Margarida Barbosa Teixeira

TRANSPORTE TRANSMEMBRANAR

Transportes transmembranares2

A membrana plasmática é atravessada livremente por pequenas moléculas, a favor de um gradiente de concentração

no final deste processo, quando os dois meios ficam com concentrações iguais de soluto (meios isotónicos), é atingido o equilíbrio dinâmico.

De entre os processos passivos de transporte de substâncias distinguem-se:

• Osmose• Difusão simples• Difusão facilitada

Osmose3

Osmose4

Osmose é o movimento de água através de uma membrana com permeabilidade selectiva (permeável à água e impermeável ao soluto)

Ocorre sempre do meio hipotónico (com menor concentração de soluto) para o meio hipertónico (com maior concentração de soluto)

Quando os meios atingem uma concentração igual de soluto (meios isotónicos), a água passa a deslocar-se em ambos os sentidos, na mesma quantidade.

É um caso particular de difusão simples.

Osmose5

Pressão osmótica é a pressão necessária para contrabalançar a tendência da água para se mover, através de uma membrana selectivamente permeável, da região onde há maior quantidade de moléculas de água (hipotónica) para a região onde há menor quantidade de moléculas de água (hipertónica)

É a pressão que é necessário exercer para impedir a osmose.

A pressão osmótica do meio é directamente proporcional à presença de solutos.

a água tende a mover-se de uma região com menor pressão osmótica (solução hipotónica) para uma região com maior pressão osmótica (solução hipertónica).

Osmose6

Potencial hídrico mede a tendência relativa para a água deixar uma localização em favor de outra.

A água desloca-se dos sistemas com maior potencial de água para os de menor potencial de água até se atingir o equilíbrio dinâmico.

Depende da concentração do solutoÉ inversamente proporcional à concentração dos solutos (mais hipertónica menor potencial hídrico)

Diminui pela adição de solutos

Osmose7

Baixa concentração de soluto(meio hipotónico)Concentração de água mais elevada(elevado potencial hidríco)Menor pressão osmótica

Elevada concentração de soluto(meio hipertónico)Concentração de água mais baixa(baixo potencial hidríco)Maior pressão osmótica

H2O

Osmose8

Quanto maior a diferença de concentração entre 2 meios, maior é a velocidade de osmose.

A velocidade osmótica varia com a diferença de concentração entre os dois meios

é directamente proporcional à diferença de concentração entre os dois meios

Osmose em células animais9

Hemácias bicôncavas Hemácias plasmolisadas Hemácias túrgidas

Osmose em células animais10

A água sai da célula

O volume celular diminuiA superfície fica enrugada

Célula plasmolisada

Quantidade de água que entra é igual à que sai

O volume e forma mantêm-se

A água entra na célula

O volume celular aumenta

Célula túrgida

A água entra continuamente na célula

A membrana plasmática rompe

Lise celular

Osmose em células animais11

As células animais realizam trocas de água com o meio exterior mas, como não possuem parede celular, quando colocadas em meios fortemente hipotónicos, como é o caso da água destilada, podem rebentar.

Osmose em células vegetais12

Meio extracelular hipotónico Meio extracelular hipertónico

Célula túrgida Célula plasmolisada

Osmose em células vegetais13

As células vegetais apresentam uma parede celulósica permeável à água.

No entanto, devido à sua rigidez, o volume da célula não se altera. A entrada de água dá-se principalmente para os vacúolos, que

aumentam e diminuem de volume conforme a concentração do meio que envolve as células.

Osmose em células vegetais14

Quando inseridas num meio fortemente hipotónico o volume vacuolar aumenta grandemente, pressionando a parede celular (pressão de turgescência)

A parede celular exerce uma pressão sobre o vacúolo (pressão da parede) de igual valor da pressão de turgescência, mas de sentido oposto.

A quantidade de água que entra na célula é igual à que sai

Não ocorre lise celular

Difusão simples15

As moléculas tendem a deslocar-se ao acaso, em todas as direcções, distribuindo-se uniformemente, fazendo com que, numa solução, a concentração de soluto seja homogénea e se mantenha assim ao longo do tempo.

Quando se adiciona um soluto a um solvente (por exemplo, sal a água) cria-se temporariamente uma zona de maior concentração de solutos

Movimento espontâneo das moléculas do soluto a favor do gradiente de concentração

do meio onde a sua concentração é mais elevada (meio hipertónico) para o meio onde a sua concentração é mais baixa (meio hipotónico), até atingirem uma distribuição uniforme.

Difusão simples

Difusão simples16

Soluto

Difusão simples17

A velocidade de difusão é directamente proporcional à diferença de concentração entre os meios intracelular e extracelular.

À medida que ocorre a difusão, a diferença de concentração entre os meios intracelular e extracelular reduz

a velocidade de difusão diminui

Difusão simples18

A bicamada fosfolipídica só pode ser atravessada por• moléculas lipossolúveis, • moléculas de pequeno tamanho, • moléculas sem carga global. Parte da água e os iões atravessam a membrana, por difusão,

através de poros – canais de água (aquaporínas) e canais iónicos.

Difusão facilitada19

Moléculas polares de dimensões consideráveis (ex: glicose) não podem atravessar a membrana plasmática por difusão simples,

podem fazê-lo através da intervenção de proteínas membranares transportadoras (permeases), a favor do gradiente de concentração, sem gasto de energia.

Difusão facilitada.

Difusão facilitada20

Difusão facilitada21

1 – Ligação da molécula a transportar com a permease;2 – Alteração conformacional da permease, permitindo a passagem da molécula através da membrana, e sua separação da permease na outra face da membrana;3 – Regresso da permease à forma inicial

Etapas da Difusão facilitada:

Difusão facilitada22

Difusão simples v/s Difusão facilitada23

Quando a concentração da molécula a transportar é elevada as permeases ficam todas ocupadas, ou seja saturadas, e a taxa de incorporação (de entrada) estabiliza.

B - Difusão facilitadaA velocidade de transporte da substância:- aumenta com a concentração;-para baixa diferença de concentração é superior à da difusão simples;- mantém-se quando todos os locais de ligação das permeases estão ocupados (saturação), mesmo que a concentração aumente – velocidade máxima.

A - Difusão simplesA velocidade de movimentação do soluto édirectamente proporcional à diferença deconcentração entre os dois meios.

Difusão simples v/s Difusão facilitada24

Transporte activo25

Em muitas situações biológicas, iões ou moléculas necessitam de ser transportados, através da membrana, de regiões onde se encontram menos concentrados (hipotónicas) para regiões onde se encontram mais concentrados (hipertónicas).

movimento do soluto através de proteínas membranares (ATPases)

contra o gradiente de concentração

requer dispêndio de energia (ATP)

Transporte activo

Transporte activo26

A diferença de concentrações dos iões, entre os meios intracelular e extracelular, é mantida por transporte activo.

Esta diferença de concentração é mantida pela célula uma vez que é

necessária ao seu metabolismo.

Teores relativos de diferentes iões em células de mamíferos

Transporte activo27

Síntese28

A bicamada fosfolipídica da membrana plasmática é selectivamente permeável.

Na estrutura da membrana plasmática existem proteínas que permitem que as moléculas entrem e saiam na célula.

Síntese29

Transporte de partículas de maiores dimensões Endocitose e Exocitose

30

As células possuem recursos que permitem o transporte, para o interior ou para o exterior, de macromoléculas, de partículas com maiores dimensões ou mesmo de pequenas células

Endocitose e Exocitose

Endocitose31

Endocitose Transporte em que há a inclusão de material por invaginação da membrana plasmática. As invaginações da membrana progridem e separam-se da membrana plasmática, constituindo vesículas endocíticas.Intervém na(o):•captação de partículas, •transporte de moléculas através de células •armazenamento de reservas na célula.

Endocitose32

Dependendo do tipo de material que entra na célula distinguem-se três tipos de endocitose:

• Fagocitose,• Pinocitose,• Endocitose mediada por receptores.

Fagocitose A célula emite prolongamentos que envolvem partículas de maiores dimensões, acabando por englobá-las, formando vesículas fagocíticas.

Endocitose33

Endocitose34

Pinocitose Pequenas gotas de fluido sãocaptadas em invaginações da membrana plasmática. As invaginações acabam por formar pequenas vesículas pinocíticas.

Endocitose mediada por receptores

As macromoléculas entram na célula ligadas a receptores específicos.A membrana plasmática invagina formando vesículas endocíticas.

Exocitose35

Exocitose Transporte pelo qual a célula pode expulsar para o exterior determinadas substâncias através de vesículas – vesículas secretoras ou exocíticas - cuja membrana se funde com a membrana celular.Intervém quando são lançados no meio extracelular:produtos sintetizados por células glandulares resíduos de digestão intracelular de partículas alimentares.

Síntese global36