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Bases de Biologia Celular e Genética | Hayra Adrielly 1º Período HAYRA ADRIELLY | FACIMP WEBAULA Membrana Plasmática -Transporte e Sinalização O papel da membrana vai muito além de separar o meio intracelular do extracelular. A membrana plasmática controla a entrada e saída de substâncias, que poderão passar através dela de diferentes maneiras. Chamamos isso de transporte através da membrana. As substancias que passam através da membrana são consideradas; • Solutos Chamamos de soluto os íons ou moléculas pequenas que devem atravessar a membrana plasmática. • Solventes Chamamos de solventes o veiculo aquoso no qual o soluto é dissolvido, ou seja, a água. Além disso, o fluxo de substancias se dá de diferentes maneiras, de acordo com as características do meio intra extracelular; • Isotônico O meio é isotônico quando sua concentração de soluto é fisiológica, ou seja, proporcional às condições celulares. • Hipertônico O meio é hipertônico quando a concentração de soluto é superior ao ideal, em relação ao solvente. O meio está mais concentrado. • Hipotônico O meio é hipotônico quando a concentração de soluto é menor do que a ideal, em relação ao solvente. O meio está menos concentrado. Nas imagens está a proporção de solutos (bolinhas) nas três situações citadas, considerando que se tratam de recipientes separados por uma membrana semelhante à membrana plasmática. Nos meios isotônicos vemos que existe um equilíbrio na quantidade de soluto nos dois lados da membrana. Já quando comparamos os meios hipertônico e hipotônico vemos que essas quantidades não estão em equilíbrio. No meio hipotônico há pouco soluto e no hipertônico há muito soluto. A quantidade de água (solvente) será o contrário: tem mais no meio hipotônico e menos no meio hipertônico. A passagem de solutos através das membranas celulares pode ser do tipo passiva ou ativa. No passivo, as substâncias passam através da membrana de onde tem mais para onde tem menos, como indica a seta. Bases de Biologia Celular e Genética | Hayra Adrielly 1º Período HAYRA ADRIELLY | FACIMP WEBAULA No transporte ativo ocorre o contrário, de onde tem menos para onde tem mais e, por isso, existe a necessidade de uma estrutura na membrana, frequentemente chamada de bomba, que consome energia (ATP) da célula. O transporte passivo ocorre de três formas: 1. Difusão simples Na difusão simples, o soluto penetra na célula passando através da membrana, desde que sua concentração seja menor no interior da célula do que no meio externo, e sai da célula no caso contrário. O soluto precisa ser pequeno, ser uma molécula hidrofóbica (apolar) ou mesmo uma molécula polar, desde que seja pequena. Quando respiramos, é dessa forma que o gás oxigênio do ar atravessa as membranas que existem no pulmão e passam para o nosso sangue. A imagem mostra como ocorre a difusão simples. O soluto atravessa a membrana de onde ele está em maior quantidade (meio hipertônico - B) para o lado em que existe menos (meio hipotônico – A). Ao final, os dois lados estão em isotomia. Nesse caso, como mostra as setas vermelhas nos dois sentidos ocorre a passagem de água também. 2. Osmose Na osmose ocorre a passagem de solvente (água) de um meio hipotônico (em que tem muita água) para o hipertônico (onde tem pouca água), com o intuito de estabelecer a isotomia entre os meios. Na demonstração da imagem, pode-se entender como ocorre a osmose. O frasco é dividido ao meio por uma membrana semipermeável que só permite a passagem de água, e não de soluto. Podemos ver que a água passa através da membrana do lado em que há pouco soluto e muita água (hipotônico) para o lado em que há muito soluto e pouca água (hipertônico). Ao final, nota-se que o volume aumentou de um lado e diminuiu do outro, mostrando que a água foi para o lado em que aumentou, ficando os dois lados com o meio isotônico. A ocorrência de osmose pode promover intensas mudanças na fisiologia celular de acordo com o meio onde a célula se encontra. O comportamento celular diante do processo de osmose também varia se a célula é animal ou vegetal. 3. Difusão Facilitada A difusão facilitada ocorre quando a passagem de íons e macromoléculas se dá através de proteínas carreadoras, Em nosso dia a dia, podemos encontrar situações em que ocorre osmose. Sabemos, por exemplo, que o consumo de muito sal nos alimentos aumenta a pressão arterial. Isso ocorre porque vai haver um aumento da concentração de sal no sangue, ficando o sangue mais hipertônico em relação ao líquido intersticial (que existe entre as células dos nossos tecidos). Isso faz com que a água passe para dentro dos vasos sanguíneos, aumentado o volume de sangue nos vasos e aumentando a pressão. Bases de Biologia Celular e Genética | Hayra Adrielly 1º Período HAYRA ADRIELLY | FACIMP WEBAULA chamadas de permeasses ou canais iônicos. As permeasses mudam sua conformação para permitir a passagem do soluto, sem gastar energia para isso. A difusão facilitada, só é possível devido à presença de proteínas na membrana. Através de canais iônicos, que podem estar abertos em um momento e fechado em outro, ocorre a passagem de íons e através de proteínas permeasses, ocorre a passagem de moléculas maiores. A proteína muda a sua conformação de forma que em um momento se encontra aberta para fora (quando a molécula entra nela) e em outro momento se encontra aberta para dentro da célula (quando a molécula sai dela). O transporte de glicose para dentro das células é um exemplo de difusão facilitada. É feito por permeasse que formam uma família de transportadores chamada de GLUT, que podem ou não depender do hormônio insulina para funcionar. Um exemplo clássico de transporte ativo é a bomba de sódio e potássio. É feito por uma proteína que, gastando energia, consegue transportar esses dois íons ao mesmo tempo. O sódio, que está em maior quantidade no meio extracelular, é bombeado para fora da célula, enquanto que o potássio, que está em maior quantidade no meio intracelular, é colocado para dentro. Para cada molécula de ATP utilizada, a bomba consegue movimentar dois íons de potássio (K+) para o interior e três íons de sódio (Na+) para o exterior. Esse transporte de sódio e potássio é fundamental para manter as concentrações diferentes sempre constantes, deixando a membrana polarizada — condição importante para o funcionamento celular. Existem também modalidades de transporte em que a membrana participa através da formação de vesículas. São elas: 1. Endocitose A endocitose envolve o englobamento de solutos, moléculas, partículas, células e pedaços de tecidos do meio extra para o intracelular. Dependendo do tipo de elemento englobado pode ser chamado de fagocitose ou pinocitose. A fagocitose envolve o englobamento de partículas, células mortas ou cancerígenas, pedaços de tecidos ou micro-organismos. São partículas sólidas que, por suas dimensões, são visíveis ao microscópio óptico. A célula forma pseudópodes (falsos pés) para “capturar” o que será englobado e no seu interior passa a existir um fagossomo, uma vesícula contando o material fagocitado. A pinocitose envolve o englobamento de líquido e solutos dispersos em solução aquosa. As células não formam pseudópodes, mas a membrana se invagina em um ponto e as partículas entram neste Bases de Biologia Celular e Genética | Hayra Adrielly 1º Período HAYRA ADRIELLY | FACIMP WEBAULA espaço, formando pequenas vesículas que são puxadas pelo citoesqueleto e penetram no citoplasma. No interior da célula se forma um pinossomo. Dois processos de endocitose: fagocitose pinocitose. 2. Exocitose A exocitose é o mecanismo por meio do qual são transportadas grandes quantidades de material do meio intracelular para o extracelular. Ele permite que a célula excrete produtos do seu metabolismo,como da digestão intracelular. Nesse caso, chamamos de clasmocitose. Porém, a exocitose também é importante em outras ocasiões. Quando neurônios liberam neurotransmissores, para estimular outros neurônios ou outras células, como as musculares, ele faz exocitose. 3. Transcitose A Transcitose envolve mecanismos de transporte de substâncias de um polo ao outro da célula. Substâncias são englobadas na superfície da célula e a vesícula formada transita até o outro polo da célula, liberando seu conteúdo para o meio extracelular. Na imagem vemos uma célula epitelial realizando transcitose. Anticorpos são englobados em um polo da célula e através de vesículas são transportados até o polo oposto.
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