1. Biofísica de
Membranas
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2. 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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4. 2.Estruturas Básicas
Poros ou canais
Canais de Na+ etc.
Zonas de difusão facilitada
Altaconcentração 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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5. Estruturas Básicas
Receptores
Substânciase 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.
Operadores
Transporte de substâncias em sentido único
Transporte ativo
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7. Transporte através da membrana
Difusão
Movimento ao acaso de substâncias,
causado pela energia cinética normal da
matéria
Transporte ativo
Movimento de substâncias como resultado de
processos químicos que transmitem energia
para o movimento.
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8. 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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11. Fatores que afetam a velocidade
Concentrações
Peso molecular
Distância
Área da seção
Temperatura
Difusão α Diferença de [ ] x Área da seção reta x Temperatura
Distância x Raiz PM
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12. Transporte Passivo
Difusão 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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13. 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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14. 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 Passivo Facilitado Ativo
Gradiente eletroquímico
Pinocitose
Participação direta da membrana
Gasto de energia
Não necessita de transportadores
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15. 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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17. DIFUSÃO FACILITADA
Fatores que influenciam
Permeabilidade
Diferença de Concentração
Diferença de Pressão
Diferença de Potencial elétrico.
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18. Difusão Pelos poros
Dimensão dos poros
Efeito da diferença de concentração
Permeabilidade
Intensidadedo 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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19. Canais
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20. Osmose
Osmose
A água flui nos
dois sentidos,
(devido a uma
diferença de
concentração)
mantendo o
volume
constante da
célula
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21. 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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22. 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
a Plasmólise
Túrgid
Deplasmólise
mento
Desliga
ed e
da par
r
celula
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23. Pressão osmótica
Força necessária para interromper a
osmose
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24. Pressão reversa
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26. Osmose para
dentro da célula
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fora da célula
27. Equilíbrio osmótico entre líq.
Intracelular e extracelular Hipo
Hiper
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28. 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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29. 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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30. 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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31. 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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32. 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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33. Fagocitose
Células 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: POSITIVOS
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35. 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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36. Pinocitose
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40. 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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41. 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
impulso nervoso.
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