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Júlia Matos – 75A Estrutura: a membrana plasmática das células animais possui uma estrutura conhecida como bicamada lipídica, na qual fosfolipídios se organizam em duas camadas. Pelo fato de o MEC e o MIC serem hidrofílicos, o fosfato encontra-se em contato com esses espaços e os lipídeos encontram-se na parte interna da membrana. - Pelo fato de a membrana possuir caráter apolar, substâncias polares ou hidrossolúveis não são capazes de passar por ela. Por esse motivo, existem as proteínas de membrana que executam funções diversas, servindo como canais, carreadoras, bombas ou receptores. Difusão: todas as moléculas presentes no corpo estão em constante movimento devido a energia cinética que possuem. O movimento aleatório que essas substâncias realizam e a colisão que elas executam entre si são chamados de difusão. - Quando esse processo ocorre em espaços intermoleculares da membrana, em aberturas da plasmalema ou com o auxílio de uma proteína de membrana, ocorre a difusão através da membrana, que pode ser de dois tipos: simples ou facilitada. Difusão simples: substâncias conseguem atravessar do MEC para o MIC (vice-versa), por meio de espaços intermoleculares da membrana celular, no caso se substâncias lipossolúveis (ex: O2, CO2, N2, álcool) ou de canais proteicos, no caso de substâncias hidrossolúveis (ex: canal de sódio e aquaporinas). Permeabilidade seletiva: os canais proteicos apresentam seletividade, ou seja, não é qualquer substância que passa por eles, uma vez que são específicos, e muitos deles possuem comportas. Desse modo, os canais podem estar abertos ou fechados por serem: -Dependentes de voltagem: comportas reguladas por sinais elétricos. Ex: canal de Na+. - Dependentes de ligantes: comportas reguladas por substâncias químicas que se ligam a proteína canal. Ex: canal de acetilcolina. Como essa seletividade é realizada? - Diâmetro - Forma - Carga elétrica - Ligações químicas da superfície interna Difusão facilitada: substâncias maiores, como glicose e aminoácidos, utilizam proteínas carreadoras para serem transportadas através da membrana celular. Esse tipo de proteína sofre mudança de conformação para realizarem o transporte Difusão simples X Difusão facilitada: uma diferença importante entre esses dois tipos de transporte através da membrana é a velocidade. A difusão facilitada possui uma velocidade máxima definida, uma vez que a velocidade do transporte não pode ser maior do que a velocidade da proteína carreadora em alterar sua conformação. Por outro lado, na difusão simples, a velocidade de transporte é proporcional a concentração da substância. Receptores: também são proteínas de membrana, mas possuem a função de reconhecer um mediador específico e, a partir disso, gerar mudança na permeabilidade de íons da célula e na atividade enzimática intracelular. Ex: Membrana Plasmática e Transporte Canais proteicos Proteínas carreadora s Espaços inter- moleculares Júlia Matos – 75A receptores muscarínicos (desencadeia cascatas enzimáticas no meio intracelular) e nicotínicos (altera sua conformação) de acetilcolina. OBS: quanto maior a diferença de [ ] da substância do MEC para o MIC, maior a velocidade de difusão. Além disso, caso uma ddp seja aplicada em uma célula, os íons se movimentarão mesmo sem existir diferença de [ ]. Transporte Ativo: existem casos em que o equilíbrio da concentração de um soluto no MEC e no MIC não é desejada. Para que esse transporte contra o gradiente seja possível, proteínas carreadoras presentes na membrana celular precisam gastar energia, realizando o transporte ativo. Dependendo da fonte de energia, o TA pode ser de dois tipos: -Transporte ativo primário: a proteína carreadora possui função de ATPase, utilizando a energia liberada na hidrólise do ATP para realizar o transporte contra o gradiente de concentração. → Bomba de sódio e potássio: proteína carreadora que realiza o transporte ativo primário de 3 íons Na+ para o MEC e 2 íons K+ para o MIC, através do gasto de uma molécula de ATP. Pelo fato de esse transporte concentrar mais cargas positivas no espaço extracelular, a bomba é responsável produzir um potencial elétrico através da membrana celular = negativo dentro e positivo fora! -Os sítios de ligação de Na+ e de ATP ficam voltados para o meio intracelular e, os de K+, para o meio extracelular. -Importante para manter o volume celular: Caso essa bomba não existisse, pelo fato de a maioria dos aa e moléculas do citosol apresentarem carga negativa, íons negativos, como sódio e potássio entrariam continuamente nas células e, por osmose, a água também. O resultado seria o estouro das células. A membrana plasmática é mais permeável ao K+ do que ao Na+! → Bombas de cálcio: assim como o sódio, os íons cálcio são encontrados em maior concentração no meio extracelular e isso só é possível graças ao TA primário realizado por essas bombas. Existe um tipo bomba de Ca2+ que transporta o íon para o meio extracelular e outro tipo de bomba que transporta cálcio para uma ou mais organelas citoplasmáticas, como para as mitocôndrias e para os retículos sarcoplasmático (músculo) → Bomba de hidrogênio: No estomago, as células parietais das glândulas gástricas liberam H+ e Cl- no lúmem do órgão (contra o gradiente) para produzir o HCl, componente do suco gástrico. As células intercalares presentes em alguns túbulos renais possuem bomba de H+ para transporta-lo contra o gradiente, do sangue para a urina, a fim de excretar o excesso de íons de hidrogênio dos líquidos corporais. -Transporte ativo secundário: o gradiente de uma substância é capaz de gerar energia, uma vez que a tendencia dessa substância de ir do meio hiper para o hipo é muito grande. Desse modo, quando o soluto é transportado a favor do gradiente, uma energia de difusão é liberada e pode ser utilizada para transportar outra molécula contra o gradiente. Pode ser de dois tipos: Cotransporte: o mesmo que simporte, ou seja, duas substâncias são transportadas para um esmo local, porém, uma delas está a favor do gradiente e a outra está contra. Ex: sódio-glicose e sódio-aminoácidos. → Sódio-glicose: nas células epiteliais do intestino e dos rins, uma proteína carreadora é capaz de transportar sódio e glicose do MEC para o MIC sem o gasto de ATP. Isso corre, pois, a pesar do transporte da glicose ocorrer contra o gradiente de concentração, a energia de difusão do sódio é alta, uma vez que sua concentração no meio intracelular é baixa. OBS: esse transporte só ocorre quando o sódio E a glicose se ligam ao transportador! Contratransporte: o mesmo que antiporte, ou seja, duas substâncias são transportadas, cada uma em uma direção e Júlia Matos – 75A uma está a favor do gradiente e a outra contra. Ex: sódio-cálcio e sódio-hidrogênio. → Sódio-cálcio: a proteína carreadora aproveita a energia de difusão do sódio para transportar o cálcio para o MEC (contra o gradiente), por meio do transporte do sódio para o MIC. → Sódio-hidrogênio: muito presente nos túbulos proximais dos rins, enviando H+ para o lúmen dos túbulos e o Na+ para o interior das células do túbulo. Difusão facilitada X Transporte ativo: a diferença entre os dois tipos de transporte é o fato de que no TA a proteína carreadora doar energia para a substância que está sendo transportada contra seu gradiente de concentração!
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