ED C - Gabarito

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1- Preencha o estudo dirigido (ED) em formato Word (Microsoft Office)
2- Coloque NOME completo
3- Cada ED tem que ser salvo como um único documento
4- Assista os módulos das aulas, leia o texto referente e responda o ED
5- Não copie e cole de fontes (livro, internet, colega), leia, entenda, redija a resposta com suas palavras
6- Estruture a ideia da reposta antes de redigir. Leia e releia suas respostas
7- Envie seu ED completo para o e-mail da disciplina colocando no “assunto” do e-mail a denominação do ED, nesse caso use “ED c”
ESTUDO DIRIGIDO letra “c” – Fundamentos da Biologia Celular, capítulo 12 (pag. 383-416)
NOME: PEDRO SOUTO RODRIGUES (GABARITO)
Perguntas:
1- Defina transporte passivo e ativo. Qual é importância das diferentes concentrações
íons no lado exterior e interior da membrana plasmática?
A célula precisa trocar moléculas com o meio para sobreviver e isso é feito através do transporte transmembrana. O transporte através da membrana celular pode se dar de duas formas: Transporte passivo ou Transporte ativo. 
 No Transporte passivo, não há gasto energético e acontece espontaneamente, sempre a favor do gradiente eletroquímico. Pode ocorrer através do processo de difusão simples, pela membrana, sem a necessidade de proteínas de transporte (moléculas pequenas e não carregadas- apolares, por ex.: O2, N2, CO2 e hormônios) ou pode ocorrer de forma facilitada, através de proteínas carreadoras que precisam de ligação do soluto em sítio específico, para se ligarem a proteína que irá mudar conformação permitindo a translocação da substância ou ainda através de proteínas tipo canal,que seleciona as moléculas através da carga e tamanho. 
Já o transporte ativo ocorre necessariamente através de proteínas transportadoras, que utilizam energia para “forçar” o translocamento de soluto (ex.: íons Na+/K+) contra o gradiente eletroquímico. Podem funcionar de três formas: bombas dependentes de ATP, bombas que utilizam energia luminosa ou bombas de transporte acoplado.
 A entrada e saída dos íons através da membrana, por canais específicos, é extremamente importante para a manutenção de diversas funções celulares (sinapses nervosas, respiração celular). A troca de íons deve ocorrer de forma correta com a finalidade de manter a integridade elétrica da membrana citoplasmática, criando um potencial de membrana, bem como tem papel na manutenção da pressão osmótica. 
2- Defina uniporte, simporte e antiporte.
· Uniporte - É o transporte (não-acoplado) intermediado por proteína transmembrana que leva um único tipo de soluto através da bicamada lipídica. Ex.: Carreamento de glicose. 
· Simporte - É um tipo de transporte acoplado que co-atravessa dois tipos de moléculas simultaneamente pela membrana plasmática, num mesmo sentido. A transição ocorre apenas se ambos os sítios estiverem ocupados. Exemplo: Transporte de Sódio/Glicose. 
· Antiporte - É um tipo de co-transporte onde duas moléculas são transportadas em sentidos opostos, ao mesmo tempo. Ex.: Bomba de Na+/K+. 
3- Explique a importância e como funciona a bomba de sódio-potássio ATPase.
A bomba Na+/K+ ATPase é uma proteína transmembrana que efetua o transporte ativo, acoplado, do tipo antiporte. Tem como função a manutenção das altas quantidades dos íons de sódio no lado extracelular mantendo essa região mais positiva (importante no equilíbrio osmótico), e de potássio no lado intracelular (importante em processos como síntese proteica e respiração celular). Dessa forma participa no equilíbrio osmótico da célula bem como na manutenção do potencial elétrico de membrana. Também é importante no potencial de ação.
Em suma, a bomba de sódio/potássio ATPase utiliza um grupamento fosfato proveniente da hidrólise do Trifosfato de Adenosina (ATP) para mudar sua conformação e “jogar” sódio para fora e “puxar” potássio para dentro da célula (ambos contra o gradiente eletroquímico). Esse processo ocorre de forma que 3 cátions Na+ se ligam à proteína (pelo lado do citosólico) no sítio específico para íons de sódio, um grupamento fosfato proveniente do ATP hidrolisado se liga a bomba (fosforilação), induzindo a mudança conformacional da mesma. A proteína então abre-se para o lado externo da célula onde irá liberar os íons de Na+. Nesse momento se ligam na proteína (pelo lado externo) 2 íons de K+. O fosfato então se solta do sítio de ligação e novamente a proteína muda sua conformação voltando-se para o lado citosólico, onde irá liberar os dois íons de potássio. 
4- Quais são os estímulos que influenciam a abertura e fechamento dos canais iônicos?
A abertura e fechamento dos canais iônicos se dá através de determinados estímulos que podem ser: voltagem (diferenças na voltagem aumentam ou diminuem a chance de abertura desses canais), por ligante químico (um agente químico induz a abertura do canal se ligando a ele no meio intra ou extracelular) e pode ser controlado mecanicamente (Ex.: ondas sonoras nas células ciliadas forçam abertura dos canais iônicos estabelecendo um sinal elétrico que será conduzido ao cérebro permitindo a interpretação do som pelo indivíduo). 
5- Explique o potencial de membrana e o potencial de ação.
O transporte de íons através da membrana celular não ocorre de forma totalmente homogênea, apesar do sistema tender a se equilibrar. Pequenas discrepâncias nas concentrações iônicas dentro e fora da célula permitem que seja gerado um gradiente elétrico, onde a parte de dentro da célula fica carregada negativamente e a parte extracelular fica carregada positivamente. Essa situação, da célula em repouso, é chamada de potencial de membrana. 
 	O potencial de ação se dá através da inversão das cargas do potencial de membrana. Algumas células podem modificar ativamente o potencial de membrana através da abertura de canais iônicos regulados por voltagem presentes na membrana plasmática. 
Um estímulo permite que os canais de sódio sejam abertos e transloquem íons Na+, que são atraídos pelo meio intracelular negativo, para dentro da célula. O meio intracelular vai ficando cada vez menos negativo devido a essa entrada de íons positivos, até que seja atingido um limiar que, se ainda estiver sendo estimulado, ativa os demais canais de sódio subsequentes. Essa ativação permite a entrada de ainda mais íons carregados positivamente dentro da célula de forma abundante e repentina. 
Como resultado temos a chamada despolarização, fazendo com que a célula fique positiva dentro e negativa fora. Após a despolarização, canais de sódio vão se fechando e canais de potássio são abertos. Agora, com o gradiente favorável à sua saída, os íons de potássio se difundem para fora da célula e assim o fazem até que a célula vá ficando menos positiva em seu interior, esse processo é chamado de repolarização. Como canais de potássio demoram a fechar, a célula perde muitos íons positivos e vai tornando-se mais negativa que em seu estado natural (de repouso). Nessa hora a bomba de sódio/potássio ATPase entra com a finalidade de reestruturar as condições do potencial de membrana em repouso (bombeando sódio para fora e potássio para dentro) em um processo chamado hiperpolarização. Esse processo ativo de sinalização dada através de impulsos elétricos “abruptos” é o que chamamos de potencial de ação, que é capaz de se propagar por longas membranas sem que o sinal perca sua força.