do corpo humano que fazem dele um ser vivo (estuda as funções biológicas).
Ciência que estuda o funcionamento de células, tecidos, órgãos, sistemas e a relação entre eles.
Cada tipo de vida, desde um vírus até o ser humano apresentam características funcionais. Portanto o vasto campo da fisiologia pode ser dividido em fisiologia virótica, bacteriana, celular, vegetal, humana e outras subdivisões. O fato de nor mantermos vivos é o resultado de complexos sistemas de controle
2
Níveis de organização do corpo humano
Célula: Unidade básica do organismo.
O corpo humano apresenta níveis de organização. A unidade básica do organismo é a célula, ssas moléculas estão organizadas em células, a unidade básica da vida;
·         Grupos especializados de células formam os tecidos;
·         Os tecidos então se arranjam em órgãos como o coração, o estômago e o rim;
·         Grupos de órgãos formam os sistemas orgânicos;
·         Todos esses sistemas se unem para formar o corpo ou o organismo humano.
3
Líquido extracelular 
 – movimento constante por todo o corpo;
 – íons e nutrientes necessários para manter a vida celular (MEIO INTERNO). 
Células: dependem do meio interno.
Meio interno deve permanecer dentro de certos limites fisiológicos. 
O LEC está em movimento constante por todo o corpo. E nele estão os íons e nutrientes necessários para manter a vida celular. Desta forma, todas as células vivem, essencialmente no mesmo ambiente que é o líquido extracelular. Por conta disso, o LEC é também chamado de meio interno.
O meio interno deve permanecer dentro de certos limites fisiológicos, uma vez que as células podem viver, crescer e executar suas funções enquanto as concentrações adequadas de oxigênio, íons, glicose, aa e outros constituintes estiverem disponíveis nesse ambiente interno.
4
Garantida pelos transportes pela membrana celular.
Homeostase
Membrana celular
Membrana plasmática 
 Envolve a célula, define seus limites e mantém as diferenças essenciais entre o citosol e o meio extracelular.
 Membrana intracelular (organelas).
Funções da membrana celular:
Manter a integridade da célula;
Fronteira entre os meios intra e extracelular;
Barreira seletiva;
Sinal químico ou ligante.
Estrutura da membrana celular:
 As membranas biológicas possuem estrutura geral em comum: Filme de moléculas de lipídios e de proteínas.
Composição das membranas
Membrana celular 
Transporte através da membrana
Tipos de transporte
Transporte através da membrana 
Tipos de transporte
Transporte através da membrana 
Transporte passivo
Transporte através da membrana 
É aquele que não tem gasto de energia, usa a energia cinética própria à favor do gradiente de concentração
Difusão
Osmose
Transporte passivo
Transporte através da membrana 
Difusão simples
Difusão facilitada
Movimento das moléculas a partir da energia cinética produzida por estas, não há consumo de energia. O sentido do deslocamento é do local em que há maior concentração (n°) destas moléculas para aquele que há menor concentração desta molécula.
Difusão 
Transporte passivo
Difusão simples:
Transporte através da membrana 
	As moléculas tendem a se movimentar a favor do gradiente de concentração por meio da DIFUSÃO SIMPLES que é um processo físico que não acarreta um custo energético para a célula. 
Movimentação pelos espaços intermoleculares sem a necessidade de fixação com proteínas carreadoras;
Dois percursos:
1°: interstício da bicamada lipídica;
2°: canais aquosos de proteínas de canal;
Água atravessa pelos canais proteicos;
Quanto mais lipossolúvel a substância, maior a velocidade de difusão;
Substâncias lipossolúveis: oxigênio, dióxido de carbono, nitrogênio, entre outras.
13
Transporte passivo
Difusão
Transporte através da membrana 
Difusão dos gases oxigênio e dióxido de carbono
Qual é a seta que representa o movimento principal do oxigênio?
Qual é a seta que representa o principal movimento transmembranar do dióxido de carbono?
Porque razão são representadas duas setas para cada gás?
Transporte passivo
Difusão simples:
Alguns fatores influenciam na difusão simples:
1. Tamanho da molécula;
2. Solubilidade;
3. Quantidade do soluto;
4. Tipos de moléculas (hidrofóbicas, polares pequenas, polares grandes sem carga, íons).
Transporte através da membrana 
Movimentação pelos espaços intermoleculares sem a necessidade de fixação com proteínas carreadoras;
Dois percursos:
1°: interstício da bicamada lipídica;
2°: canais aquosos de proteínas de canal;
Água atravessa pelos canais proteicos;
Quanto mais lipossolúvel a substância, maior a velocidade de difusão;
Substâncias lipossolúveis: oxigênio, dióxido de carbono, nitrogênio, entre outras.
15
Permeabilidade da bicamada lipídica
Membrana celular 
Barreira hidrofóbica impermeável a solutos e íons
 tamanho da molécula
 solubilidade da molécula (em óleo)
Os ions sofrem repulsão eletrostática ao aproximar-se da membrana. E o íon se combina com água (solvatação) e o íon hidratado apresenta um elevado raio e tbém torna-se polar.
16
Transporte passivo
Difusão simples:
Canal:
São seletivamente permeáveis (diâmetro, forma e carga).
Transporte através da membrana 
Transporte passivo
Difusão facilitada: difusão mediada por carreador (transportador).
Transporte através da membrana 
A proteína transportadora facilita a passagem das moléculas ou dos íons por prender-se quimicamente ao íon ou molécula;
A difusão facilitada é também denominada difusão mediada por carreador (transportador).
18
Transporte passivo
Difusão facilitada: difusão mediada por carreador (transportador).
Proteínas transportadoras:
Transporte através da membrana 
A proteína transportadora facilita a passagem das moléculas ou dos íons por prender-se quimicamente ao íon ou molécula;
A difusão facilitada é também denominada difusão mediada por carreador (transportador).
19
Transporte passivo
Difusão facilitada:
Transporte através da membrana 
A proteína transportadora facilita a passagem das moléculas ou dos íons por prender-se quimicamente ao íon ou molécula;
A difusão facilitada é também denominada difusão mediada por carreador (transportador).
20
Transporte passivo
Difusão facilitada:
Carreador: Trocador Na+/Ca2+
Transporte através da membrana 
Ca2+
1Ca2+
3 Na+
Na+
3 Na+
1Ca2+
Corrente de entrada “inword”
Corrente de saída “outword”
Transporte através da membrana 
Transporte passivo
22
Diferença de velocidade
difusão simples x difusão facilitada
Transporte através da membrana 
A proteína transportadora facilita a passagem das moléculas ou dos íons por prender-se quimicamente ao íon ou molécula;
A difusão facilitada é também denominada difusão mediada por carreador (transportador).
23
Tipos de transporte
Transporte através da membrana 
Transporte passivo
Osmose
Transporte através da membrana 
Movimento da água através de uma membrana selectivamente permeável (MSP), dos locais de grande potencial de água para locais de baixo potencial de água.
O nível da água sobe no local de maior concentração e vai diminuindo esta mesma concentração.
A osmose é o nome dado ao movimento da água entre meios com concentrações diferentes de solutos separados por uma membrana semipermeável. 
É um processo físico importante na sobrevivência das células.
A água movimenta-se sempre de um meio hipotônico (menos concentrado em soluto) para um meio hipertônico (mais concentrado em soluto).
Objetivo: atingir a mesma concentração em ambos os meios (isotônicos) através de uma membrana semipermeável (poros permitem a passagem de moléculas de água mas impedem a passagemde outras moléculas). 
25
Transporte passivo
Osmose
Transporte através da membrana 
Faz a legenda das cores da figura.
Porque razão a solução subiu no tubo?
tempo
Solução alta concentração
Solução de menor concentração
Água 
A osmose ajuda a controlar o gradiente de concentração de sais em todas as células vivas. 
Este tipo de transporte não apresenta gastos de energia por parte da célula, por isso é considerado um tipo de transporte passivo. 
Quando uma célula é colocada num meio hipertônico em relação ao seu citoplasma, esta perde volume através de osmose.
Quando colocada em meio hipotônico (água destilada), a célula aumenta o volume e fica túrgida . 
26
Transporte passivo
Osmose
Transporte através da membrana 
1. Vamos mergulhar uma célula num meio com igual concentração à do conteúdo celular. O que acontece?
1
2
3
Transporte passivo
Osmose
Transporte através da membrana 
2
3
2. Vamos mergulhar uma célula num meio com maior concentração à do conteúdo celular. O que acontece?
Transporte passivo
Osmose
Transporte através da membrana 
3. Vamos mergulhar uma célula num meio com menor concentração à do conteúdo celular. O que acontece?
3
Transporte passivo
Osmose
Transporte através da membrana 
Direitos reservados a Cristina Pedrosa
Transporte passivo
Osmose
Transporte através da membrana 
Direitos reservados a Cristina Pedrosa
Tipos de transporte
Transporte através da membrana 
Transporte ativo
Contra Gradiente de concentração;
Há gasto de energia (na forma de ATP);
Manutenção de diferentes concentrações entre LIC e LEC;
Primário.
Secundário: co-transporte
 contra-transporte.
Transporte através da membrana 
Transporte ativo
Primário
Transporte através da membrana 
BOMBA DE Na+/K+/ ATPase
Transporte ativo
Primário.
Transporte através da membrana 
Movimenta as moléculas contra o gradiente de concentração, por isso requer uma fonte de energia para movimentá-las.
Transporte ativo
Transporte através da membrana 
Bomba de Sódio-Potássio
K+
Na+
ATP
Transporte ativo
Transporte através da membrana 
Bomba de Sódio-Potássio
1 - Apresenta três sítios de fixação para os íons sódio em sua face interna
2 - Dois sítios de fixação para íons potássio em sua face externa
3 - A parte interna dessa proteína, bem próximo aos sítios de fixação do sódio, tem atividade ATPase.
Bomba Eletrogênica devido a capacidade que tem por criar um potencial elétrico através da membrana como consequência de seu bombeamento.
Transporte ativo
Transporte através da membrana 
Importância da Bomba de Sódio-Potássio:
Responsável pela manutenção das diferentes concentrações de Na+ e K+; 
Controla o Volume das Células;
Estabelece um Potencial Elétrico Negativo no Interior das Células;
Transporte ativo
Secundário: A energia é gasta secundariamente com o transporte ativo primário.
Transporte através da membrana 
Transporte ativo
Secundário:
Transporte através da membrana 
Cotransporte: utiliza a energia liberada pela bomba Na/K-ATPase para provocar o deslocamento de outra molécula no mesmo sentido do sódio ou do potássio.
Contra-transporte: utiliza a energia liberada pela bomba Na/K-ATPase para provocar o deslocamento de outra molécula no sentido oposto ao do sódio ou do potássio.
Transporte ativo
Transporte através da membrana 
Transporte em massa
Transporte através da membrana