AULA 9 - Transporte através de membranas

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Samantha Anatolevna Gatsalova
Transporte através de membranasCOMPARTIMENTOS BIOLÓGICOS
Diversos compartimentos com composições químicas diferentes no nosso organismo.
· LIC - 	líquido intracelular 
MIC - meio intracelular
· LEC –líquido extracelular
MEC- meio extracelular
Espaço entre as células: INTERSTÍCIO. Normalmente está preenchido por algo.
Interstício do osso- cálcio; do sangue- plasma e outras substâncias lipossolvidas; derme- tecido conjuntivo.
LIC e LEC não estão em equilíbrio químico, pois suas composições químicas são diferentes. Há muito mais sódio (Na) no meio externo.
· MEMBRANA PLASMÁTICA- bicamada lipídica que depara o LIC do LEC. É impermeável a substâncias polares e iônicas.
Para que íons ou substâncias polares atravessem as membranas elas precisam ser transportadas por estruturas especiais (canais transportadores) na membrana.
São barreiras usadas para criar compartimentos com composições distintas, separando os meios intra e extracelular.MEMBRANAS BIOLÓGICAS
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS: Mantém os compartimentos longe do equilíbrio, uma maneira de armazenar energia, utilizada para realizar trabalho.
Têm PERMEABILIDADE SELETIVA- são impermeáveis a substâncias polares e iônicas, mas há canais transportadores que permitem a passagem de algumas substâncias.
São isolantes elétricos- Funcionam como capacitores armazenando moléculas eletricamente carregadas. Mantem uma diferença de potencial elétrico e químico entre compartimentos.
Do lado exterior predomina a carga posivita, com grande qtd. de K+, Ca+ Na+. Já no interior, a presença de íons fosfato e proteínas confere um meio predominantemente negativo. potencial de ação- diferença de carga que faz a célula realizar a sua função.
ESTRUTURA:
 
· Bicamada lipídica 
· Proteínas transmembrana- formam canais transportadores e receptores.
a) Transportadores- permitem a passagem de molélulas
b) Receptores- permitem a passagem de informação (transdução de sinal).
Obs. Carboidratos são exemplos de moléculas que reconhecem outras.TRANSPORTE PASSIVO
FORMAS DE TRANSPORTE:
Obs, transporte passivo não gasta ATP e ativo gasta
Gradiente de concentração- diferença de concentração entre os meios intra e extracelular. Interfere no tipo de transporte. (exemplo do vagão de trem cheio – foi empurrado até o lado de fora, que estava vazio, sem nem precisar fazer força tendência de ir do meio mais concentrado para o menos).
SOLUTO X SOLVENTE- solvente (ex. água) dissolvido no solvente para formar a solução (ex. sal). Solução salina.
Soluções:
· Hipotônica – menos concentrada. - LEC
· Hipertônica – mais concentrada. – LIC
· Isotônica – mesma concentração.
A favor do gradiente de concentração, isto é, o movimento de uma molécula é do compartimento em que ela está mais concentrada para o compartimento em que ela está menos concentrada.
Este movimento acontece de maneira espontânea sem gasto de energia.
TIPOS: 
A. DIFUSÃO SIMPLES- É a passagem de moléculas diretamente através da membrana.
· Apenas moléculas pequenas e apolares (lipofílicas) podem atravessar a membrana por difusão simples
· A velocidade de transporte segue uma cinética de primeira ordem, isto é a velocidade de transporte é diretamente proporcional à concentração do soluto.
· Não existe velocidade máxima
· Ex. O transporte de progesterona (hormônio esteroidal) para dentro de uma célula.
B. DIFUSÃO FACILITADA- É a passagem de moléculas através da membrana por meio de um transportador.
· O transportador é uma proteína transmembrana capaz de se ligar à uma molécula de um lado da membrana e modificar seu formato de modo que a molécula possa sair pelo outro lado da membrana.
· Qualquer tipo de molécula pode sofrer difusão facilitada, entretanto os transportadores são específicos para determinadas moléculas como carboidratos e aminoácidos
· A velocidade de transporte segue uma cinética Michaeliana, isto é a velocidade de transporte aumenta com o aumento da concentração do soluto, entretanto existe uma velocidade máxima.
· Ex. O transporte de glicose para dentro e para fora das células por meio do transportador GLUT.
C. CANAL IÔNICO- O transporte de íons através da membrana pode ocorrer por meio de canais.
· Os canais são proteínas transmembrana que formam poros na membrana e que permitem a passagem livre de íons.
· Esta seletividade se dá por meio da carga e esfera de solvatação do íon.
· O controle de abertura e fechamento das comportas pode ser por diferença de potencial elétrico, por ação de um ligante ou por ação mecânica
· A favor do gradiente eletroquímico do íon, ou seja depende da concentração do íon e da diferença de carga da membrana.
· Ex. O receptor nicotínico nas células musculares quando aberto permite a entrada de íons Na+. A abertura destes canais é acionada pelo neurotransmissor acetilcolina.
 Os canais têm uma cinética “tudo ou nada”, ou seja, quando abertos eles permitem a passagem de íons na velocidade máxima e quando fechados não permitem a passagem de nada.
Os canais podem apresentar comportas que se abrem e fecham, sendo o controle por diferença de potencial elétrico, por ação de um ligante ou por ação mecânica.
Os canais são altamente seletivos para qual íon ele permite a passagem, que se dá por meio da carga e esfera de solvatação do íon.
D. AQUAPORINAS (OSMOSE)- A passagem de água através das membranas se dá por meio de aquaporinas
· As aquaporinas são proteínas transmembrana que permitem a livre passagem de água para dentro ou para fora das células.
· As aquaporinas estão sempre abertas.
· Não existem comportas para seu fechamento.
· São importantes para manter o equilíbrio de pressão osmótica.
· A água entra e sai das células livremente de acordo com a variação da pressão osmótica.
· A água se move do compartimento hipotônico (com mais água) para o compartimento hipertônico (com menos água e mais solutos)
· Permitem a passagem de uma única molécula de água por vez.
· Não permite a passagem de íons, nem íon H+
· Todas as células têm aquaporinas.
Obs. Canal x transportador
TRANSPORTE ATIVO
Contra o gradiente de concentração, o que demanda um gasto maior de energia.
Isto é, o movimento de uma molécula é do compartimento em que ela está menos concentrada para o compartimento em que ela está mais concentrada.
Com gasto de energia (ATP), direta (primário) ou indiretamente (secundário).
Para que uma molécula se mova contra seu gradiente de concentração é preciso o gasto de energia.
TIPOS:
a) ATIVO PRIMÁRIO- É a passagem de moléculas através da membrana, contra o gradiente de concentração,
com gasto de energia por meio de um transportador.
· No transporte ativo primário a energia gasta está DIRETAMENTE acoplada à hidrólise de uma molécula de ATP.
· A energia liberada pela quebra de um ATP (formando ADP + Pi) é usada para bombear a molécula contra o seu gradiente de concentração
· Têm cinética Michaeliana.
· Qualquer tipo de molécula pode sofrer transporte ativo primário, entretanto os transportadores são específicos para determinadas moléculas como íons, carboidratos, fármacos.
· Ex. A “Bomba de Na/K ATPase” que transporta três átomos de sódio para fora da célula (contra seu gradiente) e dois átomos de potássio para dentro da célula (contra seu gradiente). Para manter o equilíbrio.
Bomba de Sódio Potássio ATPase
Cria o gradiente de concentração de Na e K.
Cria um gradiente elétrico (DDP)
Está DIRETAMENTE acoplada ao gasto de ATP.
b) ATIVO SECUNDÁRIO- É a passagem de moléculas através da membrana contra um gradiente de
concentração, com gasto de energia por meio de um transportador.
· No transporte ativo secundário a energia gasta está NÃO ESTÁ diretamente acoplada à hidrólise de uma molécula de ATP
· A energia usada para mover a molécula contra o seu gradiente de concentração é extraída da energia potencial do gradiente de concentração de uma outra molécula.
· Em outras palavras, o transporte ativo secundário gasta um gradiente de concentração para criar um outro gradiente de concentração.
· Têm cinética Michaeliana.
· Qualquer tipo de molécula pode sofrertransporte ativo secundário, entretanto os transportadores são específicos para determinadas moléculas como íons, carboidratos, fármacos.
· Ex. O transportador SGLT “Transportador Sódio Glicose” que usa o gradiente de concentração do sódio (que quer entrar na célula) para transportar moléculas de glicose para dentro da célula mesmo contra seu gradiente de concentração. 
 O transporte ativo secundário é sempre um cotransporte, um transporte em que duas moléculas diferentes são transportadas simultaneamente.
Co-transporte pode ser:
Simporte- As duas moléculas são transportadas no mesmo sentido.
Antiporte- As duas moléculas são transportadas em sentidos opostos.
 Transportador Na Glicose -Simporte
Não DIRETAMENTE acoplado ao gasto de ATP
Gerar um gradiente de concentração de Glicose, gastando o gradiente de Na
 Três tipos de transporte diferentes envolvidos na absorção de glicose nos enterócitos. Transporte ativo primário (antiporte); Transporte ativo secundário (simporte); Difusão facilitada (uniporte).
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