transporte transmembranar
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� A membrana plasmática pode facilitar, dificultar ou impedir a passagem de substâncias, uma propriedade designada por permeabilidade selectiva.
� O movimento de substâncias através da membrana pode ocorrer sem intervenção de moléculas transportadoras, transporte não mediado, ou com intervenção dessas moléculas, transporte mediado.
�Não Mediado � Não intervêm moléculas transportadoras
� Difusão através da bicamadafosfolipídica
� Sem gasto energético
� Ex.: osmose e difusão simples
�Mediado� Intervêm proteínas específicas da membrana
� Com ou sem gasto energético
� Ex.: Difusão facilitada e transporte activo
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Transporte
Não Mediado
Sem intervenção de proteínas
transportadoras
Osmose Difusão simples
Mediado
Com intervenção de proteínas
transportadoras
Difusão facilitada
Transporte Activo
�Transporte passivo: a favor de um gradiente de concentração (sem gasto energético)
�Transporte activo: contra o gradiente de concentração (requer gasto de energia/ ATP)
� “A favor do gradiente de concentração” significa que uma substância se desloca de um local onde existe em maior quantidade, para um local onde existe em menor quantidade.
� A água atravessa a membrana por difusão simples, através da bicamada lipídica ou através de poros proteicos (aquaporinas).
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Como é que a água se desloca?
20% sacarose
O que acontece à concentração intracelular?
10% sacarose
Membrana permeável à água mas impermeável ao soluto.
Como é que a água se desloca?
10% NaCl
O que acontece às concentrações extra e intracelular?
25% NaCl15% NaCl
15% NaCl
�Hipertónico: meio com maior concentração de soluto.
�Hipotónico: meio com menor concentração de soluto.
� Isotónico: duas soluções são consideradas isotónicas quando apresentam concentrações de solutos iguais.
�Osmose: É o movimento de água, por difusão, dos meios menos concentrados (hipotónicos) para os meios mais concentrados (hipertónicos).
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hipertónica hipotónica
membrana semipermeável
Comportamento de duas soluções separadas por uma membrana semipermeável
Pressãoosmótica
� Pressão que se deve exercer sobre umasolução (quando esta se encontra separadado seu solvente por uma membranasemipermeável) para impedir o fluxo de moléculas do solvente puro para a solução.
�Quanto maior a concentração de uma soluçãomaior será a sua pressão osmótica.
�Animação flash – osmose
�Act.2 – pág 73/74
�Quando a concentração do soluto é igual nos dois meios, o fluxo de água é igual nos dois sentidos, e os meios dizem-se isotónicos.
�O fenómeno de osmose pode ocorrer em células animais ou vegetais.
Célula Túrgida
O que acontece ao volume celular?
HipotónicoHipertónico
IsotónicoIsotónico
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Célula Plasmolisada
O que acontece ao volume celular?
HipertónicoHipotónico
IsotónicoIsotónico
�Quando uma célula (animal ou vegetal) é colocada num meio hipertónico a água sai por osmose, levando a uma diminuição do volume celular, dizendo-se que a célula está no estado de plasmólise.
� Quando uma célula (animal ou vegetal) é colocada num meio isotónico, a entrada de água por osmose é exactamente igual à saída de água por osmose e o volume celular não se altera. Neste caso, diz-se que a célula se encontra no estado normal ou isotónico.
�Quando uma célula (animal ou vegetal) é colocada num meio hipotónico, a água entra por osmose, levando a um aumento do volume celular, dizendo-se que a célula está no estado de turgescência.
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� Quando uma célula (animal ou vegetal) é colocada num meio muito hipotónico, a entrada de água pode ultrapassar a capacidade elástica da membrana e dar-se a lisecelular (rebentamento da célula). Esta situação não ocorre nas células vegetais, devido à existência de parede celular.
Célula Animal vs Célula Vegetal
�Act. Lab 1 – página 72
Transporte não mediado
Osmose
Movimento de água, por difusão, de meios
hipotónicos para meios hipertónicos.
Difusão simples
Movimento de substâncias de meios hipertónicos para
meios hipotónicos
Transporte passivo: a favor de um gradiente de
concentração, sem gasto de energia
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� Na difusão simples as moléculas movimentam-se do meio onde a sua concentração é mais elevada (hipertónico) para o meio onde a sua concentração é mais baixa (hipotónico), isto é, a favor de um gradiente de concentração.
� A osmose e a difusão simples são processos de transporte passivo, porque a sua ocorrência não implica gasto de energia pela célula.
É o movimento de qualquer substância a favor do gradiente de concentração (de meios hipertónicos para meios hipotónicos)
Maior concentração
Menor concentração
Gases,Compostos polares de reduzidas dimensões, compostos lipossolúveis
Taxa de Difusão depende:
� Diferença de concentração
� Temperatura
� Carga eléctrica (sem carga)
� Diâmetro das moléculas (pequeno – H2O, ureia, glicerol, CO2 )
moléculas lipossolúveis(como esteróides)
Transporte
Não Mediado
Sem intervenção de proteínas
transportadoras
Osmose Difusão simples
Mediado
Com intervenção de proteínas
transportadoras
Difusão facilitada
Transporte Activo
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Maior concentração
Menor concentração
Porque é que certas moléculas não conseguem atravessar a membrana?
�As proteínas transportadoras embebidas na membrana plasmática -permeases -facilitam a passagem das partículas, a favor do gradiente de concentração e sem gastos de energia para a célula.
� Muitas moléculas de dimensões consideráveis ou de natureza hidrofílica atravessam a membrana celular a favor do gradiente de concentração, mediante a intervenção de proteínas transportadoras, denominadas permeases.
� Este processo denomina-se difusão facilitada e não exige gastos de energia pela célula.
� Animação flash – difusão facilitada� Animação 2� Actividade 3 – página 76
Proteínas canal ou poros hidrofílicos Permeases
Difusão Facilitada
Moléculas polares e iões: Glicose, a.a., K+, Na+, Cl-
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� Transporte de iões em função de:
Carga eléctrica
Gradiente de concentração
� Deslocação através de:
� Características
Proteína intrínseca ou
Proteínas adjacentes
Especificidade
Temporária ou permanentemente abertas
Vel. entrada na célula
Concentração da molécula
As permeases apresentam uma cinética de saturação
� O movimento de substâncias através da membrana contra um gradiente de concentração, mediante a intervenção de proteínas transportadoras específicas, designa-se transporte activo e requer gasto de energia por parte da célula.
� Actv. 4 – pag. 78
� Animação Flash – Bomba de sódio e potássio
1.1. O Na+ é transportado para o exterior da célula, através da membrana.
2.1.Estaria o transporte de sódio para o exterior associado ao consumo de ATP?
3.1. Para confirmarem a conclusão anterior, inibiram o transporte e depois voltaram a activar com a adição de ATP, para garantir com certeza a relação causa-efeito.
4.1. O transporte de sódio estaria associado ao transporte de potássio?
4.2. Concluíram que o transporte dos dois iões está associado
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5.1. O sódio é transportado para o exterior da célula e o potássio é transportado em paralelo para o interior da célula, contra o gradiente de concentração e com gasto de energia, Já que estes compostos apresentam o mesmo tamanho e carga, é possível que sejam transportados pelo mesmo transportador membranar.
� “Contra o gradiente de concentração” significa que uma substância se desloca de um local onde existe em menor quantidade, para um local onde existe em maior quantidade, com gasto de energia (ATP).
�Bomba de sódio-potássio Difusão
O2- essencial ao processo de obtenção de energia
O que deverá acontecer pelas leis da difusão?
Mas as concentrações intracelulares mantêm-se constantes!
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Contra o gradiente de concentração
� Importância
� Características
Permite captar do meio extracelular substâncias necessárias ao metabolismo celular
Implica consumo energético
Unidireccional
Permite eliminar resíduos metabólicos
Permite manter constante a concentração de certas substâncias no citoplasma
� Transporte de solutos através de membranas contra o gradiente de concentração e, consequentemente, com consumo de energia química.
A: Estado inicial da ATPase
B: Ligação de 3 iões Na+ e fosforilação da proteína
C: Alteração conformacional da proteína e saída de Na+
D: Captação de 2 iões K+ do meio extracelular
E: Desfosforilação da proteína
F: Libertação do K+ no meio intracelular e retorno da proteína ao estado inicial
Transporte de duas substâncias acopladas
No mesmo sentido Em sentido contrário
Simporte Antiporte
Transporte da glicose do intestino para o sangue através do epitélio intestinal
Animação Simporte – glicose e Na+
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�Os tipos de transporte descritos anteriormente, permitem à célula transportar moléculas de reduzidas dimensões ou iões.
� Por vezes a célula necessita de transportar grandes quantidades de material em pouco tempo…
�Endocitose – para o meio intracelular
�Exocitose – para o meio extracelular
� O transporte, para o interior da célula, de macromoléculas, de partículas com maiores dimensões ou mesmo de pequenas células, por invaginação da membrana plasmática, chama-se endocitose.
� Destas invaginações resulta a formação de vesículas endocíticas.
� Animação flash: Endo e exocitose
Endocitose
Fagocitose PinocitoseEndocitosemediada por receptor
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� Na fagocitose, a membrana plasmática engloba partículas de grandes dimensões ou mesmo células inteiras, através da emissão de prolongamentos da membrana, denominados pseudópodes.
� Animação Fagocitose
�A pinocitoseconstitui um processo semelhante à fagocitose, no qual as substâncias que entram na célula são dissolvidas ou fluidos, sendo as vesículas de menores dimensões.
� Consiste na ligação de uma molécula extracelular a um receptor na membrana celular. Estes receptores, igualmente constituintes da membrana, estão muitas vezes associados a uma proteína do citoplasma que forma uma depressão na membrana; a depressão aumenta até se transformar num vacúolo, que entra na célula.
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�É um processo inverso à endocitose, no qual as células libertam para o meio extracelularsubstâncias armazenadas em vesículas.
� O material sintetizado pelas células pode ser inserido em vesículas: hormonas, neurotransmissores, enzimas do sistema digestivo.
� Também permite eliminar resíduos resultantes da digestão intracelular.
� Ocorre por fusão das vesículas exocíticas com a membrana plasmática.
Transporte Transmembranar
Não Mediado
Osmose Difusão simples
Mediado
Difusão Facilitada
Transporte Activo
Em Quantidade
Endocitose Exocitose
Fagocitose,Pinocitose,
Endocitose-mediada-por-receptor