ESCOLA SECUNDÁRIA DE LOUSADA - Biologia e Geologia · Células da epiderme da cebola coradas com...
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Soluto Solvente
Substância que se Substância na qual se
pode dissolver dissolve o soluto
(formando uma solução)
Concentração
Razão entre a massa de uma
substância e o volume da solução
Concentração
Razão entre a massa de uma substância e o volume da solução
SOLUÇÃO A: Numa solução com 10 mL, estão dissolvidos
10g de açúcar
SOLUÇÃO B: Numa solução com 10 mL, estão dissolvidos
30g de açúcar
Meio hipotónico Meio hipertónico Meio “menos” Meio “mais”
concentrado concentrado
(menor quantidade de soluto) (maior quantidade de soluto)
“ Deve existir um
não só no amor, mas em algo maior
que isso, na vida. “ Autor desconhecido
… E TAMBÉM NAS
CÉLULAS!!!
GLÓBULOS VERMELHOS COLOCADOS NUM MEIO HIPOTÓNICO
No sentido de equilibrar as
concentrações dentro e fora da
célula a água tenderá a entrar
para o seu interior!
A célula aumenta de volume!
GLÓBULOS VERMELHOS COLOCADOS NUM
MEIO HIPERTÓNICO
No sentido de equilibrar as
concentrações dentro e fora da
célula a água tenderá a sair
para o exterior!
A célula diminui de volume!
GLÓBULOS VERMELHOS COLOCADOS NUM MEIO ISOTÓNICO
Uma vez que as concentrações
dentro e fora da célula são
semelhantes, a quantidade de
água que entra na célula é igual
à água que sai …
A célula mantém o seu volume!
Meio extracelular
hipertónico
Meio isotónico
Meio extracelular hipotónico
A concentração de solutos fora
da célula é menor que dentro
A concentração de solutos é maior fora da célula
CÉLULA
PLASMOLISADA
da célula
CÉLULA
TÚRGIDA
Célula “em equilíbrio
Célula colocada num
meio isotónico
Célula “ganhou” água Célula “perdeu” água
Célula colocada num Célula colocada num
meio hipotónico meio hipertónico - água destilada - - Solução de cloreto de sódio -
Células da epiderme da cebola
Células da epiderme da cebola
coradas com vermelho neutro e
coradas com vermelho neutro e
colocadas num meio hipotónico
colocadas num meio hipertónico
As células vegetais não sofrem
lise celular!!!
As células vegetais
apresentam parede celular,
Célula vegetal ao microscópio electrónico
estrutura rígida que oferece
resistência e que impede a lise
(“rebentamento”) - as células animais,
por não a apresentarem, tornam-se mais
susceptíveis a este fenómeno (só
acontece se foram colocadas em meios
hipotónicos!)
A osmose é o nome dado ao movimento da água (pequena molécula polar fundamental
à vida) entre meios com concentrações diferentes, separados por uma membrana
semipermeável!
(permeável à água mas não aos solutos)
http://www.youtube.com/watch?v=sdiJtDRJQEc
Este movimento da água ocorre sempre do meio
hipotónico para o meio hipertónico em soluto!
Este tipo de transporte ocorre no sentido de
tentar atingir-se um equilíbrio…
Este tipo de transporte ocorre sem gastos de
energia por parte da célula: transporte passivo
Poderíamos comparar o transporte passivo ao movimento de uma pedra
(neste caso, água) caindo do alto de um prédio a favor da gravidade b
(neste caso , a favor de um equilíbrio), e por isso sem gasto de energia!
PRESSÃO OSMÓTICA
Corresponde à pressão que tem
de ser feita para contrariar o processo osmótico!
by
PRESSÃO DE TURGESCÊNCIA
Corresponde à pressão que o
conteúdo celular exerce sobre as
paredes celulares, quando a célula fica túrgida após a
entrada de água!
PRESSÃO OSMÓTICA
b
A água pura
(destilada) está
separada de uma
solução com 5% de
soluto por uma
membrana
semipermeável.
Para impedir o
movimento da
água exerce-se
uma força com
um pistão sobre o topo da solução - essa força
corresponde à
pressão osmótica!
Observa-se claramente o fenómeno
da osmose ao temperarmos uma
salada de alface com vinagre e
sal. O meio externo, por ser mais
concentrado que as folhas, “retira”
água destas por osmose.
Consequência: decorridos vários
minutos, as folhas ficam murchas.
Quando se torna necessária a
administração de soluções fisiológicas
no sangue (o chamado “ficar a soro”),
os pacientes recebem uma solução
isotónica em relação às hemácias
(0,9% de cloreto de sódio), pois
somente esta manterá o volume das
hemácias!
Quando fazemos análises, um dos parâmetros
a diagnosticar pode ser a quantidade de
hemoglobina (relacionada com problemas de
anemia). Esta é um pigmento existente no
interior dos glóbulos vermelhos. Para a
contabilizar, terão de colocar-se os glóbulos
vermelhos num meio hipotónico para promover
a hemólise. Assim, a hemoglobina irá “sair”
das células!
ALGUNS PROTISTAS POSSUEM NAS
SUAS CÉLULAS VACÚOLOS CONTRÁCTEIS!
Como estes organismos vivem na água
doce, há tendência para a água entrar na
célula por osmose. O excesso de água é drenado para o vacúolo contráctil que, por contracção, a expele para o exterior através de um poro excretor.
http://www.youtube.com/watch?v=iG6Dd3COug4&featu re=related
2.1 - Classifica os meios B e C em
relação ao meio intracelular. Justifica. 2.2 - Indica qual dos meios
condiciona o estado de turgescência
celular.
5- As carpas são peixes que vivem água doce.
5.1 - Indica, em termos osmóticos, quais
os riscos à sobrevivência que estes
animais enfrentam.
5.2 - Prevê quais os comportamentos da
carpa em relação à quantidade de urina
excretada e em relação à quantidade de
água que ingerem/bebem. Justifica a tua
resposta.
1.1 - C
1.2 - D
1.3 - C 1.4 - As células utilizadas eram de origem animal porque no gráfico D é possível
observar que após um grande aumento do volume celular ocorre uma brusca redução
do volume da célula (para valores próximos de zero), o que significa que ocorre lise celular por rompimento da membrana - este fenómeno só ocorre em células animais. 2.1 - O meio B é hipertónico pois verifica-se a diminuição do volume do vacúolo (saiu água
da célula para o meio exterior que, certamente era muito concentrado). O meio C é hipotónico pois ocorreu um aumento do volume do vacúolo (o que significa que
a água entrou para o interior da célula - que teria de estar hipertónica em relação ao
exterior que estava hipotónico). 2.2 - Meio C
3
1: A
2: A
3: C
4: B
5: D
6: E
7: A
8: B 4-E
5.1 - Tópico 1: Vivendo em água doce, o corpo dos peixes é hipertónico em relação ao
meio; Tópico 2: por osmose, a água tenderá a entrar nas suas células; Tópico 3: Verificar-e- ão estados de turgescência e, em último caso pode até ocorrer lise celular e, em
consequência, a morte da carpa! 5.2 - Para contrabalançar a água que entra no seu corpo
por osmose a carpa irá urinar muito e beber pouco!
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).
Este movimento preferencial dá-se até
Mais uma vez, a favor de um equilíbrio!
os meios intra e extracelular estarem
isotónicos
A difusão simples é um processo que ocorre naturalmente,
sem a célula necessitar de gastar energia !
Gases, pequenas moléculas
polares e compostos lipossolúveis
atravessam a membrana (sem uso das
proteínas como elementos transportadores)
através deste processo!
MEIO HIPERTÓNICO MEIO
Mas … e as substâncias que atravessam os fosfolípidos com dificuldade
(glucose, iões, etc)? … A CÉLULA PRECISA DESSAS SUBSTÂNCIAS!!!
Um elevado número de moléculas polares de dimensões consideráveis, atravessam a
membrana celular a favor do gradiente de concentração, mas a uma velocidade
superior à esperada, se o fizessem por difusão simples.
Tal como na difusão simples, a difusão facilitada
caracteriza-se pelo movimento de substâncias
(solutos) do meio hipertónico para o meio
hipotónico! No entanto o transporte é mediado!
Difusão simples e facilitada
transportam substâncias sem
gastos de energia a favor do
gradiente de concentração
(do meio hipertónico para o
hipotónico)… a diferença reside
apenas no facto de um
processo ser não mediado
(difusão simples) e o outro ser
mediado (difusão facilitada)
b
A difusão simples é um processo
mais lento que a difusão facilitada
(para igual concentração de soluto, a
velocidade é maior neste último)
Aumentando a quantidade de soluto
a velocidade de ambos os processos
também aumenta! Mas, se se tratar
de difusão facilitada, a uma dada
altura essa velocidade estabiliza! É
QUE AS PERMEASES ESTÃO
SATURADAS (todas ocupadas no
transporte) E POR ISSO, MESMO QUE
EXISTA MUITO SOLUTO, A
VELOCIDADE DE TRANSPORTE NÃO
b AUMENTA!
ste gráfico representa um caso de
são facilitada (a uma dada altura
á estabilização da velocidade)!
Há compostos que podem competir
a mesma proteína transportadora!
este caso, a substância A compete
m a B, ganhando-lhe! (na presença
A a velocidade de transporte de B
diminui!)
A
B
m
concentração entre o meio extracelular e intracelular!
(esta diferença de concentrações pode ser vital à sobrevivência da célula! Por exemplo, as
células do fígado acumulam elevadas quantidades de glucose)
Transporte de solutos através de
membranas contra o gradiente de concentração
(do meio hipotónico para o meio hipertónico).
Implica consumo de energia (ATP).
É necessária a intervenção de
proteínas transportadoras específicas - Transporte mediado
As células transportam energia sob a forma de ATP
(a!denosina trifosfato); quando é necessário,
quebra-se um dos fosfatos (ficamos com ADP -
adenosina difosfato) e liberta-se energia (é esta
que vai ser usada!). A quebra do ATP em ADP é
ATP
adenina ADP
ribose
grupos fosfato
feita por uma enzima ATP’ase
O transporte de compostos contra o
gradiente de concentração e com
gastos de energia é efectuado por
proteínas designadas por bombas.
Estas podem conseguir transportar
mais do que uma molécula
No caso específico do sódio e do potássio, seria expectável, tendo presentes os valores
indicados no quadro anterior, que, a não existirem mecanismos de bombeamento de iões
que contrariem o gradiente, se atingisse o equilíbrio, graças à simples difusão dos iões
através dos respectivos canais. Graças porém às bombas de sódio/potássio, os fluxos
passivos de saída do potássio e de entrada do sódio, são constantemente contrariados por fluxos activos. Assim se mantêm os desníveis de teor destes dois iões.
Fagocitose
Pinocitose
Este tipo de transportes ocorrem
devido à necessidade da célula
transportar (para o interior -
endocitose, ou exterior -
exocitose) compostos de
elevadas dimensões ou em
elevadas quantidades num curto
espaço de tempo!
Para além dos mecanismos de
difusão e transporte de pequenas
moléculas através da membrana
plasmática, as células possuem
ainda outros recursos que
possibilitam o transporte, para o
interior (endocitose) ou o exterior
(exocitose), de macromoléculas,
partículas com maiores dimensões ou mesmo de
pequenas células .
by
Só é possível que
estes processos
ocorram porque
as membranas
(celulares, de
vesículas, de
organitos) são
constituídas pelos
mesmos
elementos e, por
isso, podem unir-
se!
b
EXOCITOSE E ENDOCITOSE
http://www.youtube.com/watch?v=Oy7yG2Hfbkg
GLÓBULO BRANCO FAGOCITANDO BACTÉRIA
http://www.youtube.com/watch?v=rxeHXZtHi5A&feature=related
PINOCITOSE
http://www.youtube.com/watch?v=c14pyJLhoIM
http://pt-br.paperblog.com/transporte-atraves-de-membranas-biologicas-26804/
http://www.dbio.uevora.pt/jaraujo/biocel/transportes.htm
http://clientes.netvisao.pt/freiremj/m_plasm.html
1. O que significa dizer que a membrana plasmática tem permeabilidade selectiva?
Significa que ela permite trocas entre o citoplasma e o meio extracelular, mas é capaz de
“seleccionar” o que pode entrar ou sair da célula com facilidade e rapidez. Por exemplo, sendo os iões moléculas muito pequenas (no entanto, têm carga) somente cruzam a
membrana se existirem proteínas que façam o transporte! Moléculas solúveis em lípidos
atravessam-na com facilidade! Tudo isto ocorre devido à composição química da membrana (dupla camada fosfolipídica embebida em proteínas)
2. Quais as diferenças básicas entre transporte activo e passivo? No transporte activo sempre há gasto de energia e o transporte é feito contra um
gradiente, ou seja, do meio menos concentrado para o mais concentrado. Já o transporte
passivo ocorre de forma espontânea, e por isso sem gasto de energia, do meio em que a
molécula esteja em maior concentração para a de menor concentração.
3. Compare a pinocitose com a fagocitose identificando semelhanças e diferenças. Ambas envolvem o transporte em quantidade. Na pinocitose são englobadas gotículas e
não se observa mudanças na forma da célula (não há emissão de pseudópodes). Já a
fagocitose permite que sejam englobadas partículas sólidas e maiores, além disso, durante a fagocitose ocorrem grandes alterações na forma da célula (emissão de
pseudópodes).
6. Caracterize a osmose. Osmose é o transporte de água através da membrana. Assim, para equilibrar a
concentração de duas soluções separadas por essa membrana semipermeável, a água
tende a movimentar-se da solução hipotónica para a hipertónica, caracterizando-se
como um transporte do tipo passivo, ou seja, sem gasto de energia e a favor do gradiente de concentração (equilíbrio)
7. O que acontece com as células, quando são colocadas: a) numa solução hipotónica
b) numa solução isotónica c) numa solução hipertónica
a) Sofrem turgescência e, se forem animais, lise celular. b) Mantém-se o volume das células (continuam a haver trocas de água por osmose, no
entanto a quantidade de água que entra é igual à que sai. c) As células sofrem plasmólise, podendo desidratar.
8. A difusão simples e facilitada podem ocorrer em células vivas e mortas enquanto
que o transporte activo apenas se verifica em células vivas. Porquê?
O transporte activo implica o transporte de substâncias contra o gradiente de concentração, logo implica gastos de energia por parte da célula e, por isso, esta tem de estar viva! O mesmo não acontece na difusão simples e facilitada, onde os movimentos ocorrem a favor
do gradiente de concentração de uma forma natural e passiva (sem gastos de energia)