Aula 2 - Fisiologia Celular - Membrana

+93

No comments posted yet

Comments

Slide 1

01 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA A MEMBRANA CELULAR Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes A Membrana Celular É o envoltório celular, constituída por lipídios (fosfolipídios e colesterol), proteínas e carboidratos, organizados na forma de uma bicamada lipídica com proteínas inseridas (modelo mosaico fluído). A membrana é uma estruturas dinâmica que permitem as células interagirem uma com as outras, interagirem com moléculas do ambiente e controlarem a passagem de substâncias para dentro e fora das células (permeabilidade seletiva). Superfície extracelular Superfície intracelular Glicoproteína Glicolipídio Proteínas Integral Proteínas periférica

Slide 2

02 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA A MEMBRANA CELULAR: A BICAMADA LIPÍDICA Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes A bicamada lipídica Os principais lipídios das membranas são os fosfolipídios. Eles possuem uma porção hidrofílica (cabeça) e uma hidrofóbica (cauda), portanto é uma molécula anfipática. A natureza anfipática dos fosfolipídios faz com que eles se arranjem na forma de uma bicamada lipídica em meio aquoso. Cabeça (porção hidrofílica) Cauda (porção hidrofóbica) Macromolécula Macromolécula Bicamada fosfolipídica S. carregada S. Não carregada

Slide 3

03 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA A MEMBRANA CELULAR: AS PROTEÍNAS DA MEMBRANA Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes As Proteínas da Membrana Celular As proteínas da membrana geralmente estão imersas na bicamada lipídica interagindo de forma não covalente, tendo portanto geralmente mobilidade. Há dois tipos de proteínas na membrana: As integrais: proteínas que atravessam totalmente a bicamada lipídica (são moléculas anfipáticas) As periféricas: proteínas que estão fixadas na superfície de membrana, nas proteínas integrais ou aos fosfolipídios. Funções das proteínas da membrana Canal iônico Transportador (carreador) Receptor Enzima Marcador de identidade celular Ligadores

Slide 4

04 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA PERMEABILIDADE DA MEMBRANA Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes Permeabilidade da membrana A membrana celular controla o que entra e sai da célula (permeabilidade seletiva). A bicama lipídica é permeável a pequenas moléculas não polares, sem carga, mas é impermeável aos íons e moléculas polares. Proteínas integrais podem servir a passagem de pequenas substâncias polares, com carga, como os íons e a glicose. O transporte através de proteínas é altamente seletivo. Macromolécula Bicamada fosfolipídica S. carregada S. Não carregada S. carregada

Slide 5

05 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA A PERMEABILIDADE SELETIVA E OS GRADIENTES ATRAVÉS DA MEMBRANA Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes A permeabilidade seletiva e os gradientes através da membrana Visto que o transporte de substâncias polares, carregadas é feito de forma altamente seletiva pelas proteínas da membrana, estes compostos são encontrados em concentrações muito diferentes no LEC e no LIC, ou seja, existem gradientes (de concentração e elétricos). A existência de gradientes entre o LEC e o LIC auxilia na movimentação de substâncias através da membrana. Na+ .......... 142 mEq/l ... 10 mEq/l K+ .......... 4 mEq/l ... 140 mEq/l Ca++.......... 2,4 mEq/l ... 0,0001 mEq/l Mg++ ..........1,2 mEq/l ... 58 mEq/l Cl+ .......... 103 mEq/l ... 4 mEq/l HCO3- ....... 28 mEq/l ... 10 mEq/l Fosfatos..... 4 mEq/l ... 75 mEq/l SO4- .......... 1 mEq/l ... 2 mEq/l Glicose ....... 90 mg/dl ... 0 a 20 mg/dl Lipídios ..... 0,5 g/dl ... 10 g/dl PO2 .......... 35 mm/Hg ... 20 mm/Hg PCO2 ........ 46 mm/Hg ... 50 mEq/l pH .......... 7,4 ............... 7,0 Proteínas...... 5 mEq/l ..... 40 mEq/l LEC LIC

Slide 6

06 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA CELULAR Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes Transporte através da membrana O transporte de substâncias através da membrana celular é essencial a vida celular. As substâncias atravessam a membrana de forma de forma: Não mediada: pela bicamada lipídica sem a participação de proteínas Mediada: com o auxílio de proteínas canais e transportadoras (carreadoras) Passiva: a favor de gradientes. Ativa: contra gradientes. Transporte através da membrana Não mediado Mediado Pela bicamada lipídica Ocorre sempre a favor de gradientes (transporte passivo) Por proteínas canais Ocorre sempre a favor de gradientes (transporte passivo). Por proteínas transportadoras (carreadoras) Ocorre a favor (transporte passivo) ou contra gradientes (transporte ativo).

Slide 7

07 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA TRANSPORTES PELA MEMBRANA CELULAR Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes Transporte passivo (a favor de gradientes) Transporte ativo (contra gradientes)

Slide 8

08 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA A DIFUSÃO Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes Difusão É o movimento aleatório de partículas que ocorre em uma solução, como resultado da energia cinética das partículas. Este movimento ocorre de forma efetiva a favor de um gradiente de concentração, da região mais concentrada para a menos, até que as concentrações se igualem pela solução (equilíbrio). Em uma solução complexa (com solutos diferentes) a difusão de cada soluto é independente. Fatores que interferem na velocidade de difusão Diâmetro da molécula e íons (quanto menor o diâmetro, maior a velocidade de difusão) Massa (quanto menor a massa, maior a velocidade de difusão) Temperatura da solução (quanto maior a temperatura, maior a velocidade de difusão) Carga elétrica Gradiente de concentração (quanto maior o gradiente de concentração maior a velocidade de difusão) Distância de difusão (quanto menor a distância, mais rápida a difusão)

Slide 9

09 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA A DIFUSÃO Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes

Slide 10

10 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA DIFUSÃO ATRAVÉS DA MEMBRANA CELULAR Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes Difusão através da membrana celular A difusão de solutos pode ocorrer através da membrana celular se a membrana for permeável a eles. Fatores que interferem na difusão através da membrana celular Gradiente de concentração e elétrico Temperatura Diâmetro e massa Área de superfície da membrana Distância de difusão A difusão pode ocorrer: Pela bicamada lipídica Através da proteínas integrais da membrana.

Slide 11

11 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA TRANSPORTE NÃO MEDIADO: DIFUSÃO PELA BICAMADA LIPÍDICA Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes Difusão pela bicamada lipídica A bicamada lipídica pela sua natureza anfipática é uma barreira a passagem de substâncias polares, carregadas. Substâncias apolares, não carregadas se difundem pela bicamada lipídica. Exemplos: O2 CO2 N2 Vitaminas lipossolúveis (A, E, D e K) Alcoóis pequenos NH4 ...

Slide 12

12 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA TRANSPORTE MEDIADO: DIFUSÃO POR CANAIS PROTEÍCOS Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes Difusão por canais proteicos Os canais proteicos da membrana servem a passagem de substâncias de pequeno peso molecular, polares, carregadas eletricamente como os íons e as moléculas da água. Os canais proteicos são altamente seletivos a passagem de substâncias específicas e podem regular a sua passagem pela membrana celular. Tipos de canais proteicos Vazantes Comporta Voltagem dependente Ligante dependente A membrana celular de diferentes tipos celulares variam quanto aos tipos e número de canais proteicos, portanto apresentam permeabilidade diferente a solutos. S. carregada Canal vazante Canal comporta Tipos de canais proteicos

Slide 13

13 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA TRANSPORTE MEDIADO: DIFUSÃO FACILITADA Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes Difusão Facilitada Um soluto liga-se a uma proteína transportadora específica em um dos lados da membrana, sendo liberando do outro lado, após a proteína transportadora ter sofrido uma alteração conformacional. Fatores que interferem na difusão facilitada Gradiente de concentração Quantidade da proteína transportadora Exemplos de substâncias transportadas por difusão facilitada Glicose Ureia Frutose Galactose ... Difusão facilitada de glicose através de proteínas transportadora de membrana

Slide 14

14 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA TRANSPORTE MEDIADO: TRANSPORTE ATIVO Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes Transporte Ativo É o transporte de solutos pela membrana celular de forma mediada que ocorre contra gradientes de concentração. Há dois tipos de transporte ativo Primário Secundário M E M B R A N A

Slide 15

15 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA TRANSPORTE MEDIADO: TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes Transporte Ativo Primário Proteínas transportadoras transportam solutos contra seus gradientes utilizando diretamente energia derivada da quebra do ATP. Estas proteínas são muitas vezes chamadas de bombas. Exemplos: Bomba de Na+/K+ Bomba de Ca++ Bomba de H+ A Bomba de Na+/K+ (ATPase Na+/K+) Três íons Na+ , no citosol, ligam-se a proteína transportadora. 2. A fixação do Na+ desencadeia a quebra do ATP, adicionando um radical fosfato a proteína. A proteína fosforilada muda de forma e libera o Na+ no meio extracelular. 3. Nesta nova forma, ocorre a ligação de 2 íons K+ do líquido extracelular a proteína transportadora, provocando a perda dos radicais fosfatos, provocando nova alteração conformacional da proteína transportadora. 4. Após a proteína transportadora voltar a sua forma original os íons K+ são liberados no citosol, iniciando um novo ciclo de funcionamento.

Slide 16

16 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA TRANSPORTE MEDIADO TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes Transporte Ativo Secundário Proteínas transportadoras transportam um soluto contra seu gradiente, utilizando o gradiente de um outro soluto (geralmente os íons Na+ ou H+). O transporte ativo secundário utiliza de forma indireta a energia da quebra do ATP, visto que depende da ocorrência de gradientes mantidos por transporte ativo primário. Exemplos de mecanismos de transporte ativo secundário

Slide 17

17 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA OSMOSE Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes Osmose É o movimento efetivo de um solvente através de uma membrana seletiva de um meio hipotônico em direção a um meio hipertônico. Para que ocorra a osmose é necessário que a membrana seletiva seja permeável ao solvente e impermeável ao soluto e que a pressão osmótica seja maior que a pressão hidrostática. É um processo passivo. Princípio da Osmose Pressão osmótica é a força exercida por uma solução que contém solutos que não atravessam a membrana. A pressão osmótica é diretamente proporcional a concentração do soluto. Pressão hidrostática é a força exercida por um solvente. Ela é diretamente proporcional ao volume do solvente.

Slide 18

18 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA A TONICIDADE EXTRACELULAR E O VOLUME CELULAR Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes Tonicidade e Volume Celular É concentração de soluto impermeantes a membrana em uma solução em relação ao citosol. A tonicidade de uma solução interfere na osmose. Quando uma célula é colocada em um meio hipotônico ela ganha água por osmose. Quando uma célula é colocada em um meio hipertônico ela perde água por osmose. A tonicidade extracelular e o volume celular em glóbulos vermelhos do sangue (GVS) Em condições normais as células possuem volume constante, pois estão mergulhadas em um líquido extracelular de mesma osmolaridade em relação ao citosol, portanto um meio isotônico.

Slide 19

19 Aula 02 TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA TRANSPORTE VESICULAR Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes Transporte Vesicular Algumas substância atravessam a membrana através de vesículas membranosas. Tipos de transporte vesicular Endocitose: entrada de materiais nas células por vesículas formadas a partir da membrana. Exocitose: saída de materiais da célula por meio de fusão de vesículas a membrana celular. O transporte vesicular sempre utiliza ATP. Exemplos de Transporte Vesicular

Slide 20

Aula 02 TRANSPORTES ATRAVES DA MEMBRANA Guia de Estudo Disciplina de Fisiologia Humana Prof. Marco Nunes Slide 1 1 – Discuta a permeabilidade seletiva das membranas celulares. Slides 2 a 4 2 – Como a estrutura das membranas celulares interfere na passagem de substâncias polares e apolares? Slide 5 3 – Explique as origem da diferenças de concentração existentes entre o LEC e o LIC. Slide 6 a 7 4 - Diferencie transporte pela membrana mediado do não mediado. 5 – A Temperatura interfere tanto no transporte mediado como não mediado, mas interferirá mais em um deles. Qual? Justifique sua resposta. Slide 8 a 13 6 – Defina difusão e explique as diferentes formas de difusão que podem ocorrer pelas membranas celulares. Slides 14 a 16 7 – Por que podemos dizer que o transporte ativo primário utiliza diretamente a energia liberada pela quebra do ATP e o transporte ativo secundário depende de forma indireta da energia resultante da quebra de ATP? 8 – Explique o funcionamento da bomba de Na+/K+ . 9 – Por que pode-se dizer que a bomba de Na+/K+ potássio é uma bomba eletrogênica? 10 – Quais as consequências de uma parada no funcionamento da bomba de Na+/K+ sobre a osmolaridade dos líquidos corporais e o volume celular? Slide 17 a 18 11 - Como a tonicidade de uma solução interfere no volume celular? Slide 19 12 –Diferencie o processo de endocitose e exocitose e cite 2 exemplos de cada um. Referencias bibliográficas GUYTON & HALL. Tratado de Fisiologia Médica (capítulo 4) GUYTON & HALL. Fisiologia Humana e o mecanismo das doenças (capítulo 4).

Summary: Aula de transporte pela membrana

Tags: fisiología membrana transporte

URL: