Download - Transporte pelas Membranas

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  • TransportepelasMembranasTodasasclulasdoorganismo,parasobreviverepraticarsuasatividadesorgnicas,tmqueconstruirumambientefavorveleapto.Isto,eladeveconstruirummeioindividualizadocomcaractersticasprpriasquedarosuporteasuafuncionalidadeesobrevivncia.Diantedessefato,razovelsuporaexistnciademecanismosintrnsecoscapazesdecontrolaroambienteinternodasclulasemrelaoaomeioexterno(plasma).Observe,natabelaabaixo,algumasdiferenasdomeioextracelularparaomeiointracelular:

    Componentequmico Meioextracelular Meiointracelular

    Na+ 142mEq/L 10mEq/L

    K+ 4mEq/L 140mEq/L

    Glicose 90mg/dL 0a20mg/dL

    Protenas 2g/dL 16g/dL

    Aminocidos 30mg/dL 200mg/dL

    Concentraonomeioextracelulareintracelular

    Mascomoasclulasconseguematingiressadiferena?

    Deincio,deveselembrarquehumabarreiraquelimitaomeioextracelulareintracelularmembranacelular.Acomposiodefosfolipdeosdessamembranagarantequeelasejaimiscveltantoacomponentesinternoseexternosdaclula,dessaformahaconstruodeumaestruturacelularquerestringeotransitodesubstncias.Entretanto,alimitaoimpostapelamembranacelularreservadaaumgrupodesubstncias,outrassubstncias,comoaslipossolveis,podematravessla,criandoumnovoproblema.

    Paraaresoluodefinitiva,almdamembrana,necessriaoutraformadecriaraindividualizaocelularcommaiseficincia.Dessaforma,protenasforaminseridasnamembranacomfunode,justamente,regularapassagemdesubstnciasaqualamembranacelularineficiente.Essasprotenasficaramconhecidascomoprotenastransportadoras.

    Emresumo,podeseassumirqueamembranacelulareasprotenastransportadorassoresponsveispeladelimitaodeumambienteinternoecontroledogradientedeconcentraoedogradientequmico.

    DifusosimplesEssemeiodetransporteomaissimplesdaclula,ondemolculaspequenas,nopolareselipossolveissedifundemlivrementeatravsdabicamadalipdicaconstituintedamembranaplasmtica.EssasmolculaspodemseroO2,CO2,NO,esterides,glicerol,cidosgraxos,entreoutrasmolculasenquadradasnessesistema.

    Asmolculasgrandes,nolipossolveisoucompresenadecargaseltricasnoconseguem

  • sedifundiratravsdessamembranaplasmtica.ocasodeglicose,aminocidos,ons,nucleotdeos,entreoutros.

    Essemeiodetransportecoordenadopelogradientedeconcentrao,noqualasmolculasvodomeiomaisconcentradoparaomeiomenosconcentrado.Observeumesquemadessetransporte:

    Difusosimples

    Nadifusosimplesasmlecuasvodomeiomaisconcentradoparaomeiomenosconcentrado.Nohgastodeenergia.

    DifusofacilitadaAdifusofacilitadaseassemelhaaopadrodefuncionamentodadifusosimples,isto,ocorreemvirtudedogradientedeconcentrao,domaisconcentradoparaomenosconcentrado.Entretanto,adiferenaqueadifusofacilitadautilizaprotenascarreadoras,quedependendodomeiopodeseapresentarfechadasouabertas.

    Asprotenascarreadorassoaquelasinseridasnabicamadalipdica(protenasintegrais)quefornecemumcaminhopassivo,isto,semcustoenergtico,paraqueasmolculassemovimentematravsdamembrana.Essetipodetransporteocorreemsolutosdealtopesomolecular,comcargaeltricaenolipossolveis,comoocasodaglicose,ons,gua,entreoutros.

    Aprincipalfunodessetransportecontrolaropotencialeltricodasmembranas,umavezqueapassagemdemolculasseddemaneirarpidaosuficienteparagerarumpotencialdemembranaqueproduzirefeitosfisiolgicosimportantes,comooimpulsoeltrico.

    Cadaprotenacarreadorapossuiumaestruturaqumicaeconformacionaldiferente,istoagregaseletividadeaocanaltransportador.Ouseja,havercanaisseletivosparacadamolculaqueprecisaratravessarnamembranacelular.Almdisso,aconformaoabertaoufechadadessasprotenasdependedediversosfatores,como:

    Nomedocanal FatordesencadeanteFatoresdesencadeantesdaaberturadoscanais

  • Canaisdependentesdevoltagem

    Mudananopotencialeltriconamembrana.

    Canaisdependentesdeligante

    Ligaooutrosligantes,comonucleotdeos,neurotransmissores,toxinas,etc.

    Podemosobservarumesquemadessetipodetransporte:

    Difusofacilitada

    Adifusofacilitadaparecidacomasimples.Adiferenaqueadifusofacilitadausaprotenascarregadoras.Tambmnohgastodeenergia.

    Outracaractersticaimportante,queinfluencianadifusofacilitada,osmecanismosdeaoparaotransportepelamembrana.Podemostertrsdiferentesmecanismos,sendo:

    Uniportadores(outransportadoresuniport):transportamumnicotipodesubstrato,seguindoogradientedeconcentrao.Umexemplodissoaprotenadetransporteparaaglicose(carreadorGLUT)Antiportadores(outransportadoresantiports):fazematranslocaodedoistiposde

    substratosdiferentesemdireoopostas,usandoogradientedeconcentraodeumdelesparaimpulsionarooutrocontraogradientedeconcentrao.UmexemplodissootrocadorNa+/Ca2+,oqualosdioentranaclula(afavordogradientequmico)eoclciosaidaclula(contraogradientequmico)Simportadores(outransportadoressimport):fazematranslocaodedoissubstratos

    diferentesnamesmadireo,usandoogradientedeconcentraodeumdelesparaimpulsionarooutrocontraoseugradientequmico.UmexemplodissoocarreadorNa+/Glicosenointestino(carreadorSGLT1)oqualdeixaentrarsdioemfunodogradientequmico,eimpulsionaaentradatambmdeglicose(contraogradientequmico).

    TransporteativoOtransporteativootransportedesubstnciascontraseugradientedeconcentrao.Essefatorequerogastodeenergia,ATP,eprotenasintegraisespeciais,conhecidascomobombas.

    BombassoprotenasintegraisquetransportamonseoutrassubstnciasatravsdabicamadalipdicacomgastodeATP,traduzidocomoenergia.Essegastoenergtico

  • essencialparaamudanadaconformaodasbombaseseuconseqenteimpulsodesubstratocontraogradientequmico.Observeoesquemaabaixo:

    Transporteativo

    Notransporteativohgastodeenergia(ATP),poisassubstnciassotransportadascontraoseugradientedeconcentraoatravsdeprotenasintegraisespeciais.

    Assubstnciasenvolvidasnessetipodetransportegeralmentesoonsquedevemsercontroladosdemaneiraintermitente,comoocasodosdio,potssio,clcio,cloreto,entreoutros.

    BombadesdioepotssioAbombamaisconhecidaabombadeNa+/K+,cujafunomanteropotencialeltricoeascondiesfisiolgicasessenciaisparaasobrevivnciadasclulas.Essabombabombeiasdiodomeiointracelularparaomeioextracelular,isto,contraseugradientequmico.Concomitanteaesseprocesso,essamesmabombacarregapotssioomeioextracelularparaomeiointracelular,tambmcontraogradientequmico.

    Curiosidade

    Asclulaspodemgastar,aproximadamente,100molculasdeATPsporsegundosomenteparamanterasconcentraesfisiolgicasdeonsintracelularmente.ParasupriressademandanecessrioingeriralimentosquetenhamocombustvelnecessrioparaamanutenodesseATP.Amolculaglicose,porexemplo,capazdeproduzir36ATPslivresparaoconsumo.

    Ointeressantesurgequandodescobrimosqueumcorpohumanotem,aproximadamente,100trilhesdeclulasemconstantecontrolefisiolgico.Jimaginouotantodeenergiadespendidasomenteparaocontroledeconcentraes?NopodemosnosesquecerdeoutrasatividadescelularesqueprovocamtambmgastodeATP,comoaconcentraomuscular,raciocnio,entreoutrasatividadesnormais.Imaginouquantocombustveltemosqueingerirdiariamentesparaasnecessidadesbsicas?