Biofísica_2

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Aula 2:Processos de transporte por membranas

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Biofísica_2

  1. 1. PROCESSOS DETRANSPORTE ATRAVÉS DEMEMBRANASDifusão simples;Difusão facilitada;Osmose;Transporte ativo.
  2. 2. SOLUÇÕES - SÃO MISTURASHOMOGÊNEAS DE 2 OU MAISSUBSTÂNCIAS Soluto – substância que está dispersa na solução (em menor quantidade). Solvente – substância que possibilita a dissolução do soluto (substância predominante) Solução aquosa – sempre que o solvente for a água.
  3. 3. CONCENTRAÇÃO SIMPLES DESOLUÇÃO Mede a massa de soluto presente no volume da solução. Calculada por: m C= 1 V Unidade de medida: unidade de massa por unidade de volume.  kg/m3 ; g/L Exemplo: meio litro de solução foi preparada dissolvendo-se 5 gramas de um sal em água. Qual a concentração da solução formada?
  4. 4. TRANSPORTE DE UMFLUIDO POR DIFUSÃOÉ a tendência de um soluto se espalharhomogeneamente pelo solvente.É um processo que leva o sistema ao equilíbrio.
  5. 5. DIFUSÃO SIMPLES – PROCESSOESPONTÂNEO A FAVOR DO GRADIENTEDE CONCENTRAÇÃO.
  6. 6. FATORES QUE AFETAM A DIFUSÃO Número de partículas  concentração  Maior gradiente de concentração  mais rápida a difusão. Volume da partícula  Quanto menor o tamanho  mais rápida a difusão Forma das partículas  Cilindros se difundem mais rapidamente do que esferas. Temperatura  Quanto maior a temperatura  aumento na difusão, devido aumento na Ec das partículas
  7. 7. TRANSPORTE ATRAVÉS DEMEMBRANASMembranas Tipos de transporte Permeáveis  Passivo: Semipermeáveis ou  Substâncias se deslocam de região com maior seletivas concentração para menor  São concentração seletivas quanto  Não requer gasto de às substâncias que as energia. atravessam (permitem  Ativo: passagem de solvente  Requer energia para e alguns solutos). ocorrer;  Algumas permitem a  Se dá contra o gradiente passagem apenas de de concentração. solvente. Impermeáveis
  8. 8. TRANSPORTES PASSIVOS Difusão simples Osmose Difusão facilitada
  9. 9. DIFUSÃO SIMPLES ATRAVÉS DEMEMBRANAS PERMEÁVEIS processo associado ao movimento aleatório individual de cada molécula de uma substância (soluto) de uma região do meio onde estão mais concentradas (meio hipertônico), para outra onde estão menos concentradas (meio hipotônico).
  10. 10. A DIFUSÃO SIMPLES Envolve a passagem tanto de solvente quanto de soluto através da membrana. Ocorre quando a membrana é permeável às substâncias. Ocorre por diferença de concentração entre os meios interno e externo à membrana e sempre a favor do gradiente de concentração. É um processo passivo, pois é espontâneo sem consumo de energia interna ou externa ao sistema.
  11. 11. OSMOSE É a difusão de água através de uma membrana com permeabilidade seletiva (permite a passagem do solvente, mas não a do soluto).
  12. 12. PROTÓTIPO OSMÓTICO Protótipo Osmótico Membrana permeável ao solvente e impermeável ao soluto Meio A Meio B Soluto CA = 4 / 6 = 0,67 Solvente CB = 2 / 6 = 0,33
  13. 13. Protótipo Osmótico (curso on-line) Membrana permeável ao solvente e impermeável ao solutoMeio A Meio B Soluto Solvente CA = 4 / 8 = 0,5 CB = 2 / 4 = 0,5
  14. 14. OSMOSE http://3.bp.blogspot.com/-SgGaAZ0lL8c/Tq3iL1gEj1I/AAAAAAAAACQ/z8U7d2B26kw/s1600/Sem%2BT%25C3%25ADtul
  15. 15. A OSMOSE Envolve a passagem apenas de água através da membrana. Ocorre quando a membrana é semipermeável, ou seja, permeável apenas ao solvente. Ocorre por diferença de concentração entre os meios interno e externo à membrana. A água passa do meio de menor concentração de solutos para o meio com a maior concentração de solutos. É um processo passivo, pois é espontâneo sem consumo de energia interna ou externa ao sistema.
  16. 16. A MEMBRANA CELULAR OUPLASMÁTICA Isola a célula do meio exterior. Permite a entrada de nutrientes e a eliminação de substâncias residuais ou de secreção. envoltório celular que seleciona as substâncias que a célula troca com o ambiente externo. possui entre 6 a 9 nm de espessura e se caracteriza por apresentar certa elasticidade e permeabilidade seletiva. É formada de lipídios, glicídios e protídios .
  17. 17. ESTRUTURA DA MEMBRANAPLASMÁTICA A membrana é composta por duas camadas de fosfolipídios onde estão depositadas as proteínas, algumas periféricas (aderidas à superfície ) e outras integradas (totalmente mergulhadas entre os fosfolipídios, atravessando a membrana de lado a lado).
  18. 18. MEMBRANA PLASMÁTICA http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=2FE206MtIUA
  19. 19. PROCESSOS PASSIVOS DETRANSPORTE DESUBSTÂNCIAS PELAMEMBRANA PLASMÁTICAOcorrem para igualar a concentração dos meiosintra e extra-celular.O movimento de substâncias não é interrompidoquando as concentrações se igualam.
  20. 20. 1. DIFUSÃO SIMPLES Transporte de substâncias pequenas e não carregadas eletricamente.  Exemplo: Gás oxigênio (maior concentração no meio extra-celular).http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=9DGWJU7P-uM
  21. 21. DIFUSÃO SIMPLES DO O2
  22. 22. 2. DIFUSÃO FACILITADA OU PORPERMEASES Nesse tipo de difusão, algumas proteínas atuam facilitando a passagem de certas moléculas que, por difusão simples, demorariam muito tempo para atravessar a membrana (ou não conseguiriam atravessa-la). Permease – proteína de membrana permeável à molécula.
  23. 23. PERMEASES Proteína Canal – específica para determinada molécula. A proteína não sofre alteração em sua conformação e serve como um “canal” para a passagem da molécula. Proteína Carreadora – a molécula específica se liga a sítios específicos da proteína a partir do meio de maior concentração. A seguir, a proteína sofre uma alteração de conformação e se abre para o meio de menor concentração, liberando ali a molécula.
  24. 24. PROTEÍNAS PERMEASESProteína Canal Proteína Carregadora
  25. 25. DIFUSÃO FACILITADA É um processo passivo, a favor do gradiente de concentração e sem gasto de energia pela célula. Esse processo é particularmente comum no movimento de glicose, aminoácidos e vitaminas em alguns tipos celulares, podendo ser reversível.
  26. 26. 3. OSMOSE NA MEMBRANAPLASMÁTICA Transporte passivo de moléculas de água através da membrana plasmática com o objetivo de igualar as concentrações de solutos nos meios intra e extra-celular. O movimento de moléculas de água não para. Quando as concentrações se igualam, a mesma quantidade de moléculas atravessa a membrana nos dois sentidos. http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&
  27. 27. OSMOSE NA MEMBRANA CELULAR
  28. 28. EFEITOS DA OSMOSE NUMACÉLULA Meio Externo em relação ao citoplasma celular: a)Hipertônico b) Hipotônico c) Isotônico Mais soluto. Menos soluto. Mesma Concentração
  29. 29. MEIO HIPERTÔNICO – CÉLULA PERDE VOLUME - ESTADO DEPLASMÓLISEMEIO HIPOTÔNICO – CÉLULA AUMENTA SEU VOLUME - ESTADODE TURGÊNCIAhttp://drikabio.com.br/2012/09/10/membrana-plasmatica-e-sua-funcao-de-transporte-o
  30. 30. TRANSPORTE ATIVOProcesso ativo de transporte de íons através damembrana celular.Requer o consumo de energia da célula paraocorrer porque se dá contra o gradiente deconcentração dos íons
  31. 31. BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO Transporta constantemente, nas células excitáveis três íons de sódio para fora e dois íons potássio para dentro da célula. Ambos os íons são transportados contra o gradiente de concentração, isto é, de um meio menos concentrado para um mais concentrado do mesmo íon.  Normalmente o Na+ está mais concentrado no líquido extracelular do que no interior da célula, ocorrendo o inverso com o potássio.
  32. 32. 1. Três íons de sódio (Na+) ligam- se à proteína em sítios específicos.2. ATP transfere um de seus grupos fosfatos (P) para a proteína e se transforma em ADP  isto é a transferência de energia.3. Proteína muda de conformação e libera os íons sódio para fora da célula.4. Dois íons potássio (K+) ligam-se à proteína.5. O grupo fosfato se dissocia da proteína e ela muda novamente de configuração liberando os íons potássio para dentro da célula.
  33. 33. É UM TRANSPORTE ATIVO Há consumo de energia:  Energia obtida pela transferência de um grupo fosfato do ATP (Trifosfato de Adenosina).
  34. 34. BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO
  35. 35. VÍDEOS INTERESSANTES Membrana plasmática: http://www.youtube.com/watch? v=2FE206MtIUA&feature=related Difusão: http://www.youtube.com/watch?v=9DGWJU7P- uM&feature=related Osmose: http://www.youtube.com/watch?v=2WihuVlWUkg http://www.youtube.com/watch? v=H6N1IiJTmnc&NR=1

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