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MEMBRANAS BIOLÓGICAS • Processos de Transporte Membrana citoplasmática Meio extracelular Meio extracelular Luz (do vaso, do canal) Meio ambiente externo Meio ambiente interno Epitélio de revestimento interno Epitélio de revestimento externo Compartimento intracelular Compartimento extracelular Tanto a membrana citoplasmática como o epitélio são relativamente permeáveis Trocas controladas de soluto e de solvente (água) Célula O organismo realiza trocas controladas de solutos e de solvente com o meio ambiente e entre os compartimentos e com isso garante a operacionalidade funcional AMBIENTE EXTERNO Pele Células Sistema circulatório Sistema digestório Sistema respiratório Sistema renal AMBIENTE INTERNO Membrana citoplasmática Meio extracelular Meio extracelular ULTRAESTRUTURA DA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA A membrana constitui uma barreira física virtual. Possui diferentes graus de permeabilidade para as diferentes partículas. BICAMADA LIPIDICA PROTEÍNAS Canais iônicos Receptores Sistemas de enzimas Processos de transporte através da membrana citoplasmática Transporte passivo (a favor do gradiente de concentração): NÃO HÁ consumo de energia metabólica a) Simples (sem mediadores) b) Facilitado (com mediadores) Transporte ativo (contra o gradiente de concentração): HÁ consumo de energia metabólica a) Primário: energia metabólica (hidrolise de ATP) b) Secundário: energia de outras fontes que não a metabólica Partículas - lipossolúveis - hidrossolúveis Cadeia hidrofílica Cadeia hidrofílica Cadeia hidrofóbica Cadeia hidrofóbica Camada 1 Camada 2 BICAMADA LIPIDICA Solução aquosa Solução aquosa Bicamada de lipídios: fosfolipídios com propriedades anfipáticas SUBSTÂNCIAS LIPOSSOLUVEIS Atravessam passivamente a camada bilipídica (DIFUSÃO simples). - hormônios esteróides, colesterol, vitaminas, O sentido do transporte é a favor do gradiente de concentração da partícula. A facilidade de transporte (permeabilidade) depende do coeficiente de partição óleo/água. SUBSTANCIAS HIDROSSOLUVEIS a) Moléculas Orgânicas Eletricamente Neutras Moléculas orgânicas (aminoácidos, glicose, etc.) necessitam de mediadores para atravessarem a membrana CARREADORES PROTEICOS Difusão Facilitada - a favor do gradiente de concentração - O numero de carreadores é limitado: a quantidade máxima transportada terá um limite. SUBSTÂNCIAS HIDROSSOLÙVEIS b) IONS Os íons são partículas eletricamente carregadas e necessitam de um corredor aquoso para atravessarem a membrana. CANAIS IÔNICOS - molécula protéica integral - poro aquoso Formas de Transporte de íons 1) Transporte passivo (difusão simples) - a favor do gradiente de concentração (e do gradiente elétrico). 2) Transporte ativo - contra o gradiente de concentração e (gradiente elétrico elétrico). a) Primário b) Secundário CANAIS IÔNICOS Transcrição Tradução íon Tipos de canais iônicos 1) sem comporta: estão permanentemente abertos 2) Com comporta: abrem-se mediante estímulos específicos Estímulos químicos Estímulos físicos Canais iônicos com comporta: abrem-se de duas maneiras 1) diretamente 2) indiretamente Transporte Ativo Primário: presença de sistema enzimático (ATPases) A hidrolise de ATP fornece energia metabólica para o transporte ATP ases Ca++ dependentes Bomba de Ca ATP ases Na/K dependentes Bomba de Na/K Realização de trabalhos biológicos que consomem energia metabólica - Transporte ativo primário - Contração muscular, - Biossíntese, etc. Calor Ion potássio Ion sodio Camada bilipídica Meio intracelular Meio extracelular Transporte Ativo Secundário (ou acoplado) Parte da energia livre do sistema passivo é transferida para um outro que poderá transportar partículas ativamente contra o seu gradiente. O Na+ é transportado passivamente a favor do seu gradiente de concentração. O transporte de aminoácido contra o seu próprio gradiente pode ser realizado utilizando-se energia livre do sistema passivo. O transporte de partículas ativamente contra o seu gradiente pode ocorrer no mesmo sentido (sinporte) ou no sentido inverso (antiporte) do sistema passivo. ContraporteSinporte TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO x y ENDOCITOSE Fagocitose Pinocitose EXOCITOSE EXPORTACAO E IMPORTAÇAO DE PARTICULAS RESUMO Transporte passivo: a favor do gradiente químico (ou elétrico) Difusão simples Difusão facilitada Transporte ativo: contra o gradiente químico (ou elétrico) Ativo primário: consumo de ATP Ativo secundário: acoplado sinporte (co-transporte) contraporte Endocitose Fagocitose Pinocitose Exocitose
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