7/31/2019 Fisiologia Celular Aula 3

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Fisiologia CelularTRANSPORTE DE SUBSTNCIAS ATRAVS DA

MEMBRANA CELULAR

Muitas das substncias (gases, ons, acares, etc.)dissolvidas em nossocompartimento intracelular ou extracelular podem atravessar a membranacelular e passar de um compartimento a outro.

Existem vrias formas atravs das quais as diversas substncias podematravessar a membrana celular. As principais e mais bem conhecidas so:

DIFUSO SIMPLESNeste tipo de transporte a substncia passa de um meio a outro (do

intracelular para o extracelular ou do extracelular para o intracelular)simplesmente devido ao movimento aleatrio e contnuo da substncia noslquidos corporais, devido a uma energia cintica da prpria matria. Em talmeio de transporte no ocorre gasto de ATP intracelular nem ajuda decarreadores.

EXEMPLO: Gases como oxignio ou dixido de carbono atravessam amembrana celular com grande facilidade, simplesmente se dissolvendo namatriz lipdica desta membrana (oxignio e dixido de carbono solipossolveis).

DIFUSO FACILITADANeste tipo de transporte a substncia se utiliza tambm de seus movimentosaleatrios e contnuos nos lquidos corporais e passa tambm de um lado aoutro da membrana celular. Porm, por ser insolvel na matriz lipdica (nolipossolvel) e de tamanho molecular grande demais para passar atravs dosdiminutos "poros" que se encontram na membrana celular, a substnciaapenas se dissolve e passa atravs da membrana celular ligada a uma

protena carreadora especfica para tal substncia, encontrada na membranacelular. Em tal transporte tambm no h gasto de ATP intracelular.

EXEMPLO: A glicose, importande monossacardeo, atravessa a membranacelular de fora para dentro da clula (do meio de maior concentrao para omeio de menor concentrao de glicose) ligada a uma protena carreadoraespecfica para glicose.

TRANSPORTE ATIVONeste tipo de transporte a substncia levada de um meio a outro atravs damembrana celular por uma protena carreadora que capaz, inclusive, detransportar esta substncia contra um gradiente de concentrao, de pressoou eltrico (a substncia pode, por exemplo, ser transportada de um meio debaixa concentrao para um de alta concentrao da mesma). Para tanto, O

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carreador liga-se quimicamente substncia a ser transportada atravs dautilizao de enzima especfica, que catalizaria tal reao. Alm disso h umconsumo de ATP intracelular para transportar a substncia contra um

gradiente de concentrao.EXEMPLO: Bomba de Sdio e Potssio - transporta constantemente, nasclulas excitveis, atravs da membrana, on sdio de dentro para fora e on

potssio de fora para dentro da clula. Ambos os ons so transportadoscontra um gradiente de concentrao, isto , de um meio menos concentrado

para um mais concentrado do mesmo on.

POTENCIAL DE MEMBRANA CELULAR

O mais importante exemplo de transporte ativo presente na membrana dasclulas excitveis aBomba de Sdio e Potssio.

Tal bomba transporta, ativamente e constantemente, onssdio de dentro parafora da clula e, ao mesmo tempo, onspotssio em sentido contrrio, isto ,de fora para dentro das clulas.

Mas os ons (sdio e potssio) no so transportados com a mesmavelocidade: A Bomba de Sdio e Potssio transporta mais rapidamente ons

Sdio (de dentro para fora) do que ons Potssio (de fora para dentro).Para cada cerca de 3 ons sdio transportados (para fora), 2 ons potssiosso transportados em sentido inverso (para dentro).

Isso acaba criando uma diferena de cargas positivas entre o exterior e ointerior da clula, pois ambos os ons transportados pela bomba (sdio e

potssio) so ctions (com 1 valncia positiva), e a Bomba de Sdio ePotssio transporta, portanto, mais carga positiva de dentro para fora do quede fora para dentro da clula.

Cria-se assim um gradiente eltrico na membrana celular: No seu ladoexterno acaba se formando um excesso de cargas positivas enquanto que no

seu lado interno ocorre o contrrio, isto , uma falta de cargas positivas fazcom que o lquido intracelular fique com mais cargas negativas do que

positivas.

O gradiente eltrico ento formado conhecido comoPotencial de MembranaCelular. Na maioria das clulas nervosas tal potencial equivale a algo emtorno de -90mv.

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POTENCIAL DE AO

Quando a membrana de uma clula excitvel realmente se excita, uma

sucesso de eventos fisiolgicos ocorrem atravs da tal membrana. Taisfenmenos, em conjunto, produzem aquilo que chamamos dePotencial deAo.

Como pode uma membrana celular ser excitada?Geralmente a excitao ocorre no momento em que a membrana recebe umdeterminado estmulo.

Tipos de estmulos: calor, frio, soluo salina hipertnica ou hipotnica,cidos, bases, corrente eltrica, presso, etc.

Algumas clulas desencadeiam o Potencial de Ao sem a necessidade dereceberem estmulos, devido a uma alta excitabilidade que as mesmasapresentam. Tais clulas so denominadas auto-excitveis, e os potenciais porelas gerados so denominados depotenciais espontneos.

Um tpico pontencial de ao em uma tpica clula excitvel dura apenasalguns poucos milsimos de segundo, e pode ser dividido nas seguintes fases:

DESPOLARIZAO:

a primeira fase do potencial de ao.Durante esta fase ocorre um significativo aumento na permeabilidade aosons sdio na membrana celular.

Isso propicia um grande fluxo de ons sdio de fora para dentro da clulaatravs de sua membrana, por um processo de difuso simples.Como resultado do fenmeno citado acima, o lquido intracelular se tornacom grande quantidade de ons de carga positiva (ctions) e a membranacelular passa a apresentar agora um potencial inverso daquele encontradonas condies de repouso da clula: Mais cargas positivas no interior da

clula e mais cargas negativas no seu exterior.

O potencial de membrana neste perodo passa a ser, portanto, positivo (algoem torno de +45 mv).

REPOLARIZAO: a segunda fase do potencial de ao e ocorre logo em seguida despolarizao.

Durante este curtssimo perodo, apermeabilidade na membrana celular aosons sdio retorna ao normale, simultaneamente, ocorre agora um

significativo aumento na permeabilidade aos ons potssio. Isso provoca um

grande fluxo de ons potssio de dentro para fora da clula (devido aoexcesso de cargas positivas encontradas neste perodo no interior da celula e

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maior concentrao de potssio dentro do que fora da clula).Enquanto isso ocorre, os ons sdio (ctions) que estavam em grandequantidade no interior da clula, vo sendo transportados ativamente para oexterior da mesma, pela bomba de sdio-potssio.Tudo isso faz com que o potencial na membrana celular volte a ser negativo(mais cargas negativas no interior da clula e mais cargas positivas noexterior da mesma).O potencial de membrana neste perodo passa a ser algo em torno de -95 mv.(ligeiramente mais negativo do que o potencial membrana em estado derepouso da clula.

REPOUSO: a terceira e ltima fase: o retorno s condies normais de repouso

encontradas na membrana celular antes da mesma ser excitada edespolarizada.Nesta fase a permeabilidade aos ons potssio retorna ao normale a clularapidamente retorna s suas condies normais. O potencial de membranacelular retorna ao seu valor de repouso (cerca de -90 mv.).

Todo o processo descrito acima dura, aproximadamente, 2 a 3 milsimos desegundo na grande maioria das clulas excitveis encontradas em nossocorpo.

Mas algumas clulas (excitveis) apresentam um potencial bem mais longo do

que o descrito acima: Clulas musculares cardacas, por exemplo,apresentam potenciais de ao que chegam a durar 0,15 a 0,3 segundos (eno alguns milsimos de segundo, como nas outras clulas). Tais potenciais,mais longos, apresentam um perodo durante o qual a membrana celular

permanece despolarizada, bastante prolongado. Estes potenciais sodenominadosPotenciais em Plat.

Flvia Campos Pontes

Mest. Em Cincias da Educao

Esp. Em Sade da Famlia

Es. Em Atividade Fsica para grupos especiais.