Transporte celular

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TRANSPORTE CELULAR
Prof. Dr. Gabriell Bonifacio Borgato
Bases moleculares e celulares
ATIVIDADE A2
MAPA MENTAL
• Dia de entrega: 26/04
• Mapa mental – Metabolismo Celular (2,5 pontos)
• A “palavra-chave” deve ser METABOLISMO CELULAR.
• Deve abordar as questões: 
• (1) obtenção de energia química pela degradação de nutrientes oriundos do ambiente; 
• (2) conversão das moléculas dos nutrientes em unidades fundamentais precursoras das 
macromoléculas celulares; 
• (3) reunião e organização destas unidades fundamentais em proteínas, ácidos nucléicos e outros 
componentes celulares; 
• (4) sintetização e degradação de biomoléculas necessárias às funções especializadas das células.
• Pode ser desenvolvido em qualquer plataforma, inclusive à mão.
• Plataforma recomendada: https://www.mindmeister.com/pt
Como NÃO fazer
Como NÃO fazer
Como NÃO fazer
Como fazer
Como fazer
https://pt.khanacademy.org/science/biology/structure-of-a-cell/prokaryotic-and-eukaryotic-cells/a/plasma-membrane-and-cytoplasm
As membranas celulares são seletivamente permeáveis, pois 
controlam quais substâncias podem passar e o quanto de cada 
substância pode entrar e sair em um tempo determinado. A 
permeabilidade seletiva é essencial para que sejam capazes de obter 
nutrientes, eliminar resíduos e manter a homeostase.
Transporte 
através da 
membrana
Transporte 
Passivo
Difusão
Osmose
Transporte Ativo
Primário e 
Secundário
TRANSPORTE PASSIVO
• O transporte passivo não requer que a célula despenda energia e está relacionado à difusão de 
uma substância a favor de seu gradiente de concentração, através de uma membrana. 
• O gradiente de concentração é a região do espaço na qual a concentração de uma substância 
varia; as substâncias naturalmente se movem a favor de seus gradientes, de uma área de mais 
alta concentração para outra de mais baixa concentração.
Nas células, algumas moléculas podem deslocar-se a favor de seus gradientes de 
concentração atravessando diretamente a porção lipídica da membrana, ao passo 
que outras precisam passar através de proteínas da membrana em um processo 
chamado de difusão facilitada
TRANSPORTE PASSIVO
PERMEABILIDADE SELETIVA
• Os fosfolipídios da membrana plasmática são anfipáticos: possuem regiões 
tanto hidrofílicas (atração por água) quanto hidrofóbicas (aversão a água). 
• A porção interna hidrofóbica favorece o fluxo de alguns materiais ao mesmo 
tempo que impede a passagem de outros através da membrana.
C
au
d
a 
h
id
ro
fó
b
ic
a
C
ab
e
ça
 h
id
ro
fí
lic
a
Bicamada de 
fosfolipídio
Cauda hidrofóbica
Cabeça hidrofílica
PERMEABILIDADE SELETIVA
• Moléculas polares e com carga têm muito mais problemas para atravessar a membrana. As 
moléculas polares conseguem interagir com a face externa da membrana, no entanto, 
possuem dificuldade em atravessar o interior hidrofóbico. 
• Moléculas de água, por exemplo, não são capazes de atravessar a membrana rapidamente 
(embora consigam atravessar em taxas lentas, em função de seu tamanho diminuto e 
ausência de carga).
PERMEABILIDADE SELETIVA
• Ainda que íons pequenos tenham tamanhos apropriados para a deslizar através da 
membrana, suas cargas os impedem de fazê-lo. 
• Moléculas polares e carregadas de tamanhos maiores, como carboidratos e 
aminoácidos, também precisam do auxílio de proteínas para passar pela membrana de 
maneira eficiente.
Meio extracelular 
Meio intracelular 
O2
O2
O2
O2
O2
O2
O2 O2
O2
GlicoseÁgua
DIFUSÃO
No processo de difusão, uma substância tende a mover-se de uma 
área de alta concentração para uma área de baixa concentração, até 
que sua concentração se torne igual ao longo de um espaço. 
DIFUSÃO
Esse processo não requer gasto de energia: de fato, o próprio 
gradiente de concentração é uma forma de energia armazenada 
(potencial), a qual é usada ao equalizarem-se as concentrações.
Fluido extracelular
Citoplasma
Tempo
Membrana 
plasmática
DIFUSÃO
• As moléculas podem se mover através da célula por difusão, e algumas moléculas 
também se difundem através da membrana plasmática. 
• Cada substância em uma solução ou espaço tem seu próprio gradiente de concentração, 
independentemente dos gradientes de concentração de outros materiais, e será difundida 
de acordo com seu gradiente. 
• Se os outros fatores são iguais, um gradiente de concentração mais forte (maior diferença 
de concentração entre regiões) resulta em difusão mais rápida. Assim, em uma única 
célula, pode haver diferentes taxas e direções de difusão de moléculas diferentes. 
Alvéolo pulmonar
DIFUSÃO FACILITADA
• Algumas moléculas, como o dióxido de carbono e o oxigênio, conseguem se difundir 
diretamente através da membrana plasmática, mas outras precisam de auxílio para atravessar a 
região interna hidrofóbica. 
• Na difusão facilitada, as moléculas difundem-se através da membrana plasmática com o auxílio 
de proteínas da membrana, tais como os canais e as proteínas carreadoras.
• O gradiente de concentração dessas moléculas existe, portanto elas têm o potencial para se 
difundir para dentro ou fora da célula. 
• Moléculas polares ou com carga não conseguem atravessar a parte dos fosfolipídios sem 
auxílio. Proteínas facilitadoras de transporte protegem essas moléculas da parte hidrofóbica da 
membrana. As duas principais classes de proteínas facilitadoras de transporte são os canais e as 
proteínas carreadoras.
PROTEÍNAS DE CANAL
• Proteínas de canal estendem-se pela membrana e formam túneis hidrofílicos através 
dela, permitindo que suas moléculas alvo atravessem por difusão. São seletivas e 
aceitarão somente um tipo de molécula para transporte. 
• A passagem através de uma proteína de canal possibilita que compostos polares e com 
carga elétrica evitem o centro hidrofóbico da membrana plasmática, que de outra forma 
reduziria ou bloquearia sua entrada na célula.
PROTEÍNAS DE CANAL
Aquaporinas são proteínas de canal que permitem que a água atravesse a membrana muito 
rapidamente e que desempenham funções importantes nas células vegetais, nas hemácias e 
em algumas partes dos rins (onde minimizam a quantidade de água perdida como urina).
PROTEÍNAS DE CANAL
• Algumas proteínas de canal ficam abertas o tempo todo, mas outras têm um 
mecanismo de abertura e fechamento.
• Células envolvidas na transmissão de sinais elétricos, como células nervosas e 
musculares, têm canais iônicos dependentes de voltagem de sódio, potássio e cálcio 
em suas membranas. 
• A abertura e o fechamento desses canais e as mudanças resultantes nos níveis de 
íons no interior da célula desempenham um papel na transmissão elétrica através das 
membranas (em células nervosas) e na contração muscular (em células musculares).
http://plantandociencia.blogspot.com/2019/02/potenciais-de-membrana.html
PROTEÍNAS CARREADORAS
Proteínas carreadoras podem modificar sua forma para mover uma 
molécula-alvo de um lado da membrana para o outro.
PROTEÍNAS CARREADORAS
• Assim como as proteínas de canal, as carreadoras são tipicamente seletivas para uma 
ou algumas poucas substâncias. 
• Elas alteram a própria forma em resposta à ligação de sua molécula-alvo e a mudança 
na forma é que move a molécula para o lado oposto da membrana. 
• As proteínas carreadoras envolvidas na difusão facilitada simplesmente proporcionam 
às moléculas hidrofílicas um caminho para que possam se mover a favor de um 
gradiente de concentração existente.
PROTEÍNAS CARREADORAS
• Proteínas de canal e proteínas carreadoras transportam materiais em velocidades 
diferentes. No geral, as proteínas de canal transportam moléculas muito mais 
rapidamente do que as proteínas carreadoras. 
• Isso ocorre porque proteínas de canais são apenas túneis; diferente das carreadoras, 
elas não tem que alterar a forma e voltar ao padrão toda vez que moverem uma 
molécula. Uma proteína de canal típica pode facilitar a difusão a uma taxa de dezenas de 
milhões de moléculaspor segundo, ao passo que uma proteína carreadora pode 
trabalhar a uma taxa de aproximadamente mil moléculas por segundo.
Maior concentração Menor concentração
Haverá deslocamento da água?
Membrana 
semipermeável
Já se esqueceu de molhar uma planta por alguns dias e depois voltou para 
encontrar murcha? O equilíbrio hídrico é muito importante para as 
plantas! Uma planta murcha porque a água se move para fora de suas 
células diminuindo a pressão interna, que normalmente sustenta a planta.
A quantidade de água fora das células diminui conforme a planta perde água, no 
entanto a quantidade de íons e outras partículas permanece a mesma no espaço 
exterior às células. Esse aumento na concentração do soluto, puxa a água das 
células para o espaço extracelular, em um processo conhecido como osmose.
OSMOSE
É o movimento da água através de uma membrana 
semipermeável, de um meio de mais baixa concentração de 
soluto para um meio de mais alta concentração de soluto. 
Membrana semipermeável
OSMOLARIDADE
É a concentração total de solutos em uma solução. 
Uma solução com baixa osmolaridade tem menos partículas de 
soluto por litro de solução, ao passo que uma solução com alta 
osmolaridade tem mais partículas de soluto por litro de solução. 
OSMOLARIDADE
Três termos—hiperosmótico, hiposmótico e isosmótico—são usados para descrever 
osmolaridades relativas entre soluções. 
Por exemplo, ao comparar duas soluções que têm osmolaridades diferentes, diz-se que a 
solução com maior osmolaridade é hiperosmótica em relação à outra, e que a solução com 
menor osmolaridade é hiposmótica. Se duas soluções têm a mesma osmolaridade, elas são 
consideradas isosmóticas.
TONICIDADE
A capacidade de uma solução extracelular de fazer a água se mover para dentro e para fora de 
uma célula por osmose é conhecida como tonicidade. A tonicidade é um pouco diferente da 
osmolaridade porque leva em consideração as concentrações relativas de soluto e também a 
permeabilidade da membrana celular a esses solutos.
Três termos—hipertônico, hipotônico e isotônico—são usados para descrever se uma solução 
fará a água entrar ou sair de uma célula.
TONICIDADE
Se uma célula for colocada em uma solução hipertônica, haverá um fluxo 
resultante de água para fora da célula, e a célula perderá volume. Uma solução 
será hipertônica a uma célula se sua concentração de soluto for maior que 
aquela dentro da célula, e os solutos não puderem atravessar a membrana.
TONICIDADE
Se uma célula for colocada em uma solução hipotônica, haverá um fluxo 
resultante de água para dentro da célula, e a célula ganhará volume. Se a 
concentração de soluto fora da célula for menor que aquela dentro da célula, e 
os solutos não puderem atravessar a membrana, então essa solução será 
hipotônica à célula.
TONICIDADE
Se uma célula for colocada em uma solução isotônica, não haverá fluxo 
resultante de água para dentro nem para fora da célula, e o volume da célula 
permanecerá estável. Se a concentração de soluto fora da célula for igual àquela 
dentro da célula, e os solutos não puderem atravessar a membrana, então essa 
solução será isotônica à célula.
TONICIDADE
Se uma célula for colocada em uma solução hipertônica, a água sairá da célula e 
a célula encolherá. Em um meio isotônico, não há movimento resultante de 
água, portanto, não haverá alteração no tamanho da célula. Quando uma célula 
for colocada em um meio hipotônico, a água entrará na célula, e a célula inchará.
Solução 
hipertônica
Solução 
isotônica
Solução 
hipotônica
TONICIDADE
Em uma hemácia as condições isotônicas são ideais, e o organismo tem 
sistemas homeostáticos para assegurar que essas condições permaneçam 
constantes. Se colocada em uma solução hipotônica, a hemácia incha e pode 
explodir, enquanto que em uma solução hipertônica, ela murcha— tornando 
o citoplasma denso e concentrado — e pode morrer.
TONICIDADE
• Em uma célula vegetal, no entanto, uma solução hipotônica extracelular é 
ideal. A membrana plasmática só pode expandir até o limite da parede celular 
rígida, assim a célula não vai estourar ou sofrer lise. 
• O citoplasma em plantas é geralmente um pouco hipertônico em relação ao 
meio celular, e água vai entrar na célula até sua pressão interna — pressão de 
turgor — impedir o influxo adicional.
TONICIDADE
• A tonicidade é uma preocupação para todos as coisas vivas, particularmente aquelas que 
não têm paredes celulares rígidas e vivem em meios hiper- ou hipotônico. 
• Protozoários possuem um vacúolo contrátil que coleta o excesso de água da célula e 
bombeia para fora, evitando que a célula se rompa conforme ela absorve água de seu 
meio hipotônico.
VAMOS PRATICAR!
O transporte de substâncias pela membrana pode ser classificado em passivo e 
ativo. O transporte passivo é aquele em que não há gasto de energia durante o 
processo. Todos os exemplos a seguir são de transporte passivo, exceto:
a) Osmose.
b) Bomba de sódio e potássio.
c) Difusão simples.
d) Difusão facilitada.
Para entrar em uma célula, algumas substâncias necessitam de proteínas carreadoras. O 
transporte que envolve esse tipo de proteína quando não há gasto de energia é chamado de:
a) Osmose.
b) Difusão facilitada.
c) Difusão simples.
d) Bomba de sódio e potássio.
e) Transporte ativo.
A figura abaixo mostra 3 tipos de transporte (1, 2 e 3) através da membrana plasmática. Analise-a.
Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, o número que indica a passagem de O2 da 
água para as brânquias de um peixe e o transporte de glicose para o interior das células do 
corpo humano.
A) 1 e 1
B) 1 e 2
C) 2 e 1
D) 2e 3
E) 3 e 2
Em diversas espécies de animais, o intestino delgado é o principal local de absorção de água, íons e 
nutrientes. Esse processo envolve uma série de mecanismos de transportes de substâncias para 
dentro e para fora das células que compõem a parede intestinal. Em relação aos processos de 
transporte transmembrana, é correto afirmar que:
A) a membrana celular é permeável às moléculas hidrofílicas, consequentemente, as gorduras se 
difundem livremente pela membrana.
B) a água é capaz de atravessar a membrana celular e, normalmente, se desloca em direção ao 
ambiente mais concentrado em solvente.
C) a glicose, importante molécula nutriente, somente consegue entrar nas células intestinais por 
meio de uma proteína transportadora.
D) os íons sódio são importantes constituintes dos líquidos intra e extracelular e atravessam 
livremente a membrana plasmática, por serem moléculas pequenas e sem carga.
E) a bomba de sódio-potássio tem papel fundamental no processo absortivo do intestino, colocando 
o potássio para fora das células intestinais e o sódio para dentro.
Quando se faz o salgamento de carnes, sabe-se que os micro-organismos que 
“tentarem” se instalar morrerão por desidratação. Conclui-se assim que, em relação 
ao citoplasma dos micro-organismos, essas carnes constituem um meio:
a) Isotônico.
b) Hipotônico.
c) Hipertônico.
d) Lipídico.
e) Plasmolisado.
Sabe-se que no transporte de substâncias através da membrana plasmática: 
1) Certos íons são conservados com determinadas concentrações dentro e fora da 
célula, com gasto de energia. 
2) Caso cesse a produção de energia, a tendência é de distribuírem-se 
homogeneamente as concentrações desses íons.
As frases 1 e 2 referem-se, respectivamente, aos seguintes tipos de transporte: 
a) difusão facilitada e osmose. 
b) transporte ativo e difusão simples. 
c) transporte ativo e osmose. 
d) difusão facilitada e difusão simples.
OBRIGADO
g a b r i e l l . b o r g a t o @ c e u s n p . e d u . b r