Biologia CaracteríSticas Da Membrana
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CARACTERÍSTICAS DA MEMBRANA CELULAR
Objetivos
- Apresentar as características da membrana celular;
-Discutir os tipos de transporte pela membrana e seus transportadores.
MEMBRANA CELULAR
Delgada camada de lipídio, incrustada de proteínas, que circunda cada célula;
Mantém ambiente químico adequado para os processos metabólicos da célula, regula o volume do citoplasma e medeia a transferência de informações, sob a forma química e elétrica.
COMPOSIÇÃO DO LÍQUIDO INTRA E EXTRACELULAR
MEMBRANA CELULAR
BICAMADA LIPÍDICA – barreira para o movimento da maioria das moléculas de água e substâncias solúveis em água entre os meios extra e intracelular.
Substâncias lipossolúveis (O2,CO2 e álcool) passam diretamente pela bicamada
PROTEÍNAS DE TRANSPORTE (integrais)
- Proteínas de canais (poros) - espaços aquosos na sua molécula permitindo livre acesso de íons e moléculas;
Transporte por difusão (sem gasto de energia).
MEMBRANA CELULAR
-Proteínas carreadoras – transporte de substâncias na direção oposta à direção natural de difusão (transporte ativo);
- Fixam as subst. a ser transportada - alteração conformacional – entrada da substância na célula;
- Outras atuam como enzimas.
São altamente seletivas as substâncias quanto ao tipo de moléculas ou íons que vai
atravessar a membrana.
MEMBRANA CELULAR
PROTEÍNAS PERIFÉRICAS (receptoras)
– Presente na porção interna da célula fixada as proteínas integrais;
- Atuam como enzimas ou como controladores do funcionamento intracelular.
MEMBRANA CELULAR
GLICOCÁLICE – revestimento de carboidratos – glicoproteínas (9/10) e glicolipídios (1/10).
Função: - proporciona carga elétrica superficial negativa;
- Fixação com outras células;
- Atuam como substâncias receptoras para fixação de hormônios;
- Participam de reações imunes.
ESTRUTURA DA MEMBRANA CELULAR
MEMBRANA CELULAR
1- Bicamada fosfolipídicaregião hidrófoba
(voltada p/ o centro)região hidrófila
(voltada p/ periferia)
Para manutenção da vida da célula, é necessário Para manutenção da vida da célula, é necessário nutrientes. nutrientes. As substâncias atravessam a membrana celular por As substâncias atravessam a membrana celular por difusãodifusão e por e por transporte ativotransporte ativo. . Partículas maiores entram na célula por meio de Partículas maiores entram na célula por meio de ENDOCITOSEENDOCITOSE.. PinocitosePinocitose – ingestão de vesículas pequenas – ingestão de vesículas pequenas contendo líquido extracelular.contendo líquido extracelular. FagocitoseFagocitose – ingestão de grande partículas – – ingestão de grande partículas – bactérias, células ou pedaços de tecidos em bactérias, células ou pedaços de tecidos em degeneração.degeneração.
SISTEMAS FUNCIONAIS DA CÉLULA
MECANISMO DE PINOCITOSE
MECANISMO DE
PINOSITOSE
(Depressões revestidas)
(Vesícula pinocítica)
- Exige ATP e presença de íons cálcio (força)
Ingestão de partículas maiores.
- Realizado por macrófagos teciduais e leucócitos;
- Mecanismo idêntico ao da Pinocitose.
MECANISMO DE FAGOSITOSE
DIGESTÃO DE SUBSTÂNCIAS ESTRANHAS
(Exocitose)
(Hidrolases ácidas)
- Digestão celular;- Digestão celular;- Regressão de tecidos;- Regressão de tecidos;- Autólise celular;- Autólise celular;- Possuem agentes bactericidas (- Possuem agentes bactericidas (lisozimalisozima – – dissolve a parede bacteriana; dissolve a parede bacteriana; lisoferrinalisoferrina – – fixa ferro e outros metais essenciais para o fixa ferro e outros metais essenciais para o crescimento bacteriano; crescimento bacteriano; pH 5,0pH 5,0 – ativa as – ativa as hidrolases). hidrolases).
FUNÇÃO DOS LISOSSOMOS
- Substâncias lipossolúveis – difundem pela bicamada fosfolipídicaexemplos: ácidos graxos, oxigênio, gás carbônico, etc.
- Substâncias hidrossolúveis – difundem por canais específicosexemplos: sódio, potássio, cloreto, cálcio, etc
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS PELA MEMBRANA
DIFUSÃO (transporte passivo) ou TRANSPORTE ATIVO
Difusão – movimento aleatório de substâncias e moléculas pelos espaços intermoleculares da membrana e/ou em combinação com uma proteína carreadora.
Transporte ativo – movimento de íons ou de outras substâncias em combinação com proteína carreadora e contra um gradiente de energia.
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS PELA MEMBRANA
MOVIMENTO DE MOLÉCULAS
As moléculas e íons nos líquidos corporais estão em movimentação contínua - calor;
Quanto maior será a movimentação, maior será a temperatura;
Se existe um gradiente de concentração (energia armazenada) o movimento aleatório, passa a ser efetivo indo das áreas de alta concentração para as de baixa concentração;
MOVIMENTO DE MOLÉCULAS
Forças eletrostática e internuclear repelem
as moléculas transferindo energia
cinética
Difusão simples – movimento cinético de íons ou mol. pelos orifícios ou espaços intermoleculares sem usar proteínas carreadoras.- Ocorre pelos interstícios da bicamada lipídica (substância lipossolúvel);- Pelos canais aquosos. Difusão facilitada – (mediada por carreador). As proteínas carreadoras se prendem quimicamente aos íons e moléculas (sítio de fixação) – alteração conformacional – canal se abre na face interna da membrana.
DIFUSÃO
VIAS PARA TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA MEMBRANA
DIFUSÃO POR CANAIS PROTEICOS
- Costumam ser seletivamente permeáveis a determinadas substâncias devido a características do canal: diâmetro, forma e natureza das cargas elétricas ao longo da superfície interna;
- Podem ser abertos ou fechados por comportas.
TRANSPORTE DE SÓDIO E
POTÁSSIO ATRAVÉS DOS
CANAIS PROTEICOS
ABERTURA E FECHAMENTO DAS COMPORTAS
Abertura e fechamento das comportas são regulados por:
- Voltagem – as comportas do canal Na+ se abrem quando a face interna da membrana passa a ter carga negativa;
- as comportas do canal K+ se abrem quando a face interna da membrana passa a ter carga positiva. (Ocorre no final do PA).
- Agentes químicos – abertura dos canais pela ligação de uma substância (acetilcolina).
Diferenças da difusão simples para facilitada
Na difusão simples a medida que aumenta concentração da substância, aumenta a velocidade da difusão.
Na difusão facilitada a velocidade da difusão tende a V máx.
EFEITOS DA CONCENTRAÇÃO DE UMA
SUBSTÂNCIA SOBRE A VELOCIDADE DE DIFUSÃO
FATORES QUE INTERFEREM COM A PERMEABILIDADE DA MEMBRANA
- ESPESSURA DA MEMBRANA
- LIPOSSOLUBILIDADE
- Nº DE CANAIS PROTEÍCOS
- TEMPERATURA
- PESO MOLECULAR
FATORES QUE ALTERAM A INTENSIDADE EFETIVA DA DIFUSÃO
COEFICIENTE DE DIFUSÃO – área da membrana x permeabilidade;
DIFERENÇA DE CONCENTRAÇÃO – a intensidade com que a substância se difunde para o interior é proporcional a concentração das moléculas no exterior.
DIFERENÇA DO POTENCIAL ELÉTRICO
DIFERENÇA DE PRESSÃO – soma de todas as forças das diferentes moléculas que atingem uma área específica da membrana num instante.
FATORES QUE ALTERAM A INTENSIDADE EFETIVA DA DIFUSÃO
DIFERENÇA DE CONCENTRAÇÃO
DIFERENÇA DO POTENCIAL ELÉTRICO
DIFERENÇA DE PRESSÃO
FATORES QUE ALTERAM A INTENSIDADE EFETIVA DA DIFUSÃO
DIFUSÃO FACILITADA
OSMOSE
A difusão se aplica tanto à água como aos solutos;
A água se difunde nas duas direções (balanceada);
Osmose – movimento efetivo da água causado pela diferença na concentração da própria água.
PRESSÃO OSMÓTICA
Pressão necessária para interromper a
osmose
Transporte de substância contra gradiente eletroquímico -forças causadas por diferenças de concentração, potencial elétrico e de pressão; usa energia da quebra da molécula de ATP.
Substâncias ativamente transportadas – íons sódio, potássio, cálcio, ferro, hidrogênio, cloreto, iodeto, urato, vários açúcares e aminoácidos.
TRANSPORTE ATIVO
Primário: feito por transportadores específicos - ATPases (bombas) Exemplos: Na+/K+, Ca++, H+, etc.
Secundário: usa energia derivada da diferença de concentração iônica criada pelo transporte ativo primário.
TRANSPORTE ATIVO
Proteína carreadora formada pela subunidade alfa (peso molecular 100.000) e subunidade beta (peso molecular 55.000);
Proteína alfaFunções: - Possuem 3 sítios receptores para o íon sódio na parte interna;- Possuem 2 sítios receptores para o íon potássio na parte externa;- A porção interna possui atividade ATPásica
Proteína beta – não tem função específica (talvez ajuda a ancorar o complexo protéico na membrana).
BOMBA SÓDIO/POTÁSSIO
MECANISMO DE FUNCIONAMENTO DA BOMBA Na+/K+
Controla o volume das células
Secundário: usa energia gerada do gradiente elétrico derivada do transporte ativo primário.
- Co-transporte – difusão do íon sódio junto com outras substâncias através de mecanismo de acoplamento para dentro da célula (glicose).
Ex. co-transporte sódio-glicose
- Contratransporte - transporte onde os solutos energizantes e o energizado se movem em direções opostas (entrada de sódio e saída de cálcio).
Ex. contratransporte sódio-cálcio
TRANSPORTE ATIVO
MECANISMO DE CO-TRANSPOTE DE GLICOSE