A membrana plasmática pode facilitar, dificultar ou impedir a passagem de substâncias através de sua permeabilidade seletiva. O movimento de substâncias através da membrana pode ocorrer sem intervenção de moléculas transportadoras (transporte não mediado) ou com sua intervenção (transporte mediado). O transporte pode ser passivo, a favor do gradiente de concentração e sem gasto energético, ou ativo, contra o gradiente e com gasto de energia.
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A membrana plasmática
Não Mediado Mediado
pode facilitar, dificultar
ou impedir a passagem de Não intervêm Intervêm proteínas
substâncias, uma
moléculas específicas da
propriedade designada por
permeabilidade transportadoras membrana
selectiva.
Difusão através da Com ou sem gasto
O movimento de
substâncias através da bicamada energético
membrana pode ocorrer
fosfolipídica
sem intervenção de Ex.: Difusão
moléculas
Sem gasto facilitada e
transportadoras,
transporte não mediado, energético transporte activo
ou com intervenção dessas
Ex.: osmose e
moléculas, transporte
mediado. difusão simples
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Transporte
Transporte
passivo: a favor de
um gradiente de
concentração (sem
Não
Mediado
gasto energético)
Mediado
Transporte activo:
contra o gradiente
Sem intervenção de Com intervenção de
proteínas proteínas
de concentração
transportadoras transportadoras
(requer gasto de
energia/ ATP)
Difusão Difusão Transporte
Osmose
simples facilitada Activo
“A favor do gradiente de concentração”
significa que uma substância se desloca de
um local onde existe em maior quantidade,
para um local onde existe em menor
quantidade.
A água atravessa a membrana por difusão simples,
através da bicamada lipídica ou através de poros
proteicos (aquaporinas).
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Membrana
permeável à
água mas
impermeável
ao soluto. 25% NaCl
15% NaCl
20% 15%
10%
10%
NaCl
NaCl
sacarose
sacarose
Como é que a água se desloca? Como é que a água se desloca?
O que acontece à concentração intracelular? O que acontece às concentrações extra e intracelular?
Osmose: É o
Hipertónico: meio com maior concentração
de soluto. movimento de
água, por difusão,
Hipotónico: meio com menor concentração
de soluto. dos meios menos
concentrados
Isotónico: duas soluções são consideradas
(hipotónicos) para
isotónicas quando apresentam concentrações
de solutos iguais. os meios mais
concentrados
(hipertónicos).
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Comportamento de duas soluções separadas por uma membrana semipermeável
Pressão que se deve exercer sobre uma
solução (quando esta se encontra separada
do seu solvente por uma membrana
semipermeável) para impedir o fluxo de
Pressão
osmótica
moléculas do solvente puro para a solução.
membrana
semipermeável
Quanto maior a concentração de uma solução
maior será a sua pressão osmótica.
Animação flash – osmose
Act.2 – pág 73/74
hipertónica hipotónica
Quando a concentração do soluto é igual nos O que acontece ao volume celular?
dois meios, o fluxo de água é igual nos dois
sentidos, e os meios dizem-se isotónicos.
O fenómeno de osmose pode ocorrer em
células animais ou vegetais.
Hipertónico
Isotónico
Hipotónico
Isotónico
Célula Túrgida
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Quando uma célula
O que acontece ao volume celular?
(animal ou vegetal)
é colocada num
meio hipertónico a
água sai por
osmose, levando a
uma diminuição do
volume celular,
Hipotónico
Isotónico
Hipertónico
Isotónico
dizendo-se que a
célula está no
estado de
Célula Plasmolisada
plasmólise.
Quando uma célula Quando uma célula
(animal ou vegetal) é (animal ou vegetal)
colocada num meio é colocada num
isotónico, a entrada meio hipotónico, a
de água por osmose é água entra por
exactamente igual à
osmose, levando a
saída de água por
um aumento do
osmose e o volume
volume celular,
celular não se
dizendo-se que a
altera. Neste caso,
célula está no
diz-se que a célula se
estado de
encontra no estado
turgescência.
normal ou isotónico.
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Célula Animal vs Célula Vegetal
Quando uma célula
(animal ou vegetal) é
colocada num meio muito
hipotónico, a entrada de
água pode ultrapassar a
capacidade elástica da
membrana e dar-se a lise
celular (rebentamento da
célula). Esta situação não
ocorre nas células
vegetais, devido à
existência de parede
celular.
Transporte passivo: a
favor de um
gradiente de
Transporte não
concentração, sem
mediado
gasto de energia
Osmose Difusão simples
Movimento de água, por
Movimento de substâncias de
Act. Lab 1 – página 72 difusão, de meios
meios hipertónicos para
hipotónicos para meios
meios hipotónicos
hipertónicos.
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Na difusão simples as Gases,
moléculas movimentam-se Compostos polares
do meio onde a sua de reduzidas
Maior
concentração é mais dimensões,
concentração
elevada (hipertónico)
compostos
para o meio onde a sua
lipossolúveis
concentração é mais baixa
(hipotónico), isto é, a
favor de um gradiente de
concentração.
A osmose e a difusão
Menor
simples são processos de
concentração
transporte passivo, porque
a sua ocorrência não
implica gasto de energia É o movimento de qualquer substância a favor do gradiente de
pela célula. concentração (de meios hipertónicos para meios hipotónicos)
Taxa de Difusão depende:
Transporte
Diferença de concentração
Temperatura
Carga eléctrica (sem carga)
Diâmetro das moléculas (pequeno – H2O, ureia, glicerol, CO2 ) Não
Mediado
Mediado
Sem intervenção de Com intervenção de
proteínas proteínas
transportadoras transportadoras
moléculas lipossolúveis
(como esteróides) Difusão Difusão Transporte
Osmose
simples facilitada Activo
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As proteínas
Maior
transportadoras
concentração
embebidas na
membrana
plasmática -
permeases -
facilitam a
passagem das
partículas, a favor
Menor
do gradiente de
concentração
concentração e sem
gastos de energia
para a célula.
Porque é que certas moléculas não conseguem
atravessar a membrana?
Moléculas polares e
Muitas moléculas de dimensões consideráveis ou de natureza
iões: Glicose, a.a.,
hidrofílica atravessam a membrana celular a favor do gradiente
K+, Na+, Cl-
de concentração, mediante a intervenção de proteínas
transportadoras, denominadas permeases.
Este processo denomina-se difusão facilitada e não exige
gastos de energia pela célula.
Animação flash – difusão facilitada
Animação 2
Actividade 3 – página 76
Proteínas canal ou
Permeases
poros hidrofílicos
Difusão Facilitada
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Vel.
Transporte de iões em função de: entrada
na célula
Carga eléctrica
Gradiente de concentração
Deslocação através de:
Proteína intrínseca ou
Proteínas adjacentes Concentração da molécula
Características
As permeases apresentam uma cinética
de saturação
Especificidade
Temporária ou permanentemente abertas
O movimento de 1.1. O Na+ é transportado para o exterior da
substâncias através da
célula, através da membrana.
membrana contra um
gradiente de
2.1.Estaria o transporte de sódio para o
concentração, mediante a
exterior associado ao consumo de ATP?
intervenção de proteínas
transportadoras
3.1. Para confirmarem a conclusão anterior,
específicas, designa-se
transporte activo e requer inibiram o transporte e depois voltaram a
gasto de energia por parte
activar com a adição de ATP para garantir
,
da célula.
com certeza a relação causa-efeito.
Actv. 4 – pag. 78
4.1. O transporte de sódio estaria associado ao
Animação Flash – Bomba
de sódio e potássio transporte de potássio?
4.2. Concluíram que o transporte dos dois iões
está associado
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5.1. O sódio é transportado para o exterior da “Contra o gradiente de concentração”
célula e o potássio é transportado em significa que uma substância se desloca de
paralelo para o interior da célula, contra o um local onde existe em menor quantidade,
gradiente de concentração e com gasto de para um local onde existe em maior
energia, Já que estes compostos quantidade, com gasto de energia (ATP).
apresentam o mesmo tamanho e carga, é
possível que sejam transportados pelo
mesmo transportador membranar.
Bomba de sódio-
potássio Difusão
O2- essencial ao processo de obtenção de energia
O que deverá acontecer pelas leis da difusão?
Mas as concentrações intracelulares mantêm-se constantes!
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Características
Transporte de solutos através de membranas
Contra o gradiente de concentração
contra o gradiente de concentração e,
Implica consumo energético
consequentemente, com consumo de energia
química.
Unidireccional
Importância
Permite captar do meio extracelular substâncias
necessárias ao metabolismo celular
Permite eliminar resíduos metabólicos
Permite manter constante a concentração de certas
substâncias no citoplasma
Transporte de duas substâncias acopladas
A: Estado inicial da ATPase
No mesmo sentido Em sentido contrário
B: Ligação de 3 iões Na+ e
fosforilação da proteína
C: Alteração conformacional da
proteína e saída de Na+
D: Captação de 2 iões K+ do meio
extracelular
Simporte Antiporte
E: Desfosforilação da proteína
Animação Simporte – glicose e Na+
F: Libertação do K+ no meio
intracelular e retorno da proteína ao
estado inicial
Transporte da glicose do intestino para o
sangue através do epitélio intestinal
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Endocitose – para Exocitose – para o
Os tipos de transporte descritos
anteriormente, permitem à célula o meio intracelular meio extracelular
transportar moléculas de reduzidas
dimensões ou iões.
Por vezes a célula necessita de transportar
grandes quantidades de material em pouco
tempo…
Endocitose
O transporte, para o
interior da célula, de
macromoléculas, de
partículas com maiores
dimensões ou mesmo de
pequenas células, por Endocitose
invaginação da Fagocitose Pinocitose mediada por
membrana plasmática, receptor
chama-se endocitose.
Destas invaginações
resulta a formação de
vesículas endocíticas.
Animação flash: Endo e
exocitose
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Na fagocitose, a A pinocitose
membrana plasmática constitui um
engloba partículas de
processo
grandes dimensões ou
semelhante à
mesmo células
fagocitose, no qual
inteiras, através da
emissão de as substâncias que
prolongamentos da entram na célula
membrana,
são dissolvidas ou
denominados
fluidos, sendo as
pseudópodes.
vesículas de
Animação Fagocitose
menores dimensões.
Consiste na ligação de uma
molécula extracelular a
um receptor na membrana
celular. Estes receptores,
igualmente constituintes
da membrana, estão
muitas vezes associados a
uma proteína do
citoplasma que forma uma
depressão na membrana; a
depressão aumenta até se
transformar num vacúolo,
que entra na célula.
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É um processo
inverso à
endocitose, no
qual as células
libertam para o O material sintetizado pelas células pode ser
inserido em vesículas: hormonas,
meio extracelular neurotransmissores, enzimas do sistema
substâncias digestivo.
armazenadas em Também permite eliminar resíduos resultantes da
digestão intracelular.
vesículas.
Ocorre por fusão das vesículas exocíticas com a
membrana plasmática.
Transporte
Transmembranar
Não Em
Mediado
Mediado Quantidade
Difusão Difusão Transporte
Osmose Endocitose Exocitose
simples Facilitada Activo
Fagocitose,
Pinocitose,
Endocitose-mediada-por-
receptor
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