Exercício - Membranas Biológicas - Janinne S

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Exercício – Membrana plasmática 
 
1) Como é a estrutura da membrana celular e como isso contribui fisicamente para a 
manutenção da vida? 
O conceito estrutural da membrana celular mais adotado é o proposto pelos cientistas Singer & 
Nicolson (1972), conhecido como o Modelo do Mosaico Fluído. Por este modelo a membrana 
celular é composta por carboidratos, proteínas e principalmente por lipídios, cuja sua disposição 
é dividida em duas camadas, uma interna e uma externa, na qual proteínas estão inseridas nas 
camadas lipídicas de forma intrínseca e extrínseca. Para os autores, a membrana celular é 
constituída por uma bicamada lipídica com proteínas parcialmente mergulhadas na matriz 
lipídica (periféricas), e outras, que atravessam toda a bicamada (integrais) (GARCIA, 1998), 
além de glicolipídeos e glicoproteínas. Os fosfolipídios que compõem a bicamada lipídica, por 
sua vez, são formados por um cabeça hidrofílica (polar) e duas caudas hidrofóbicas (apolar). 
As cabeças se voltam para as regiões aquosas (citoplasma e meio extracelular), enquanto as 
caudas se encontram voltadas para o interior da dupla camada de lipídios, interagindo entre si 
e mantendo a estrutura de dupla camada da membrana. Essa condição contribui para a 
movimentação lateral e transversal da proteína na membrana, conferindo-lhe um aspecto 
maleável e fluidez da membrana. 
Esses fosfolipídios, assim como as proteínas, se movem constantemente na bicamada, o que 
caracteriza a fluidez da mesma, a qual é regulada pela presença de colesterol e pela estrutura 
das caudas dos fosfolipídeos (ALBERTS et al., 2011). Esta bicamada lipídica com interior 
hidrofóbico, faz com que a mesma se caracterize como uma barreira relativamente impermeável 
à passagem da maioria das moléculas solúveis em água, as quais precisam do auxílio de 
proteínas para se deslocar através da membrana plasmática. Dessa forma, a membrana possui 
uma permeabilidade seletiva importante para a manutenção da vida dos seres vivos já que 
contribui para a regulação do movimento e concentrações de moléculas do meio intracelular 
para o extracelular e vice-versa, de acordo com as necessidades da célula. Vale destacar ainda, 
que a bicamada lipídica é assimétrica, ou seja, as composições de lipídeos e proteínas das duas 
monocamadas que as compõem são distintas, o que é funcionalmente importante para o 
movimento de moléculas entre o meio intracelular e extracelular e para a conversão de sinais 
extracelulares em sinais intracelulares (ALBERTS et al., 2011). 
As proteínas presentes na composição da membrana também contribuem para a manutenção da 
vida ao participar de processos necessários ao funcionamento celular e, consequentemente, do 
organismo. Proteínas periféricas voltadas para o meio intracelular contribuem para a 
sustentação e a manutenção do formato das células enquanto as proteínas periféricas situadas 
no meio extracelular participam da comunicação e sinalização celular. As proteínas integrais 
também contribuem para a sinalização celular, e auxiliam no transporte molecular (GARCIA, 
1998). Há ainda, a presença de carboidratos ligados covalentemente a proteínas e lipídios na 
porção não citológica da membrana, formando um revestimento denominado de glicocálice que 
atua na proteção, resistência, comunicação, sinalização, reconhecimento e adesão celular 
(ALBERTS et al., 2011). Por fim, fica evidente que o mosaico fluido é o que mantém o 
funcionamento da célula e, dessa forma, torna todas as funções necessárias à manutenção da 
vida possível. 
A dimensão da membrana é um aspecto estrutural importante, ela pode variar entre 7 a 9 nm 
(10-9), a espessura possibilita uma maior comunicação e interação com as moléculas através da 
superfície membramática. Assim como, também é importante as ligações químicas para 
conservar as biomoléculas da membrana por meio das forças coulômbicas, interações 
hidrofóbicas e pontes de hidrogênio. 
Dentre as funcionalidades biofísicas desempenhadas pela membrana, têm-se 4 estruturas 
básicas imprescindíveis, que são os poros - canais que permitem a comunicação intracelular e 
extracelular; as zonas de difusão facilitada, que são regiões de alta concentração de moléculas 
de uma mesma espécie química, com isto, devido a esta composição semelhante das moléculas, 
o processos pela passagens, pela membrana é facilitada. Outras estruturas são os operadores e 
receptores que são compostos de proteínas e atuam no transporte de substância e transdução de 
sinais. 
Poros: são canais que permitem a comunicação intracelular e extracelular, em que a passagem 
de moléculas e íons vai ser determinada pela afinidade eletrônica com o canal, podendo ser 
positiva, negativa ou destituída de carga. Além de que alguns poros são controlados por 
comportas, dependente de ligante e voltagem (quando é ativado). Esse deslocamento no canal 
ocorrerá de forma passiva, do gradiente de maior concentração para o de menor. 
Zonas de Difusão Facilitada: são regiões de alta concentração de moléculas da mesma espécie 
química, devido à composição semelhante das moléculas, o processo de passagem pela 
membrana é facilitada. 
Operadores: são suportes moleculares que realizam o transporte de substâncias através da 
membrana num sentido único. Nesse sentido, havendo suportes específicos, os que transportam 
somente para dentro da célula e aqueles que transportam somente para fora da célula, e que 
podem ser feitos contra o gradiente de concentração, elétrico ou ambos, sendo um transporte 
ativo. Para a realização desse processo é necessário o gasto de energia (ATP). 
Receptores: são sítios com estruturas específicas, no qual permite o acoplamento de 
determinadas moléculas. A ligação de moléculas a esses sítios desencadeia processos celulares 
que são transmitidas para abertura e fechamento dos poros ou para operadores. 
Essas características estruturais possibilitam que a membrana celular venha a desempenhar 
diversas funções essenciais para a sobrevivência de um organismo vivo, como o transporte 
seletivo de moléculas para dentro e fora da célula, realizada pelas proteínas específicas de 
transporte da membrana. A realização do reconhecimento celular de antígenos por meio de um 
de seus componentes, o Glicocálix localizado na superfície da membrana, além de participar 
na comunicação celular através de neurotransmissores, receptores de hormônios e vias de 
transdução de sinais. A membrana celular atua na organização tecidual, observadas nas junções 
celulares temporárias ou permanentes, possibilitando também a interação com a matriz 
extracelular por intermédio das diversas moléculas de aderência celular. A atividade enzimática 
também é uma das funções da membrana, importante para o metabolismo da célula. Assim 
como a existência da membrana é importante para a determinação da forma da célula por meio 
da ligação do citoesqueleto até a membrana plasmática, sendo possível a existência de uma 
compartimentação que levou a célula a uma melhor produção de seus elementos e uma maior 
especificidades, assim possibilitando o surgimento e manutenção dos seres vivos. 
 
2) Encontramos nas células vários tipos de receptores, para diferentes funcionalidades. 
Como seria o funcionamento dos receptores acoplados à proteína G? 
Segundo Alberts et al. (2011) existem dois tipos de receptores nas células, os receptores de 
superfície e os receptores intracelulares, os quais respondem a diferentes moléculas de acordo 
com o seu tamanho e solubilidade. Os receptores associados à proteína G (GPRs - proteínas 
reguladoras da sinalização pela proteína G) são receptores de superfície que, quando ligados a 
uma molécula sinalizadora extracelular, sofrem uma alteração na sua formação, permitindo a 
ele ativar uma proteína G localizada na face interna da membrana plasmática. 
Essas proteínas G são formadas por três subunidades α (alfa), β (beta), e γ (gama), duas das 
quaisestão unidas à membrana plasmática por caudas lipídicas curtas. As proteínas G são 
ativadas por fatores de troca de nucleotídeo de guanina (GEFs) que facilitam a dissociação do 
GDP e a ligação do GTP e são inativados pelas proteínas aceleradoras da GTPase (GAPS) que 
aumentam a atividade GTPase da proteína G. No estado não estimulado, a subunidade α possui 
um GDP ligado, e a proteína G está inativa. A interação de um ligante extracelular com seu 
receptor causa sua alteração e a consequente ativação da proteína G pela perda da afinidade da 
subunidade alfa por GDP, que é trocado por uma molécula de GTP devido à atividade GTPase 
da sua subunidade α. Acredita-se que, em alguns casos, essa ativação separe as subunidades da 
proteína G pela perda da afinidade da subunidade alfa ativada após apanhar seu GTP e se 
desligar ao complexo βγ (beta gama), que também é ativado. Independentemente de como se 
dissociam, as duas partes da proteína G ativadas – a subunidade α e o complexo βγ – podem 
interagir diretamente com as proteínas-alvo localizadas na membrana plasmática, as quais, por 
sua vez, podem transmitir o sinal para outros destinos na célula. Quanto maior for o tempo de 
interação entre as proteínas-alvo e as subunidades α ou βγ, mais forte e mais prolongado será 
o sinal transmitido (ALBERTS et al., 2011). 
 
3) Quais os principais componentes biofísicos das membranas biológicas? 
 
Os principais componentes biofísicos das membranas biológicas, são considerados 4 
componentes. Os poros ou canais, que tem função permitir a comunicação intracelular e 
extracelular, na qual a passagem de moléculas e íons vai ser determinada pela afinidade 
eletrônica com o canal, podendo ser positiva, negativa ou destituída de carga, alguns poros são 
controlados por comportas, dependente de ligante e voltagem (quando é ativado). Esse 
deslocamento no canal ocorrerá de forma passiva, do gradiente de maior concentração para o 
de menor. Outro componente são os receptores, que são sítios com estruturas específicas, no 
qual permite o acoplamento de determinadas moléculas. É sabido que a ligação de moléculas a 
esses sítios desencadeia processos celulares que são transmitidas para abertura e fechamento 
dos poros ou para operadores. 
Ainda, entra também como componente biofísico as zonas de difusão facilitada, que são 
regiões de alta concentração de moléculas da mesma espécie química, devido à composição 
semelhante das moléculas, o processo de passagem pela membrana é facilitada. Outrossim, os 
operadores também são componentes biofísicos, que possuem suportes moleculares que 
realizam o transporte de substâncias através da membrana num sentido único. Assim, há 
suportes específicos, aqueles que transportam somente para dentro da célula e aqueles que 
transportam apenas para fora da célula. Esta passagem pode ser feita contra o gradiente de 
concentração, elétrico ou ambos, havendo então um transporte ativo, com o gasto de energia 
(ATP). 
 
 
4) Quais principais propriedades físicas que diferenciam transporte passivo do transporte 
ativo? 
 
As principais propriedades que diferenciam o transporte passivo do transporte ativo são: 
gradiente de concentração, gradiente eletroquímico e gasto de energia. 
Segundo Alberts et al. (2011), o transporte passivo é aquele que transporta os solutos a favor 
do seu gradiente de concentração ou gradiente eletroquímico (concentração + voltagem), de 
forma espontânea. Nesse transporte, o soluto pode ser transportado sem (difusão simples) ou 
com o auxílio de proteínas (difusão facilitada),de forma que não requer o gasto de energia pois 
o soluto vai se mover do meio mais concentrado para o menos concentrado, ou para um meio 
com uma voltagem aposta aquela contida na sua própria molécula, no casos dos íons. O 
transporte ativo, por sua vez, é aquele que transporta solutos contra o seu gradiente de 
concentração ou gradiente eletroquímico (concentração + voltagem), necessitando, dessa 
forma, tanto do auxílio de proteínas como de energia. Essa energia pode ser advinda da hidrólise 
de ATP (transporte ativo dirigido por hidrólise 
de ATP) ou do acoplamento ao ao transporte de outro soluto a favor do seu gradiente de 
concentração (transporte ativo acoplado a gradiente iônico) (ALBERTS et al., 2011). 
 
5) Como funciona a bomba de sódio e potássio, e por que a mesma pode ser definida como 
estequiométrica e eletrogênica? 
A bomba Na+ e K+ é uma proteína carreadora transmembrana com atividade ATPase, ou seja, 
gasta ATP cada vez que faz o transporte das moléculas, do tipo antiporte, que tem dois sítios 
de ligação para o K+ e três sítios de ligação para o Na+, além de ter um sítio de ligação que 
gera a energia desse movimento. 
A bomba NA + k + transforma a energia química decorrente da hidrólise do ATP numa 
distribuição assimétrica dos íons sódio e potássio. Por essa razão, o sódio se torna mais 
concentrado no exterior, enquanto o citoplasma apresenta alta concentração de potássio. Esses 
gradientes de concentração são usados como fonte de energia para que se processem os 
fenômenos da despolarização e repolarização das células excitáveis. Também, servem para 
promover os diversos fluxos iônicos. Para cada ATP hidrolisado, três íons Na + são removidos 
da célula e dois íons K são levados para dentro dela. Assim, a cada ciclo, uma carga positiva é 
transferida para o meio extracelular. A corrente gerada pela bomba Na+/K+ ajuda a formar o 
potencial transmembrana, sendo responsável, no entanto, por uma parcela muito pequena da 
diferença de potencial observada no repouso. Quando ela é estimulada a bombear íons em 
grande velocidade, sua corrente passa a contribuir de modo relevante para a formação do 
potencial de membrana, atuando no sentido de hiperpolarizar a célula (VASSALE,1970). 
Nessa perspectiva, ela é considerada eletrogênica porque desempenha papel importante no 
estabelecimento e manutenção da voltagem das membranas. E são consideradas 
estequiométricas porque para cada três íons de sódio que se movem para fora, apenas dois íons 
de potássio movem-se para dentro, resultando num interior celular mais negativo.Além disso, 
como a bomba transportada apenas dois K+ para meio intracelular para cada três Na+ para o 
meio extracelular, ela também contribui para manter o lado citosólico da bicamada lipídica mais 
eletronegativo em relação ao lado não citosólico, e por isso é ela definida como estequiométrica 
(GARCIA, 1998). 
 
6) Com base no que foi exposto no vídeo "Cell membranes are way more complicated 
than you think - Nazzy Pakpour ", como estão distribuídas as proteínas nas membranas 
biológicas? 
As proteínas estão distribuídas nas membranas biológicas de duas maneiras: proteínas integrais 
e proteínas periféricas. As proteínas transmembranas são fortemente ligadas à membrana, 
podendo ser classificadas como transmembrana (multipassos, quando cobrem a bicamada 
lipídica várias vezes ou unipasso, quando cobre a bicamada apenas uma vez) ou ligada a um 
lipídio, e formam canais para a passagem de moléculas específicas, como os íons de Na+ e K+, 
através da bicamada. 
Já as proteínas periféricas, são pouco, fracamente ou indiretamente ligadas às membranas 
(ALBERTS et al., 2011). As proteínas periféricas situadas na parte citosólica da bicamada 
funcionam como proteínas estruturais, enquanto as situadas na parte não citosólica participam 
da sinalização celular (GARCIA, 1998). De acordo com o vídeo "Cell membranes are way 
more complicated than you think - Nazzy Pakpour ", algumas proteínas podem, ainda, se juntar 
para formar complexos com funções celulares específicas. 
 
7) Com base no que foi descrito no vídeo " Insights into cell membranes via dish detergent 
- Ethan Perlstein" , responda a questão abaixo: 
Qual o produto doméstico comum Agnes Pockles usou para iniciar a sua investigação na 
membrana celular? 
O detergente. Isso aconteceu devidoa uma ação cotidiana, enquanto Agnes Pockles lavava os 
seus pratos, observou que nem todos os detergentes dissolvem bem a gordura, deixando-a 
intrigada. Com isso, foi a partir daí que Agnes passou a realizar experimentos em que ela media 
o tamanho das bolhas que se formavam em um prato de metal com água cuidadosamente. 
Consequentemente, ao longo das décadas, vários cientistas investigaram o fenômeno e 
concluíram que as bolhas representavam uma camada única de moléculas de óleo. Desse modo, 
acrescentaram o fato de que as moléculas de óleo possuíam duas partes: hidrofílicas (com 
afinidade pela água) e hidrofóbicas (sem afinidade pela água). Posteriormente, outros 
estudiosos aplicaram o mesmo experimento em lipídios extraídos de hemácias de diversos seres 
vivos para identificar de quantas camadas lipídicas era formada a membrana celular. Assim, 
como o óleo, os lipídeos se espalharam em uma monocamada, no qual foi possível mensurar a 
sua área de cobertura comparada à área das hemácias intactas em água, chegando a conclusão 
que a membrana celular que as envolvia tinha um tamanho duas vezes superior. Ao final, 
constataram-se que a membrana celular é formada por uma bicamada lipídica (fosfolipídios). 
Ao final, constataram-se que a membrana celular é formada por uma bicamada lipídica 
(fosfolipídios). Assim, como o óleo, os lipídeos se espalharam em uma monocamada, na qual 
foi possível mensurar a sua área de cobertura comparada área das hemácias intactas em água, 
chegando a conclusão que a membrana celular que as envolvia tinha um tamanho duas vezes 
superior (bicamada). Ao final, constataram-se que a membrana celular é formada por uma 
bicamada lipídica (fosfolipídios). 
 
O produto doméstico que Agnes Pockles usou para iniciar a sua investigação na membrana 
celular foi o detergente de lavar pratos, enquanto ela estava lavando pratos. Pois, notou que 
nem todos os detergentes dissolvem bem a gordura. Assim, ela mediu o tamanho das bolhas 
que se formavam em um prato de metal com água, o que mais tarde fez com que alguns 
cientistas investigassem e chegassem a conclusão que aquelas bolhas eram uma camada única 
de moléculas de óleo. Desse modo, descobriram que as moléculas de óleo possuíam duas partes, 
as “que gostam de agua”, intituladas de hidrofílicas, e as que “não gostam” da água, chamadas 
hidrofóbicas. Tão logo, os estudos associaram tal modelo à membrana plasmática 
semipermeável, que tem também essas duas partes, a que “gosta” e a que “não gosta” da água, 
ou seja, que interage a que não interage, que hoje sabe-se que se trata dos fosfolipídios que 
compõem a bicamada lipídica das membranas plasmáticas. 
 
 
8) Com base no vídeo " How Osmosis Work? " , como pode ser definido osmose? 
Em conformidade com o Vídeo “ How Osmosis Work? ", a osmose é definida como o 
movimento de moléculas de água de um meio para outro através de uma membrana plasmática 
semipermeável. Seguindo essa linha de raciocínio, “ How Osmosis Work? " salienta que se as 
concentrações osmóticas de duas soluções forem iguais, as soluções serão isotônicas, mas se as 
soluções possuem concentrações osmóticas desiguais, a soluçãol kl com maior concentração de 
soluto é hipertônica e exerce maior pressão osmótica, enquanto a solução com menor 
concentração de soluto é hipotônica. Dessa forma, (FELTRE, 2004) exemplifica um caso de 
duas soluções com diferentes concentrações de solutos, em que a água tende a se deslocar do 
meio com menor concentração de soluto (hipotônico) para o meio mais concentrado 
(hipertônico), a fim de equilibrar as concentrações de água e de soluto, assim, denominando a 
osmose. Além disso, (FELTRE, 2004) caracteriza a osmose como um exemplo de transporte 
passivo, pois quando se transporta água de um meio menos concentrado para um meio mais 
concentrado, o transporte está ocorrendo no sentido de se igualarem as concentrações do meio. 
 
9) Qual a osmolaridade de um sol contendo 18 g de glicose em 1 L de água? 
Massa Molar da glicose = 180 g/mol 
Utilize a fórmula: 
Osmolaridade = nº de moles de partículas osmoticamente ativas / Volume da solução em litros. 
Resp: 
PASSO 01: Achar o número de MOLS: 
N° de mols: m (massa da amostra)/ MM (massa molar) 
N° de mols: 18/180 = 0,1 mol 
PASSO 02: Osmolaridade que é Nº Mols/Volume da solução em L 
Osmolaridade = 0,1/1L = 0,1. 
 
10) Com base no video sobre Hemodiálise, responda as questões abaixo: 
a) Em que consiste a técnica da hemodiálise? 
A hemodiálise é uma técnica de filtragem e limpeza do sangue de uma pessoa que apresente 
patologia nos rins, removendo toxinas e o excesso de água do organismo, definida como 
uma das principais terapias renais substitutivas. Consoante o vídeo “Hemodiálise”, a água 
é tratada e purificada,e depois misturada a uma solução de diálise através de um sistema 
especial de filtragem. Essa mistura de água e solução de diálise é chamada de dialisato, e é 
misturada através do dialisador, uma peça importante dentro da máquina de diálise. O dialisador 
é um cilindro que conduz compartimentos separados por uma membrana semipermeável 
composta por orifícios microscópicos. Assim, o sangue flui em um compartimento e no outro 
o dialisato percorre em direção oposta. Como a membrana divisória do dialisador é 
semipermeável, sua estrutura permite que a água e pequenas partículas (toxinas etc) possam 
atravessá-las. Assim, ocorrem trocas de substâncias por difusão entre o dialisato e o sangue. O 
objetivo é o mesmo da diálise peritoneal, a diferença é que nesse caso o procedimento é 
realizado fora do corpo, utilizando uma membrana semipermeável artificial. 
Informação extra: Benefícios e Limitações da Hemodiálise: Os benefícios são: correção 
rápida dos distúrbios hidroeletrolíticos e remoção de líquidos; contato frequente com a equipe 
médica e de enfermagem; contato com outros pacientes que compartilham a necessidade de 
tratamento dialítico. 
As suas limitações são: comprometimento dos vasos dos membros superiores dificultando o 
acesso venoso periférico; necessidade de duas punções a cada nova sessão de hemodiálise; 
horários fixos para as sessões de diálise, dificultando viagens, trabalho e estudos; perda mais 
rápida da função renal residual do paciente; risco de infecção de cateter central; dificuldade de 
locomoção para os pacientes com limitações físicas e os que residem longe dos centros de 
terapia; a intermitência do tratamento gera instabilidade hemodinâmica e maior oscilação de 
peso e pressão arterial, necessidade se um maior controle da dieta e da ingestão de água no 
intervalo entre as sessões. 
 
b) No dialisador, o sangue e o dialisato se misturam? Explique 
O sangue e o dialisato não se misturam. O que ocorre, no entanto é que pelo fato do dialisato 
ser um cilindro com dois compartimentos separados por uma membrana semipermeável, 
composta por orifícios microscópicos, a sua estrutura permite que a água e pequenas partículas 
possam atravessá-la por difusão simples entre o sangue que flui em um dos compartimentos, e 
o dialisato que percorre no outro compartimento. 
 
c) descreva as propriedades da membrana no dialisador : 
A membrana do dialisador é semipermeável, ou seja, devido a composição da sua bicamada 
lipídica e da organização da mesma, ela se torna permeável a determinados componentes e 
impermeável a outros. A permeabilidade da membrana depende do tamanho e solubilidade das 
moléculas, quanto menor e mais solúveis em lipídios as moléculas são, mais rapidamente se 
difundem através da bicamada lipídica. Dessa forma, moléculas hidrofóbicas (apolares) 
atravessam a bicamada lipídica rapidamente, assim como as pequenas moléculas hidrofílicas 
não carregadas como a água e pequenas partículas (ALBERTS et al., 2011), o que explica como 
ambas atravessam a membrana por difusão simples entre o dialisato e o sangue. 
 
 
Transcrição do vídeo "How Osmosis": 
Difusão é o movimento líquidode moléculas abaixo de um gradiente de concentração. Este 
processo permite que pequenas moléculas, tais como oxigênio e dióxido de carbono possam 
atravessar a membrana plasmática. 
Com isso, moléculas mais polares, como açúcares e proteínas não podem atravessar livremente 
esta membrana lipídica. Apesar das moléculas de água serem polares, elas são pequenas o 
suficiente para passar através da membrana livremente. Este especial caso de difusão que 
envolve o movimento de moléculas de água através de uma membrana é chamada de osmose. 
Se uma molécula tal como a ureia é adicionada a um lado de uma membrana, ela não será capaz 
de se difundir através da membrana, porque é tanto grande como polar. Por causa de sua 
natureza polar, ela vai interagir com outras moléculas polares como a água. Esta interação reduz 
o número de moléculas de água livres do lado direito. Com menos moléculas de água livre no 
lado direito, existe agora uma rede de movimento de moléculas de água contrário ao seu 
gradiente de concentração para o lado com as moléculas de ureia. Uma vez que mais moléculas 
de água estão se movimentando para esta área mais do que estão a deixando, o nível de água 
no lado direito vai subir. Se as concentrações osmóticas de duas soluções são iguais as soluções 
são isotônicas. No entanto, quando as soluções têm concentrações osmóticas 18 00:01:25,260 
-> 00:01:30,270 desiguais, a solução com a maior concentração de solutos é hipertônica e a 
solução com a menor concentração de solutos é hipotônica. 
 
Transcrição do video sobre hemodiálise 
Na hemodiálise a água é tratada e purificada através de um sistema especial e misturada a uma 
solução de diálise, essa mistura é chamada de dialisato. 
A máquina de hemodiálise contém uma peça importante que se chama dialisador, um cilíndrico 
com dois compartimentos separados por uma membrana semipermeável composta por orifícios 
microscópicos. Com isso, o sangue flui num compartimento, e no outro dialisado percorre 
direção oposta. Uma membrana do dialisador é semipermeável, a sua estrutura permite que a 
água e pequenas partículas possam atravessar, realizando as trocas de substâncias por difusão 
entre o dialisato e o sangue. O objetivo do processo é o mesmo da diálise peritoneal, mas nesse 
caso é que o procedimento é realizado fora do corpo do paciente, utilizando uma membrana 
semipermeável artificial. 
Os benefícios são a correção rápida dos distúrbios hidroeletrolíticos e remoção de líquidos; 
contato frequente com a equipe médica e de enfermagem; contato com outros pacientes que 
compartilham a necessidade de tratamento dialítico. 
As suas limitações são os comprometimento dos vasos dos membros superiores dificultando o 
acesso venoso periférico; necessidade de duas punções a cada nova sessão de hemodiálise; 
horários fixos para as sessões de diálise, dificultando viagens, trabalho e estudos; perda mais 
rápida da função renal residual do paciente; risco de infecção de cateter central; dificuldade de 
locomoção para os pacientes com limitações físicas e os que residem longe dos centros de 
terapia; a intermitência do tratamento gera instabilidade hemodinâmica e maior oscilação de 
peso e pressão arterial, necessidade se um maior controle da dieta e da ingestão de água no 
intervalo entre as sessões. 
 
Transcrição do vídeo “ Insights into cell membranes via dish detergent - Ethan Perlstein" 
 
Cada célula do nosso corpo é separada das outras ao seu redor por sua camada mais externa, a 
membrana. Uma membrana celular deve ser ao mesmo tempo forte e flexível. Imagine uma 
membrana feita de metal: ótima para manter as entranhas da célula, mas péssima em deixar 
materiais entrarem e saírem. Mas uma membrana feita de filó teria efeito totalmente adverso: 
permeável, mas rasgaria facilmente. Então, a membrana ideal seria uma mistura das duas 
coisas. 
Ao longo dos últimos séculos, aprendemos muito a respeito de como as membranas funcionam. 
A história começa no final do século XIX, enquanto, segundo a lenda, uma mulher alemã 
chamada Agnes Pockels lavava pratos. Ela percebeu que nem todos os detergentes dissolvem 
bem a gordura, e isso a deixou curiosa. Então ela fez medições cuidadosas do tamanho das 
bolhas de sabão que se formavam na superfície de uma bandeja de metal cheia de água. 
Mais tarde, na década de 1920, os cientistas da GE, Irving Langmuir e katharine Blodgett, 
reavaliaram o problema com uma geringonça mais elaborada e descobriram que aquelas 
pequenas bolhas, eram na verdade uma camada única de moléculas de óleo. Cada molécula de 
óleo tem um lado que adora a água e boia na superfície, e outro lado que detesta água e se 
projeta para fora. Mas o que isso tem a ver com as membranas celulares? 
Bem, na virada do século XX, os químicos Charles Overton e Hans Meyer, provaram que a 
membrana celular é composta de substâncias que, assim como o óleo, tem uma parte que adora 
água e outra que detesta água. Hoje chamamos essas substâncias de lipídeos. 
Em 1925, dois cientistas, Evert Gorter e Francois Grendel, ampliaram mais ainda nossa 
compreensão. Eles elaboraram uma experiência destinada a testar se as membranas celulares 
eram compostas somente de uma camada de lipídios, uma monocamada, ou duas camadas 
posicionadas uma sobre a outra, uma bicamada. Gorter e Grendel tiraram sangue de um cão, de 
uma ovelha, de um coelho, de uma cabra, de um porco da Índia e de voluntários humanas. De 
cada uma dessas amostras, eles retiram todos os lipídeos de todas as hemácias e colocaram 
algumas gotas desse extrato numa bandeja com água. Como era de se esperar, os lipídeos, como 
o óleo, se espalharam em uma monocamada, cujo tamanho Gorter e Grendel puderam medir. 
Se eles comparassem a área da superfície daquela monocamada, com a área da superfície 
formada pelas hemácias intactas, eles poderiam dizer se a membrana de uma hemácia tinha 
uma ou duas camadas de espessura. Para entender a lógica da experiência deles, imagine-se 
olhando para um sanduíche, se medir a área da superfície que você vê, vai encontrar as 
dimensões de uma única fatia de pão, mesmo havendo duas fatias, uma pista perfeitamente 
sobre a outra. Mas, se abrir o sanduíche e colocar as duas fatias lado a lado, você ontem o dobro 
da área de superfície. O experimento de Gorter e Grendel é basicamente a mesma coisa, o 
sanduíche aberto é a monocamada formada de lipídeos extraídos das células se espalhando em 
forma de folha. O sanduíche fechado é a membrana da hemácia intacta. Vejam só, eles 
observaram uma proporção de 2 p 1, estabelecendo, sem sombra de dúvidas, que a membrana 
celular é uma bicamada, que quando desempilhada, revela uma monocamada duas vezes maior. 
Então, quase 30 anos antes da estrutura de dupla hélice do DNA ser desvendada, uma 
experiência singular, envolvendo versões mais extravagantes de materiais de limpeza 
doméstica, possibilitou uma profunda compreensão. 
 
Referências 
 
ALBERTS, Bruce; et al. Fundamentos da Biologia Celular. 3a Edição., Artmed, 
Porto Alegre, 2011. 
 
FELTRE, R. Química (Ensino Médio) - v. 2 Físico-química. 6a edição. São Paulo: 
Moderna, 2004. 
 
GARCIA, Eduardo A.C. Biofísica. São Paulo: Editora Sarvier, 1998.