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� A membrana plasmática pode facilitar, dificultar ou impedir a passagem de substâncias, uma propriedade designada por permeabilidade selectiva.

� O movimento de substâncias através da membrana pode ocorrer sem intervenção de moléculas transportadoras, transporte não mediado, ou com intervenção dessas moléculas, transporte mediado.

�Não Mediado � Não intervêm moléculas transportadoras

� Difusão através da bicamadafosfolipídica

� Sem gasto energético

� Ex.: osmose e difusão simples

�Mediado� Intervêm proteínas específicas da membrana

� Com ou sem gasto energético

� Ex.: Difusão facilitada e transporte activo

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Transporte

Não Mediado

Sem intervenção de proteínas

transportadoras

Osmose Difusão simples

Mediado

Com intervenção de proteínas

transportadoras

Difusão facilitada

Transporte Activo

�Transporte passivo: a favor de um gradiente de concentração (sem gasto energético)

�Transporte activo: contra o gradiente de concentração (requer gasto de energia/ ATP)

� “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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Como é que a água se desloca?

20% sacarose

O que acontece à concentração intracelular?

10% sacarose

Membrana permeável à água mas impermeável ao soluto.

Como é que a água se desloca?

10% NaCl

O que acontece às concentrações extra e intracelular?

25% NaCl15% NaCl

15% NaCl

�Hipertónico: meio com maior concentração de soluto.

�Hipotónico: meio com menor concentração de soluto.

� Isotónico: duas soluções são consideradas isotónicas quando apresentam concentrações de solutos iguais.

�Osmose: É o movimento de água, por difusão, dos meios menos concentrados (hipotónicos) para os meios mais concentrados (hipertónicos).

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hipertónica hipotónica

membrana semipermeável

Comportamento de duas soluções separadas por uma membrana semipermeável

Pressãoosmótica

� Pressão que se deve exercer sobre umasolução (quando esta se encontra separadado seu solvente por uma membranasemipermeável) para impedir o fluxo de moléculas do solvente puro para a solução.

�Quanto maior a concentração de uma soluçãomaior será a sua pressão osmótica.

�Animação flash – osmose

�Act.2 – pág 73/74

�Quando a concentração do soluto é igual nos 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.

Célula Túrgida

O que acontece ao volume celular?

HipotónicoHipertónico

IsotónicoIsotónico

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Célula Plasmolisada

O que acontece ao volume celular?

HipertónicoHipotónico

IsotónicoIsotónico

�Quando uma célula (animal ou vegetal) é colocada num meio hipertónico a água sai por osmose, levando a uma diminuição do volume celular, dizendo-se que a célula está no estado de plasmólise.

� Quando uma célula (animal ou vegetal) é colocada num meio isotónico, a entrada de água por osmose é exactamente igual à saída de água por osmose e o volume celular não se altera. Neste caso, diz-se que a célula se encontra no estado normal ou isotónico.

�Quando uma célula (animal ou vegetal) é colocada num meio hipotónico, a água entra por osmose, levando a um aumento do volume celular, dizendo-se que a célula está no estado de turgescência.

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� 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 lisecelular (rebentamento da célula). Esta situação não ocorre nas células vegetais, devido à existência de parede celular.

Célula Animal vs Célula Vegetal

�Act. Lab 1 – página 72

Transporte não mediado

Osmose

Movimento de água, por difusão, de meios

hipotónicos para meios hipertónicos.

Difusão simples

Movimento de substâncias de meios hipertónicos para

meios hipotónicos

Transporte passivo: a favor de um gradiente de

concentração, sem gasto de energia

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� Na difusão simples as moléculas movimentam-se do meio onde a sua concentração é mais elevada (hipertónico) para o meio onde a sua concentração é mais baixa (hipotónico), isto é, a favor de um gradiente de concentração.

� A osmose e a difusão simples são processos de transporte passivo, porque a sua ocorrência não implica gasto de energia pela célula.

É o movimento de qualquer substância a favor do gradiente de concentração (de meios hipertónicos para meios hipotónicos)

Maior concentração

Menor concentração

Gases,Compostos polares de reduzidas dimensões, compostos lipossolúveis

Taxa de Difusão depende:

� Diferença de concentração

� Temperatura

� Carga eléctrica (sem carga)

� Diâmetro das moléculas (pequeno – H2O, ureia, glicerol, CO2 )

moléculas lipossolúveis(como esteróides)

Transporte

Não Mediado

Sem intervenção de proteínas

transportadoras

Osmose Difusão simples

Mediado

Com intervenção de proteínas

transportadoras

Difusão facilitada

Transporte Activo

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Maior concentração

Menor concentração

Porque é que certas moléculas não conseguem atravessar a membrana?

�As proteínas transportadoras embebidas na membrana plasmática -permeases -facilitam a passagem das partículas, a favor do gradiente de concentração e sem gastos de energia para a célula.

� Muitas moléculas de dimensões consideráveis ou de natureza hidrofílica atravessam a membrana celular a favor do gradiente 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 poros hidrofílicos Permeases

Difusão Facilitada

Moléculas polares e iões: Glicose, a.a., K+, Na+, Cl-

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� Transporte de iões em função de:

Carga eléctrica

Gradiente de concentração

� Deslocação através de:

� Características

Proteína intrínseca ou

Proteínas adjacentes

Especificidade

Temporária ou permanentemente abertas

Vel. entrada na célula

Concentração da molécula

As permeases apresentam uma cinética de saturação

� O movimento de substâncias através da membrana contra um gradiente de concentração, mediante a intervenção de proteínas transportadoras específicas, designa-se transporte activo e requer gasto de energia por parte da célula.

� Actv. 4 – pag. 78

� Animação Flash – Bomba de sódio e potássio

1.1. O Na+ é transportado para o exterior da célula, através da membrana.

2.1.Estaria o transporte de sódio para o exterior associado ao consumo de ATP?

3.1. Para confirmarem a conclusão anterior, inibiram o transporte e depois voltaram a activar com a adição de ATP, para garantir com certeza a relação causa-efeito.

4.1. O transporte de sódio estaria associado ao 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 célula e o potássio é transportado em paralelo para o interior da célula, contra o gradiente de concentração e com gasto de energia, Já que estes compostos apresentam o mesmo tamanho e carga, é possível que sejam transportados pelo mesmo transportador membranar.

� “Contra o gradiente de concentração” significa que uma substância se desloca de um local onde existe em menor quantidade, para um local onde existe em maior quantidade, com gasto de energia (ATP).

�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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Contra o gradiente de concentração

� Importância

� Características

Permite captar do meio extracelular substâncias necessárias ao metabolismo celular

Implica consumo energético

Unidireccional

Permite eliminar resíduos metabólicos

Permite manter constante a concentração de certas substâncias no citoplasma

� Transporte de solutos através de membranas contra o gradiente de concentração e, consequentemente, com consumo de energia química.

A: Estado inicial da ATPase

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

E: Desfosforilação da proteína

F: Libertação do K+ no meio intracelular e retorno da proteína ao estado inicial

Transporte de duas substâncias acopladas

No mesmo sentido Em sentido contrário

Simporte Antiporte

Transporte da glicose do intestino para o sangue através do epitélio intestinal

Animação Simporte – glicose e Na+

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�Os tipos de transporte descritos anteriormente, permitem à célula transportar moléculas de reduzidas dimensões ou iões.

� Por vezes a célula necessita de transportar grandes quantidades de material em pouco tempo…

�Endocitose – para o meio intracelular

�Exocitose – para o meio extracelular

� O transporte, para o interior da célula, de macromoléculas, de partículas com maiores dimensões ou mesmo de pequenas células, por invaginação da membrana plasmática, chama-se endocitose.

� Destas invaginações resulta a formação de vesículas endocíticas.

� Animação flash: Endo e exocitose

Endocitose

Fagocitose PinocitoseEndocitosemediada por receptor

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� Na fagocitose, a membrana plasmática engloba partículas de grandes dimensões ou mesmo células inteiras, através da emissão de prolongamentos da membrana, denominados pseudópodes.

� Animação Fagocitose

�A pinocitoseconstitui um processo semelhante à fagocitose, no qual as substâncias que entram na célula são dissolvidas ou fluidos, sendo as vesículas de 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 meio extracelularsubstâncias armazenadas em vesículas.

� O material sintetizado pelas células pode ser inserido em vesículas: hormonas, neurotransmissores, enzimas do sistema digestivo.

� Também permite eliminar resíduos resultantes da digestão intracelular.

� Ocorre por fusão das vesículas exocíticas com a membrana plasmática.

Transporte Transmembranar

Não Mediado

Osmose Difusão simples

Mediado

Difusão Facilitada

Transporte Activo

Em Quantidade

Endocitose Exocitose

Fagocitose,Pinocitose,

Endocitose-mediada-por-receptor