Fisiologia Aplicada à Educação

Física

Prof. Dr. Arthur Sacramento

Transporte Transmembrana

O conteúdo de uma célula é separado de seu meio extracelular por uma

fina camada de lipídeos e proteínas chamada membrana celular. Tal

membrana tem a função básica de prover barreiras ao movimento de

moléculas e íons entre as várias organelas dentro da célula e entre a

célula e o líquido extracelular, provendo ainda vários componentes

celulares com um “local” para sua fixação. Lembre-se sempre de que

quando usamos o termo membrana nos referimos às membranas de

todas as organelas existentes na célula (mitocôndria, retículo

endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomos, núcleo) e o termo

membrana plasmática refere-se especificamente a membrana da

superfície da célula.

Difusão

A difusão refere-se basicamente ao

movimento aleatório e causado pelo

movimento cinético natural da matéria. O

processo de difusão ocorre em função da

concentração de substâncias no meio de

coexistência. Há cinco fatores que

influenciam na velocidade de difusão, são

eles:

1. Quanto maior a diferença de concentração,

maior será a velocidade de difusão;

2. Quanto menor a raiz quadrada do peso molecular,

maior será a velocidade de difusão;

3. Quanto menor a distância, maior a velocidade de difusão;

4. Quanto maior for a área de secção reta da câmara

na qual a difusão está se processando,

maior será a velocidade de difusão;

5. Quanto maior for a temperatura,

maior será a velocidade de difusão.

• A membrana é basicamente um folheto de material lipídico. Há dois métodos básicos pelos quais as substâncias podem difundir-se através da membrana:

• 1. Solubilizando-se na matriz lipídica e difundindo-se através dela do mesmo modo que a difusão ocorre na água, ou;

• 2. Difundindo-se através de poros diminutos que atravessam diretamente a membrana a grandes intervalos de sua superfície. Esses poros são espaços intracelulares na própria estrutura das moléculas protéicas, que atravessam a membrana.

Zona de Difusão Facilitada

• São regiões que possuem alta concentração de moléculas

da mesma espécie química. Nestes locais, a passagem de

moléculas de composição semelhante, por esse motivo, é

facilitada. De acordo com a cinética de Michaelis-Menten,

a partir de certa concentração, o sítio de transporte está

saturado, e o fluxo não mais aumenta. Acredita-se que as

ZDF sejam importantes trajetos para participantes de

processos imunológicos das células, permeando antígenos

e anticorpos. Hormônios esteróides também transitam

através de ZDF.

ZDF

Transporte Ativo

• Quando uma membrana celular move

moléculas contra um gradiente de

concentração (ou contra um gradiente

de pressão ou elétrico) o processo é

denominado transporte ativo.

Assim como o transporte mediado, o

transporte ativo usa moléculas protéicas

carreadoras na membrana com locais de

ligação específicos para determinadas

substâncias, com capacidade de modificar sua

conformação física durante o processo para

melhor execução de sua função.

• Entre as diversas substâncias que são

transportadas ativamente através das

membranas celulares estão os íons de Sódio,

Potássio, Cálcio, Ferro, Hidrogênio,

Cloreto, Iodeto, Urato, além de açucares e

aminoácidos.

Fontes e produção de energia

• Há uma demanda de energia por quatromotivos principais:

• 1. Síntese de novos materiais celulares em organismos maduros, isto é, formação de novas células em substituição às velhas;

• 2. Transporte de materiais contra um gradiente de concentração;

• 3. Trabalho mecânico (por exemplo, uma contração muscular);

• 4. Produção de calor para manter uma temperatura corporal de cerca de 37°C.

• As reações químicas envolvidas na transferência de energia podem ser divididas em dois tipos:

• 1. Reações que liberam energia ou REAÇÕES EXOERGÔNICAS, e;

• 2. Reações que não podem ocorrer a menos que alguma forma de energia seja adicionada ao sistema, ou REAÇÕES ENDOERGÔNICAS.

• Como regra, a quebra de ligações sãoexoergônicas, enquanto que a formação de

ligações é um processo endoergônico.

• Uma equação clássica para processos

metabólicos é a seguinte:

• C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O +

Energia

Glicólise Anaeróbica

Glicose

ATP ⇒⇒⇒⇒ ↑↓ ⇒⇒⇒⇒ADP

Glicose-6-Fosfato

↑↓Fructose-6-Fosfato

ATP ⇒⇒⇒⇒ ↑↓ ⇒⇒⇒⇒ADP

Fructose-1,6-Fosfato

↑↓Dihidroxiacetona Fosfato

↑↓2(Gliceraldeido 3-Fosfato)

↑↓ �4H

2(1,3 Acido Difosfoglicerico)

2ADP ⇒⇒⇒⇒ ↑↓ ⇒⇒⇒⇒2ATP

2(3 Acido Fosfoglicerico)

↑↓2(2 Acido Fosfoglicerico)

↑↓2(Acido Fosfoenolpiruvico)

2ADP ⇒⇒⇒⇒ ↑↓ ⇒⇒⇒⇒2ATP

2(Acido Piruvico)

Glicose + 2ADP + 2PO4---

= 2 Acido Pirúvico - 2ATP + 4H

Molécula de ATP

Uso da energia do ATP

• Síntese de material protéico

• Contração muscular

• Transporte ativo