Resumo de Transporte através das biomembranas

Prévia do material em texto

Visão Geral: 
- Devido ao seu interior hidrofóbico, a bicamada 
lipídica das membranas celulares erve como 
uma barreira à passagem da maioria das 
moléculas polares. 
- Essa função de barreira permite que a célula 
mantenha concentrações de solutos no citosol 
que são diferentes daquelas no liquido 
extracelular e em cada um dos compartimentos 
intracelulares delimitados por membranas. 
- No entendo, para fazer uso dessa barreira, as 
células tiveram que desenvolver meios para 
transferir moléculas hidrossolúveis especificas e 
íons através das suas membranas: 
 Para ingerir nutrientes essenciais; 
 Excretar produtos metabólicos tóxicos 
 Regular concentrações intracelulares de 
íons 
- As células utilizam proteínas de transporte de 
membrana especializadas para desempenhar 
tais funções. 
- A importância do transporte de pequenas 
moléculas é evidenciada pelo grande numero 
de genes existente em todos os organismos 
que codificam as proteínas envolvidas no 
transporte através da membrana, 
correspondendo a 15 a 30% das proteínas de 
membrana em todas as células. 
- Algumas células de mamíferos, como 
neurônios e células renais, empregam até dois 
terços de seu consumo de energia metabólica 
nesses processos de transporte. 
 
 
 
Proteínas de transporte de membrana: 
transportadoras e de canal 
- Transportadoras: também chamadas de 
carreadoras, ou permeasse ligam-se ao soluto 
específico a ser transportado e sofrem uma 
série de alterações de conformação que levam 
à exposição alternada dos sítios de ligação ao 
soluto em um dos lados da membrana e, a 
seguir, no outro lado, para transferir o soluto 
através desta. 
Ex.: transportador GluT (transportadores de 
glicose) 
 
A molécula transportadora de glicose é específica, só 
entra glicose nela. Quando a glicose se liga na proteína 
transportadora ela sofre alterações na sua conformação 
terciárias, e essa alteração expõem o sitio de ligação do 
soluto. A partir desse momento o soluto é transportado 
para o interior das células através de modificações da 
estrutura da proteína. 
 
 
 
 
 
 
 - Canal: 
- Interagem muito mais fracamente com o 
soluto a ser transportado. 
- Elas formam poros contínuos que atravessam 
a bicamada lipídica. 
- Quando abertos, esses poros permitem a 
passagem de solutos específicos (como íons 
inorgânicos de tamanho e carga adequados e, 
em alguns casos, de pequenas moléculas como 
água, glicerol e amônia) através da membrana. 
 
A capacidade de difusão da água pela bicamada 
lipídica é relativamente baixa. Ou seja, para ela 
passar ela usa as proteínas, que são canais 
chamados de aqua-porinos para a que a 
passagem de água aconteça. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Proteínas transportadoras e o 
Transporte ativo de membrana 
O processo pelo qual uma proteína 
transportadora transfere uma molécula de 
soluto através da bicamada lipídica assemelha-se 
a uma reação enzima-substrato. (então vai 
existir uma força de interação entre a enzima e 
o substrato). 
 No entanto, o soluto transportado não é 
modificado pela proteína transportadora, mas 
sim liberado de forma inalterado, no outro lado 
da membrana. 
Cada tipo de proteína transportadora tem um 
ou mais sítios de ligação específicos para seu 
soluto (substrato). Ou seja, existe uma região no 
corpo da proteína, que são os sítios, que vão 
apresentar aminoácidos que tem cadeias R-
laterais que apresenta afinidades por regiões 
especificas do soluto. 
 
Elas transportam o soluto através de uma série 
de alterações reversíveis de conformação que, 
alternadamente, expõem o sitio de ligação ao 
soluto em um lado e em outro da membrana, 
mas nunca em ambos os lados ao mesmo 
tempo. 
A transição ocorre via um estado intermediário, 
no qual o soluto encontra-se inacessível, ou 
ocluído, em relação a ambos os lados da 
membrana 
 
 
 
Como ocorre com as enzimas, a ligação do 
soluto pode ser bloqueada por inibidores: 
- Competitivos: que cometem pelo mesmo sítio 
de ligação, podendo ou não ser transportados; 
(ele tem uma aparência muito grande com o 
substrato e ele se liga com ao transportador, e 
pode acontecer duas coisas: ele pode bloquear 
esse transportador de forma definitiva, ou se 
não ele pode ser até ser transportado para 
dentro da célula da mesma forma como um 
soluto. 
- Não competitivos: que se ligam em qualquer 
outra parte do transportador e alteram sua 
estrutura. Então, ele se torna ineficiente ao 
transporte do soluto., ou simplesmente será 
bloqueado. 
Ex.: fármacos a base de opioides, como 
midazolan e propofol, eles podem se ligar a 
transportadores na membrana plasmática e 
agem sedativos. Inibem o transportador de 
realizar o transporte dos solutos, nesse caso 
inibindo as sinapses. 
 
 
 
O transporte ativo também ocorre por 
alterações na estrutura da proteína 
transportadora, porem utiliza-se uma fonte de 
energia. Outra característica é que o soluto 
sempre é transportado contra o gradiente de 
concentração ou contra o eletroquímico. 
 
As fontes de energia podem ser o gradiente 
eletroquímico de um soluto, o ATP e a luz. 
 
- Transportadores acoplados: 
Vinculam a energia estocada em gradientes de 
concentração para acoplar o transporte de um 
soluto na direção de seu gradiente ao 
transporte. 
 
- As bombas dirigidas por ATP: 
Acoplam o transporte contra o gradiente à 
hidrólise de ATP. A bomba de sódio e potássio 
é um exemplo. 
 
- As bombas dirigidas por luz ou reações redox: 
Encontradas em bactérias, arqueias, 
mitocôndrias e cloroplastos, acoplam o 
transporte no sentido do gradiente à energia 
obtida da luz, como no caso da 
bacteriorrodopsina (é uma proteína que esta 
presente na membrana de algumas bactérias, 
ela é capaz de absorver uma fonte de luz e a 
parte que recebe essa luz ela direciona o 
transporte do soluto) 
 
 
 
 
 
O transporte ativo pode ser dirigido por 
gradientes de concentração de íons 
• Proteínas Uniporte: proteínas 
transportadoras simples que transportam 
um único soluto de um lado a outro da 
membrana. 
• Transportadoras acoplados: a 
transferência de um soluto é 
estritamente dependente do transporte 
de um segundo. (ele utiliza energia de 
um gradiente de concentração de um 
soluto para transportar outro) 
 - Simportes: o transporte acoplado 
envolve a transferência simultânea de um 
segundo soluto na mesma direção 
(cotrasnportadores) 
 - Antiporte: transferência de um 
segundo soluto na direção oposta 
(permutadores)