Transporte através da Membrana Plasmática Biofísica

Estruturas das células Basicamente uma célula é formada por três partes básicas: Membrana: “capa” que envolve a célula; Citoplasma: região que fica entre a membrana e o núcleo; Núcleo: estrutura que controla as atividades celulares.

Membrana Plasmática

Estrutura extremamente fina que separa uma célula da outra e de seu meio externo Regula a passagem de substâncias para dentro e para fora da células As membranas possuem de 6 a 9 nm de espessura. São flexíveis e fluídas.  É formada de lipídios, glicídios e protídeos (que podem ser esféricos ou integrais).

Composição química Camada dupla de fosfolipídios e proteínas Outras substâncias : colesterol – glicolipídios - glicoproteínas

Transporte através da membrana   A capacidade de uma membrana de ser atravessada por algumas substâncias e não por outras define sua permeabilidade.                                                                          

Transporte através da membrana Classificam-se as membranas, de acordo com a permeabilidade, em 4 tipos:                     a) Permeável: permite a passagem do solvente e do soluto;                     b) Impermeável: não permite a passagem do solvente nem do soluto;               c) Semipermeável: permite a passagem do solvente, mas não do soluto;                 d) Seletivamente permeável: permite a passagem do solvente e de alguns tipos de soluto ( MEMBRANA PLÁSMÁTICA)

Transporte através da membrana A passagem aleatória de partículas sempre ocorre de um local de maior concentração para outro de concentração menor (a favor do gradiente de concentração).

Em uma solução, encontram-se o solvente (meio líquido dispersante) e o soluto (partícula dissolvida).

SOLUÇÕES ISOTÔNICAS SOLUÇÃO HIPERTÔNICA SOLUÇÃO HIPOTÔNICA SOLUTO = SOLVENTE SOLUÇÃO HIPERTÔNICA SOLUTO > SOLVENTE SOLUÇÃO HIPOTÔNICA SOLUTO < SOLVENTE

Transporte através da membrana Transporte passivo Osmose Difusão simples Difusão facilitada   Transporte ativo Bomba de sódio e potássio Endocitose e exocitose Fagocitose Pinocitose

maior concentração menor concentração Transporte Passivo: O deslocamento de substâncias: maior concentração menor concentração Não há gasto de energia. Tendência entre os dois meios de entrarem em isotonia, ou seja: de suas concentrações se igualarem. Ex.: Difusão simples osmose Difusão facilitada

Osmose A membrana celular é muito permeável à água Colocadas em uma solução hipotônica, as células aumentam o volume devido à penetração de água. Se o aumento do volume for acentuado, a membrana plasmática se rompe e o conteúdo da célula extravasa (ocorrendo a lise celular)

Inversamente, quando colocadas em uma solução hipertônica, as células diminuem o volume devido à saída de água. Havendo entrada e saída de água, a forma da célula também se altera Nas soluções isotônicas, o volume e a forma das células não se alteram

O nosso sangue apresenta uma pressão osmótica de cerca de 7,8 atm, sendo que as hemácias ou glóbulos vermelhos também. Isso permite a passagem fácil de moléculas de água para dentro e para fora das hemácias. É por isso que o soro fisiológico e as injeções intravenosas devem possuir a mesma pressão do sangue.  Dessa forma, dizemos que o soro e os glóbulos vermelhos são isotônicos.

Difusão simples Muitas moléculas entram nas células ou delas saem por difusão Como a distribuição do soluto tende a ser uniforme em todos os pontos do solvente As moléculas tendem a mover-se no sentido de igualar as concentrações

Difusão simples Passagem de soluto (partículas moleculares) do meio onde sua concentração é maior para um outro meio onde sua concentração é menor. Passagem de solutos do meio hipertônico (mais concentrado) para o meio hipotônico (pouco concentrado).

Hematose troca de gases nos pulmões

Difusão facilitada Numerosas substâncias, penetram nas células por difusão facilitada (Sem gasto de energia pela célula). Algumas proteínas especiais (receptoras ou permeases) atuam reconhecendo, transportando ( carregadoras) e facilitando a passagem de certas moléculas. A difusão se processa a favor de um gradiente, porém em velocidade maior do que na difusão passiva Tal processo é comum no movimento de glicose, aminoácidos e vitaminas em alguns tipos celulares.

Transporte Ativo Outro processo de passagem através da membrana celular Há consumo de energia pela célula A substância pode ser de um local de baixa concentração para outro de alta concentração O soluto na difusão ativa é transportado contra um gradiente Ex: Bomba de sódio ( Na) e Potássio (K).

Fora das células existe uma alta concentração de sódio e uma baixa concentração de potássio, pois existe difusão destes componentes através de canais iônicos existentes na membrana celular. Para manter as concentrações ideais dos dois íons, a bomba de sódio bombeia sódio para fora da célula e potássio para dentro dela

Para manter o potencial elétrico da célula, esta precisa de uma baixa concentração de íons de sódio e de uma elevada concentração de íons de potássio, dentro da célula.

A bomba de sódio e potássio é a responsável pelo transporte ativo e contínuo de íons sódio e potássio e está diretamente ligada aos processos de contração muscular e condução dos impulsos nervosos, além de facilitar a penetração de aminoácidos e açúcares.

Endocitose e Exocitose A difusão simples e facilitada e o transporte ativo são mecanismos de entrada ou saída para moléculas e íons de pequenas dimensões As grandes moléculas ou até partículas constituídas por agregados moleculares são transportadas através de outros processos.  

Endocitose 1. Fagocitose (macromoléculas) Ocorre em células do sistema imunológico (macrófagos) e em amebas 2. Pinocitose (micromoléculas dissolvidas) Processo de englobamento de partículas líquidas.

TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA Fagocitose: Pinocitose:

Exocitose É o processo biológico pelo qual uma célula eucariótica viva libera substâncias para o fluido extracelular