Post on 10-Jul-2015
Biofísica de Membranas
Prof. Ms. Alexandre Penido
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1.Membrana celular Estrutura elástica que circunda toda célula Estrutura
Camada lipoproteíca Barreira à passagem da água e solutos hidrosolúveis
(camada lipídica) Proteínas: “Poros”
Membrana separa o líquido intracelular no interior da célula do líquido extracelular
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Cell membrane
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2.Estruturas Básicas Poros ou canais
Canais de Na+ etc.
Zonas de difusão facilitadaAlta concentração de moléculas de mesma
espécie Ex: Região para lípides tem alta concentração de
moléculas lipídicas Sistema imune →Permeando Ag-Ac Hormônios esteróides
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Estruturas Básicas Receptores
Substância se liga e causa uma série de processos celulares
Ex. Receptor para insulina, Glucagon Hormônios protéicos, adrenalina, acetilcolina Calmodulina: Ca+2
Atropina se liga aos receptores muscarínicos da acetilcolina e bloqueia os efeitos da Ach.
OperadoresTransporte de substâncias em sentido únicoTransporte ativo
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3.Membranas e Transportes Ciclo γ-glutamílico
γ-glutamil (glutadiona) + aa: interior da célula Íons Ca+2
ATPase- Ca+2 (Contração muscular) Ionóforos
Antibióticos Difusão
SimplesFacilitada
Transporte ativo6
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Transporte através da membrana Difusão
Movimento ao acaso de substâncias, causado pela energia cinética normal da matéria
Transporte ativoMovimento de substâncias como resultado de
processos químicos que transmitem energia para o movimento.
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Difusão
Difusão, em função dos gradientes de concentração: conceito de equilíbrio dinâmico.
Em I, os fluxos A → B > B → A ; em II, A → B = B → A: atingiu-se o equilíbrio dinâmico
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Diffusion:
is random movement
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Diffusion across membrane
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Fatores que afetam a velocidade Concentrações Peso molecular Distância Área da seção Temperatura
Difusão α Diferença de [ ] x Área da seção reta x TemperaturaDistância x Raiz PM
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Transporte Passivo Difusão PassivaDifusão Passiva - Muitas substâncias penetram
nas células ou delas saem por difusão passiva, isto é, como a distribuição do soluto tende a ser uniforme em todos os pontos do solvente, o soluto penetra na célula quando sua concentração é menor no interior celular do que no meio externo, e sai da célula no caso contrário. Neste processo não há consumo de energia. Ocorre a favor do gradiente.
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PASSAGEM ATRAVÉS DA MEMBRANA
DIFUSÃO : PASSAGEM DE ÍONS
SIMPLES FACILITADA
↓ ↓
SEM CARREADORES PROTEÍNA CARREADORA
PERMEAVILIDADE SELETIVA
COMPORTAS
SUBSTÂNCIA DIÂMETRO PERMEABILIDADE
MOLÉCULA DE AGUA 0,3 1,0
URÉIA 0,36 0,0006
ÍON CLORETO HIDRATADO 0,386 0,0000001
POTÁSSIO HIDRATADO 0,396 0,000000006
SÓDIO HIDRATADO 0,512 0,000000002
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Transporte através das membranas Difusão passiva
Ocorre através de um gradiente de concentração Coeficiente de partição óleo/água Lipossolubilidade e permeabilidade
Difusão facilitada Sem gasto energético
Transporte ativo Hidrólise de ATP Gradiente eletroquímico
Pinocitose Participação direta da membrana Gasto de energia Não necessita de transportadores
Passivo Facilitado Ativo
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Transporte Passivo Difusão Facilitada
Algumas substâncias, como a glicose, galactose e alguns aminoácidos têm tamanho superior a 8 Angstrons, o que impede a sua passagem através dos poros. São, ainda, substâncias não solúveis em lipídios, o que também impede a sua difusão pela matriz lipídica da membrana. No entanto, estas substâncias passam através da matriz, por transporte passivo, contando, para isto, com o trabalho de proteínas carregadoras (proteínas transportadoras
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Difusão facilitada
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DIFUSÃO FACILITADA
Fatores que influenciam
Permeabilidade
Diferença de Concentração
Diferença de Pressão
Diferença de Potencial elétrico.
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Difusão Pelos poros Dimensão dos poros Efeito da diferença de concentração Permeabilidade
Intensidade do transporte através da membrana para uma diferença de concentração determinada.
Carga elétrica dos íons sobre a capacidade de se difundir pelos poros da membrana Canais de Na+ (canais revestidos por carga -) Canais de K+
Canais de H2O
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Canais
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Osmose
Osmose A água flui nos
dois sentidos, (devido a uma diferença de concentração) mantendo o volume constante da célula
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Transporte Passivo
Osmose É o fenômeno de difusão em presença de uma
membrana semipermeável. Nele, duas soluções de concentrações diferentes estão separadas por uma membrana que é permeável ao solvente e praticamente insolúvel ao soluto. Há, então, passagem do solvente de onde está em maior quantidade (solução hipotônica) para onde está em menor quantidade (solução hipertônica).
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Osmose Ao invés, a célula vegetal é vulnerável aos ambientes hipertónicos. A
saída da água contida no seu vacúolo, provoca uma diminuição do volume celular e, consequentemente, o afastamento da membrana plasmática relativamente à parece celular. Este fenómeno designa-se comumente por plasmólise
Célula
Túrgida
Desligamento
da parede
celular
DeplasmóliseDeplasmólisePlasmólisePlasmólise
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Pressão osmótica
Força necessária para interromper a osmose
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Pressão reversa
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Influência da pressão osmótica
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Osmose para dentro da célula
Osmose para fora da célula26
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Equilíbrio osmótico entre líq. Intracelular e extracelular
Hiper
Hipo
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Equilíbrio
Célula colocada meio hipotônica Passagem da água, por
osmose através da membrana celular
Aumento do volume intracelular (Inchaço)
Diminuição do volume extracelular
Diluição das substâncias dissolvidas no intracelular
Concentração aumentada das substâncias dissolvidas no líquido extracelular
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Equilíbrio
Célula colocada em solução hipertônica Passagem da água, por
osmose, para fora da célula.
Diminuição do volume intracelular
Aumento do volume extracelular
Concentração do líquido intracelular
Diluição do líquido extracelular
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Transporte Ativo
Transporte de substância contra um gradiente de concentração.
É a passagem de uma substância de um menos concentrado para um meio mais concentrado ( contra o gradiente), que ocorre com gasto de energia
Utilização de um carreador Proteínas
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Indigestão e digestão de nutrientes pela célula
Endocitose: englobamento de materiais Fagocitose: Matéria particulada
Bactéria Outra célula Partícula de tecido em degeneração
Pinocitose Ingestão de quantidades diminutas de líquido
extracelular e de substâncias nele dissolvidas.
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Transporte Ativo Fagocitose:
É o nome dado ao processo pelo qual a célula, graças à formação de pseudópodos, engloba, no seu citoplasma, partículas sólidas. A fagocitose é um processo seletivo, conforme pode ser observado no exemplo da fagocitose de paramécios pelas amebas. Nos mamíferos, a fagocitose é feita por células especializadas na defesa do organismo, como os macrófagos.
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FagocitoseCélulas fagocíticas possuem carga eletronegativas (-)
Objetos que possuem carga eletronegativa são repelidos
Cargas eletropositivas são susceptíveis à fagocitose
Maioria dos objetos particulados normais do líquido extracelular possui carga negativa
Vírus, invasores: POSITIVOS33
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Vesícula digestiva
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Transporte Ativo
Pinocitose É nome dado ao processo pelo qual a célula, graças
à delgadas expansões do citoplasma, engloba gotículas de líquido. Formam-se assim vacúolos contendo líquido. Muitas células exibem esse fenômeno, como os macrófagos e as dos capilares sangüíneos.
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Pinocitose
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Transporte Ativo
Partículas sólidas Partículas líquidas37Prof. Ms. Alexandre Penido
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BOMBA SÓDIO POTÁSSIO
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Transporte Ativo
Bomba de NA+ e K+ Este tipo de transporte se dá, quando íons como o sódio (Na+) e o potássio (K+), tem que atravessar a membrana contra um gradiente de concentração.
Encontramos concentrações diferentes, dentro e fora da célula, para o sódio e o potássio.
Na maioria das células dos organismos superiores a concentração do sódio (Na+) é bem mais baixa dentro da célula do que fora desta.
O potássio (K+), apresenta situação inversa, a sua concentração é mais alta dentro da célula do que fora desta.
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Transporte Ativo
Juntos esses dois receberam o nome de bomba de sódio e potássio.
Todo este mecanismo de transporte ativo que mantém tais distribuições iônicas é de suma importância para a transmissão do transmissão do impulso nervoso.impulso nervoso.
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Resumo
Transporte PassivoDifusão simplesDifusão FacilitadaOsmose
Transporte AtivoBomba sódio-potássioFagocitosePinocitose
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