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Margarida Barbosa Teixeira
TRANSPORTE TRANSMEMBRANAR
Transportes transmembranares
2
 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
Osmose
3
Osmose
4
 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.
Osmose
5
 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).
Osmose
6
 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 soluto
É inversamente proporcional à concentração dos solutos
(mais hipertónica menor potencial hídrico)
Diminui pela adição de solutos
Osmose
7
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
Osmose
8
 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 animais
9
Hemácias bicôncavas Hemácias plasmolisadas Hemácias túrgidas
Osmose em células animais
10
A água sai da célula
O volume celular
diminui
A 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 animais
11
 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 vegetais
12
Meio extracelular hipotónico Meio extracelular hipertónico
Célula túrgida Célula plasmolisada
Osmose em células vegetais
13
 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 vegetais
14
 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 simples
15
 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 simples
16
Soluto
Difusão simples
17
 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 simples
18
 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 facilitada
19
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 facilitada
20
Difusão facilitada
21
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 facilitada
22
Difusão simples v/s Difusão facilitada
23
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 facilitada
A 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 simples
A velocidade de movimentação do
soluto é
directamente proporcional à
diferença de
concentração entre os dois meios.
Difusão simples v/s Difusão facilitada
24
Transporte activo
25
 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 activo
26
 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 activo
27
Síntese
28
 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.
Síntese
29
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
Endocitose
31
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.
Endocitose
32
 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.
Endocitose
33
Endocitose
34
Pinocitose
Pequenas gotas de fluido são
captadas 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.
Exocitose
35
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
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Síntese global
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Movimentos transmembranares

  • 2. Transportes transmembranares 2  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
  • 4. Osmose 4  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.
  • 5. Osmose 5  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).
  • 6. Osmose 6  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 soluto É inversamente proporcional à concentração dos solutos (mais hipertónica menor potencial hídrico) Diminui pela adição de solutos
  • 7. Osmose 7 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
  • 8. Osmose 8  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
  • 9. Osmose em células animais 9 Hemácias bicôncavas Hemácias plasmolisadas Hemácias túrgidas
  • 10. Osmose em células animais 10 A água sai da célula O volume celular diminui A 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
  • 11. Osmose em células animais 11  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.
  • 12. Osmose em células vegetais 12 Meio extracelular hipotónico Meio extracelular hipertónico Célula túrgida Célula plasmolisada
  • 13. Osmose em células vegetais 13  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.
  • 14. Osmose em células vegetais 14  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
  • 15. Difusão simples 15  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
  • 17. Difusão simples 17  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
  • 18. Difusão simples 18  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.
  • 19. Difusão facilitada 19 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.
  • 21. Difusão facilitada 21 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:
  • 23. Difusão simples v/s Difusão facilitada 23 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 facilitada A 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 simples A velocidade de movimentação do soluto é directamente proporcional à diferença de concentração entre os dois meios.
  • 24. Difusão simples v/s Difusão facilitada 24
  • 25. Transporte activo 25  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
  • 26. Transporte activo 26  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
  • 28. Síntese 28  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.
  • 30. 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
  • 31. Endocitose 31 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.
  • 32. Endocitose 32  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.
  • 34. Endocitose 34 Pinocitose Pequenas gotas de fluido são captadas 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.
  • 35. Exocitose 35 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.