Estudo dirigido 3 - Biologia Celular

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ESTUDO DIRIGIDO 3 – Biologia Celular
Perguntas:
1- Explique o potencial de membrana e o potencial de ação.
R: O potencial de membrana caracteriza-se como uma diferença de voltagem entre o meio intra e extracelular. Normalmente, a célula, por apresentar mais íons carregados positivamente em seu exterior, tem o seu interior negativo e o seu exterior positivo. A bomba de Na+/K+ é um dos mecanismos usados para garantir essa diferença de potencial. No potencial de ação ocorre uma inversão do potencial de membrana. Isso acontece através de um estímulo que abre os canais iônicos de Na+, permitindo a sua entrada na célula até que seja atingido o limiar, que desencadeia a abertura de outros canais, até que haja uma inversão do potencial, com o interior da membrana celular se tornando positiva e o exterior negativo, ou seja, a membrana fica despolarizada. Nesse momento, os canais iônicos de K+ se abrem, liberando esse íon para o exterior da célula, tornando-o mais carregado positivamente, o que desencadeia uma repolarização da membrana e um retorno ao potencial de repouso.
2- Defina transporte passivo e ativo. Qual é importância das diferentes concentrações de
íons no lado exterior e interior da membrana plasmática? 
R: O transporte passivo é um tipo de transporte que ocorre a favor do gradiente de concentração e, portanto, não necessita de um gasto de energia. Ou seja, se há uma quantidade maior de soluto no interior da célula do que fora dela, esse soluto tende a sair da célula, visando um cenário isotônico, bastando apenas que haja um canal ou transportador apropriado. Já o transporte ativo se dá contra o gradiente de concentração e, portanto, necessita de energia para ocorrer. Esse tipo de transporte é realizado por bombas que são tipos específicos de transportadores, que fornecem a fonte de energia para promover o processo de entrada ou de saída. As diferenças nas concentrações de íons no lado exterior e interior da membrana criam um gradiente de concentração e um gradiente eletroquímico, que serão importantes na definição da direção que cada soluto seguirá pela membrana por transporte passivo.
3- Explique a importância e como funciona a bomba de sódio-potássio ATPase.
R: A bomba de Na+/K+ funciona com gasto de energia para o envio de 3 moléculas de Na+ para o exterior da célula e 2 moléculas de K+ para o seu interior. É necessário o gasto de energia devido à maior concentração de íons sódio no meio extracelular e de íons potássio no citoplasma. Essa energia é fornecida pela hidrólise do ATP, que induz alterações conformacionais na proteína que direciona o bombeamento. O transporte desses íons envolve um ciclo de reações, no qual cada etapa depende da anterior. Como parte do processo, o grupo fosfato removido do ATP é transferido para a própria bomba. Esta bomba é classificada como um transporte antiporte. A importância da bomba de Na+/K+ se evidencia de diferentes formas: células animais usam o gradiente de Na+ na captura de nutrientes ativamente, na manutenção do balanço osmótico, visto que apresenta uma pressão oposta à osmótica, controlando-a e evitando rompimentos, além de atuar na economia energética. 
4- Quais são os estímulos que influenciam a abertura e fechamento dos canais iônicos?
R: Existem diferentes tipos de canais iônicas que são influenciados por diferentes estímulos. Eles podem ser controlados por voltagem, abrindo-se em resposta a uma mudança na diferença de potencial através da membrana, pela presença de um ligante, abrindo-se com a chegada de um ligante químico à proteína do canal e por estiramento, abrindo-se com uma estimulação mecânica.
5- Defina uniporte, simporte e antiporte.
R: Os transportes uniporte, simporte e antiporte são tipos relacionados às proteínas carreadoras. O transporte uniporte ocorre quando apenas um soluto é transportado através da membrana. Já o simporte, quando, no transporte acoplado, os dois solutos se movem na mesma direção. E o transporte antiporte ocorre quando, no transporte acoplado, os dois solutos se movem em direções contrárias.