Fenômenos de Membrana (Com Animações)

16-02-2011 12:15


Fenômenos de Membrana

As células vivas mantém uma composição química constante e devem estar em equilíbrio com o meio onde vivem.

    As células recebem do meio certas substâncias de que necessitam e eliminam para o meio as substâncias que lhe são inúteis ou que estejam em excesso.

    O intercâmbio entre as substância do meio externo e o meio interno da célula é regulado pela semipermeabilidade da membrana. É um mecanismo complexo no qual figuram os processos de difusão e osmose, bem como o emprego de energia.

    Quando o processo que dirigem as substâncias para o interior da célula são fornecidas pelo meio, ou dependem deste, fala-se em transporte passivo. Neste caso  não há emprego da energia da célula. Nesse transporte interferem a difusão e a osmose.

    Quando o movimento de substâncias para entrar ou sair das células dependem da energia derivada do metabolismo (ATP) trifosfato de adenosina, fala-se em transporte ativo.

    Difusão: Quando uma substância é colocada em presença de outra igual, sendo que entre as mesmas há uma diferença de concentração, haverá um deslocamento espontâneo das "partículas" do meio (hipertônico) de maior para o meio de menor concentração (hipotônico). Depois de um certo tempo, o meio ficará homogêneo (isotônico) interrompendo o fenômeno. Esse processo denomina-se Difusão.

    Esse processo se deve ao movimento Brauniano das moléculas e átomos das substâncias.

  Osmose: A osmose, do grego "ósmos", significando "impulso" ocorre quando duas soluções de concentrações diferentes encontram-se separadas por uma membrana semipermeável. Neste caso, existe uma tendência do solvente (água), da solução menos concentrada, migrar para o ambiente onde se encontra a solução de maior concentração de sais, a qual sofre uma diluição progressiva até que as duas soluções atinjam as mesmas concentrações.

    Transporte de íons e moléculas através da membrana

Difusão simples: ocorre sem gasto de energia (passivo), ATP intracelular nem ajuda de carregadores, a favor do gradiente de concentração do soluto e pode se dar tanto através dos poros como também através da dupla camada lipídica. A velocidade do transporte é diretamente proporcional à concentração do soluto a ser transportado, à área envolvida no processo e à temperatura. É inversamente proporcional à distância a ser percorrida e ao diâmetro da partícula. Íons atravessam pelos poros; água, pelos poros e pela dupla camada lipídica; gases e hormônios, pela dupla camada lipídica. ( isto se deve ao movimento aleatório e continuo devido a sua energia cinética) Ex: (CO² e O² entre capilar e células). 

Difusão facilitada
Neste tipo de transporte a substância se utiliza também de seus movimentos aleatórios e contínuos nos líquidos corporais e passa também de um lado a outro da membrana celular. Porém, por ser insolúvel na matriz lipídica (não lipossolúvel) e de tamanho molecular grande demais para passar através dos diminutos "poros" que se encontram na membrana celular, a substância apenas se dissolve e passa através da membrana celular ligada a uma proteína carregadora específica para tal substância, encontrada na membrana celular. Em tal transporte também não há gasto de ATP intracelular. Na difusão facilitada, os sítios de ligação nas proteínas transportadoras são acessíveis as moléculas do soluto tanto no líquido intra como no extracelular. Isto permite que o soluto se movimenta através da membrana em qualquer direção. Obviamente, a velocidade com que as moléculas da proteína carregadora pode alternar-se, em seus estados, por meio de alterações conformacionais que efetivamente permite o transporte.


Exemplo: A glicose, importante monossacarídeo, atravessa a membrana celular de fora para dentro da célula (do meio de maior concentração para o meio de menor concentração de glicose) ligada a uma proteína carregadora específica para glicose.

Transporte ativo
Neste tipo de transporte a substância é levada de um meio a outro através da membrana celular por uma proteína carregadora que é capaz, inclusive, de transportar esta substância contra um gradiente de concentração, de pressão ou elétrico (a substância pode, por exemplo, ser transportada de um meio de baixa concentração para um de alta concentração da mesma). Para tanto, O carreador liga-se quimicamente à substância a ser transportada através da utilização de enzima específica, que capitalizaria tal reação. Além disso há um consumo de ATP intracelular para transportar a substância contra um gradiente de concentração.
EXEMPLO: Bomba de Sódio e Potássio - transporta constantemente, nas células excitáveis, através da membrana, íon sódio de dentro para fora e íon potássio de fora para dentro da célula. Ambos os íons são transportados contra um gradiente de concentração, isto é, de um meio menos concentrado para um mais concentrado do mesmo íon.

    Normalmente o Na+ está mais concentrado no líquido extracelular do que no interior da célula, ocorrendo o inverso com o potássio.

 

 

    A concentração de íons K+ é cerca de 10 vezes maior na célula do que no meio extracelular, enquanto que os íons Na+ estão cerca de 10 a 15 vezes mais concentrados no meio extracelular.

    Se houvesse simplesmente uma difusão seria essa a concentração? É evidente que não, pois os íons estariam distribuídos igualmente nos dois meios. Então, para que isso aconteça é necessário que, à medida que os íons K+, por exemplo, saiam da célula , outros íons K+ devam entrar nela. Se eles estão menos concentrados fora da célula, deve existir um processo que os leve para o interior da célula, mantendo-se internamente numa concentração elevada. E o mesmo deve acontecer com os íons Na+ fora da célula.

    Os íons K+ que são levados por difusão para fora da célula são transportados  para seu interior por um mecanismo que requer energia.

    Da mesma forma, os íons Na+ que, por difusão são levados para o interior da célula , dela são expulsos por transporte ativo.

    O bombeamento dos íons K+ para o interior da célula e o de íons Na+ para o meio extracelular é feito com gasto de energia.

 

 

    Estudos feitos levaram pesquisadores a acreditar na existência de substâncias, que funcionariam como transportadores (carrier) desses íons.

     Endocitose e Exocitose

    Nos itens anteriores, foram discutidos os mecanismos pelos quais pequenas moléculas e íons atravessam a membrana plasmática. Partículas maiores não conseguem atravessar a membrana, mas podem ser incorporada a célula por endocitose, ou ser eliminada da célula por exocitose.

    A endocitose pode ocorrer por dois processos básicos: a fagocitose e a pinocitose.

    A fagocitose (fagos = "comer"; citos = célula; ato da célula comer)

    Consiste na absorção de moléculas maiores ou aglomerados de moléculas. A partícula a ser ingerida toca na membrana celular e esta forma projeções laterais, chamada pseudópodes que absorvem o alimento. A fagocitose é observada em alguns tipos de glóbulos brancos do sangue. Essas células atuam no mecanismo de defesa do nosso corpo contra infecções, fagocitando microorganismos patogênicos. Alem disso, fagocitam células debilitadas e restos celulares, realizando um importante serviço de "limpeza" de nosso corpo.

    Ao contrário da fagocitose, que é realizada por algumas células especializadas, a pinocitose ocorre em praticamente todos os tipos celulares.

    A pinocitose (Pinos = beber; ato da célula beber): é o processo geralmente utilizado pela membrana celular para absorver grandes moléculas de líquido, ou aglomerado de moléculas. Neste caso, ao invés de projeções laterais, a membrana sofre um processo de invaginação para o interior do citoplasma, permitindo a penetração do alimento. A pinocitose é utilizada para o transporte de gordura da cavidade intestinal até o outro lado da célula, para ser lançado nos vasos linfáticos.

   Enquanto os mecanismos de digestão intracelular endocitose descritos envolvem a ingestão de materiais, a exocitose envolve a eliminação de material de dentro para fora da célula.

   Por exocitose, são lançados para fora da célula secreções importantes que atuam em diversas etapas do metabolismo do nosso corpo.

    Por exocitose, também são eliminados resíduos do material digestivo dentro da célula. Esse tipo de exocitose é denominada "clasmocitose" ou defecação celular.

    

    Responda:

1-  Descreva a estrutura básica da membrana celular.

2-    Qual a função membrana plasmática?

3-    O que é Difusão?

4-    Diferencie difusão simples de difusão facilitada.

5-    O que é o transporte ativo?

6-    Diferencie difusão facilitada de transporte ativo.

7-    O que é Osmose?

8- O que é Osmose reversa?