Bg8 obtenção de matéria - a membrana é selectiva

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Bg8 obtenção de matéria - a membrana é selectiva

  1. 1. Apogon fragilis BIOLOGIA – 10º ANO A membrana plasmática é selectivamente permeável
  2. 2. Parte I – Questão de aula A membrana celular desempenha um papel fundamental no controlo da entrada e saída de substâncias. Relacione, em termos gerais, a estrutura da membrana plasmática com o controlo dos fluxos de materiais em pequenas quantidades entre o interior e o exterior da célula. Nuno Correia 09/10
  3. 3. Permeabilidade selectiva O transporte depende de : • Dimensão • Carga eléctrica do composto • Solubilidade do composto Nuno Correia 09/10
  4. 4. A membrana é permeável à água Nuno Correia 09/10
  5. 5. Movimentação de água Nuno Correia 09/10
  6. 6. Vacúolo Contráctil Responsáveis pela osmorregulação, isto é, pela regulação do equilíbrio hidríco da célula. Como estes organismos vivem na água doce, há tendência para a água entrar na célula por osmose. O excesso de água é drenado para as vesículas do vacúolo contráctil que, por contracção, a expelem para o exterior através de um poro excretor. Nuno Correia 09/10
  7. 7. Dispositivo experimental Nuno Correia 09/10
  8. 8. Dispositivo experimental Nuno Correia 09/10
  9. 9. Pressão osmótica  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 para a região onde há menor quantidade de moléculas de água Nuno Correia 09/10
  10. 10.  A pressão osmótica da água pura é zero.  Uma solução com elevada concentração de soluto e, portanto, com baixa quantidade de moléculas de água, tem uma elevada pressão osmótica.  Inversamente, uma solução com baixa concentração de soluto, e, portanto, com elevada quantidade de moléculas de água, tem uma baixa pressão osmótica. Nuno Correia 09/10
  11. 11. Meio hipotónico  Meio em que existe uma baixa concentração de soluto. Nuno Correia 09/10
  12. 12. Hipertónica  Corresponde a um meio em que existe uma elevada concentração de soluto Nuno Correia 09/10
  13. 13. Aquaporinas Nuno Correia 09/10
  14. 14. Osmose  Movimento da água por difusão, de um meio com elevada concentração de água para um meio com menor concentração de água.  A favor do gradiente de concentração (+  -) Nuno Correia 09/10
  15. 15. Turgescência  Aumento de volume celular ocorrido pela entrada de água. Nuno Correia 09/10
  16. 16. 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 http://lsvr12.kanti-frauenfeld.ch/KOJ/Java/Osmosis.html Nuno Correia 09/10
  17. 17. Velocidade osmótica Nuno Correia 09/10
  18. 18. Movimento de água em células animais Nuno Correia 09/10
  19. 19. Conclusão Nuno Correia 09/10
  20. 20. Difusão simples  A água não é a única substância que se movimenta através da membrana celular. Nuno Correia 09/10
  21. 21. Difusão simples  As moléculas movimentam-se do meio onde a sua concentração é mais elevada para o meio onde a sua concentração é mais baixa. Nuno Correia 09/10
  22. 22. Outros compostos atravessam a membrana por difusão simples Nuno Correia 09/10
  23. 23. Difusão simples  A sua ocorrência não acarreta gastos de energia por parte da célula. Nuno Correia 09/10
  24. 24.  As células de nosso corpo são banhadas por um líquido isotónico proveniente do sangue, que contém água, gás oxigénio, glícidos (principalmente glicose), aminoácidos, iões e diversas outras substâncias. Nuno Correia 09/10
  25. 25. Difusão facilitada Nuno Correia 09/10
  26. 26. Difusão Facilitada  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. Nuno Correia 09/10
  27. 27. Taxas de difusão Nuno Correia 09/10
  28. 28. Nuno Correia 09/10
  29. 29. Permeases  A difusão facilitada deve-se à existência de proteínas transportadoras na membrana, que promovem a passagem destas moléculas. As proteínas são específicas para cada tipo de substância e denominam-se permeases. Nuno Correia 09/10
  30. 30. Difusão facilitada Nuno Correia 09/10
  31. 31. Transporte Activo  Transporte de solutos através de membranas contra o gradiente de concentração.  Implica consumo de energia. Nuno Correia 09/10
  32. 32. Nuno Correia 09/10
  33. 33. Trabalhos de Caldwell e colaboradores Caldwell e seus colaboradores, utilizando um axónio gigante (célula nervosa), realizaram a seguinte experiência: a. Colocaram o axónio em água do mar, rica em cloreto de sódio. Procederam à marcação radioactiva do Na+. Ao fim de algum tempo, verificaram a presença de Na+ marcado radioactivamente no interior do axónio. b. Este axónio foi, seguidamente, colocado em água do mar não marcada, regularmente renovada, recolhendo-se amostras em intervalos regulares de tempo. c. Determinaram a radioactividade em cada amostra de água, verificando-se que decrescia com o tempo. O que pode concluir-se relativamente ao transporte de Na+? Ocorre transporte do ião sódio através da membrana plasmática. Nuno Correia 09/10
  34. 34. Caldwell percebeu que a saída de Na+ envolve mecanismos mais complexos do que a sua entrada. A experiência foi repetida adicionando à água do mar um inibidor de ATP (molécula energética) e verificaram que havia uma diminuição no fluxo de saída de Na+. Que hipótese terão levantado os cientistas para terem procedido ao passo anterior? Estaria o transporte de sódio para o exterior da célula associado ao consumo de energia? Nuno Correia 09/10
  35. 35. Caldwell e colaboradores inibiram o fluxo de Na+ com adição de cianeto (inibidor da síntese de ATP), injectando em seguida, no interior do axónio, quantidades variáveis de ATP, verificando que o transporte de Na+ aumentava. Interprete este procedimento. Para confirmarem a conclusão anterior, inibiram o transporte e depois voltaram a activar com a adição de ATP, para garantir com certeza a relação de causa-efeito. Nuno Correia 09/10
  36. 36. No prosseguimento dos seus trabalhos, a equipa repetiu a experiência base. Substituíram a água do mar por outro meio semelhante, de cuja composição química não fazia parte K+. Constataram que a concentração de Na+ radioactivo nas amostras diminuía bruscamente e que o valor normal era retomado na presença de K+. Que hipótese terão levantado os cientistas para terem procedido ao passo anterior? O transporte de sódio estaria associado ao transporte simultâneo de potássio? A que conclusão chegaram? Concluíram que os dois iões (sódio e potássio) são transportados simultâneamente. Nuno Correia 09/10
  37. 37.  Tenha em atenção os dados seguintes. a. Todos os agentes que inibem o fluxo de saída de Na+ também inibem o de K+. b. Os dois iões têm aproximadamente a mesma dimensão. c. O k+ é muito mais abundante dentro do que fora da célula. Com base nos dados que lhe foram fornecidos, formule uma hipótese sobre o mecanismo de transporte Na+ e K+, contra o gradiente de concentração através da membrana plasmática. O sódio é transportado para o exterior da célula, contra o seu gradiente de concentração e com gasto de energia, enquanto que o potássio é transportado em paralelo para o interior da célula, também contra o seu gradiente de concentração e com gastos de energia. Tendo em conta que os compostos apresentam a mesma carga e dimensão semelhante, é possível que o seu transporte possa ser efectuado pelo mesmo transportador membranar. Nuno Correia 09/10
  38. 38.  O transporte de compostos contra o gradiente de concentração e com gastos de energia é efectuado por proteínas designadas por bombas. Nuno Correia 09/10
  39. 39. Bomba de Sódio Nuno Correia 09/10
  40. 40. Conclusão Nuno Correia 09/10

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