10 membrana celular2[1]

Transporte através das
membranas
 Transporte passivo – quando não envolve o
consumo de energia do sistema, sendo
utilizada apenas a energia cinética das
moléculas; e
 Transporte ativo – quando o transporte das
moléculas envolve a utilização de energia
pelo sistema; no caso da célula viva, a
energia utilizada é na forma de Adenosina tri-
fosfato (ATP).

Transporte passivo
 O interior das células – o citoplasma
 é basicamente uma solução aquosa de sais e
substâncias orgânicas
 As células se encontram normalmente
mergulhadas ou em contacto com uma solução
externa...
 pode ocorrer difusão das moléculas de água através
da membrana celular, pelo processo de osmose.

OSMOSE
 É um processo físico:
 água se movimenta entre dois meios com concentrações
diferentes de soluto,
 separados por uma membrana semipermeável (permite
somente a passagem das moléculas de água).
 Neste processo, a água passa de um meio hipotônico
(menor concentração de soluto) para um hipertônico
(maior concentração de soluto).
 Na osmose, o processo se finaliza quando os dois meios
ficam com a mesma concentração de soluto (isotônico).

OSMOSE
 A osmose ocorre em vários sistemas da
natureza.
 É um processo de extrema importância. A
concentração de sais nas células, por
exemplo, é controlada pelo sistema de
osmose.
 Como não ocorre gasto de energia, a
osmose é considerada um tipo de transporte
passivo.

OSMOSE
 Um exemplo bem simples para entendermos a
osmose é observar a ação do açúcar sobre o
morango. Quando colocado em contato com o
morango, o açúcar recebe a água contida nesta
fruta.
Também observamos a osmose quando tomamos
banho de mar, uma vez que há uma concentração
de soluto (sal) bem mais elevada no mar do que
aquela presente em nosso corpo.

Transporte passivo –
DIFUSÃO
 O soluto passa da solução mais
concentrada (hipertônica) para a menos
concentrada (hipotônica).
 Isto ocorre com o objetivo delas se tornarem
iguais (isotônica).
 Quanto maior for a diferença entre as
concentrações, mais rápido será o transporte.

Transporte passivo –
DIFUSÃO
 Exemplo:
 A nicotina entra mais rapidamente na
corrente sanguínea do não fumante do que
na do fumante, isto ocorre devido ao fato
desta substância não estar presente na
corrente sanguínea do indivíduo que não
fuma.

DIFUSÃO FACILITADA
 Há o auxílio de
carreadores ou canais específicos que são
proteínas intrínsecas da membrana
plasmática.
 Permeases.
 Possuem sítios de ligação específicos para
os tipos de substrato e atuam a fim de
permitir que substâncias transitem pela
região de bicamada lipídica.

DIFUSÃO FACILITADA
 A proteína transportadora é específica para
uma determinada substância.
 Apenas moléculas estruturalmente
semelhantes podem competir pelo
transporte, como no caso da glicose e
galactose.
 Este transporte também pode ser inibido por
inibidores químicos

DIFUSÃO FACILITADA
 O processo auxilia em casos em que essas
últimas, em razão das suas propriedades
químicas e tamanhos moleculares,
demorariam muito tempo ou não poderiam
fluir de forma espontânea
 A movimentação se dá nas regiões mais
para as menos concentradas e a velocidade
é controlada, principalmente, pela
quantidade de permeases disponíveis.

DIFUSÃO FACILITADA
 A movimentação se dá nas regiões mais
para as menos concentradas e a velocidade
é controlada, principalmente, pela
quantidade de permeases disponíveis.
 A proteína transportadora é específica para
uma determinada substância.
 Sais minerais e determinados aminoácidos
são transportados desta forma.

DIFUSÃO SIMPLES E
FACILITADA
Difusão simples e difusão facilitada, respectivamente.

Transporte ativo
 Há o gasto de energia (na forma de ATP) e
ocorre contra um gradiente de concentração,
isto é, as substâncias serão deslocadas de
onde estão pouco concentradas para onde
sua concentração já é alta.
 É realizado pelas enzimas ATPases, como a
importante bomba-de-sódio, que tem a
função de manter o potencial eletroquímico
das células.

Transporte ativo
 Os íons de Na+ e K+ são importantes para o
funcionamento celular e ocorrem em
concentrações específicas dentro e fora das
células.
 O íon Na+ se apresenta em maior
concentração no meio extracelular,
 O íon K+ se encontra mais concentrado no
meio intracelular.

Transporte ativo
 Logo o movimento natural desses íons é :
 o íon Na+ entra na célula por difusão facilitada e
o K+ sai da célula pelo mesmo processo.
 Com isso a tendência é haver um equilíbrio entre
as concentrações interna e externa desses dois
íons (o que não seria bom para o metabolismo
celular),

Transporte ativo
 Logo a célula gasta energia, na forma de
ATP, para fazer o transporte oposto desses
íons:
 Colocar o Na+ para fora e colocar o K+ para
dentro.

Transporte ativo
 Muitas células possuem uma ATPase do cálcio que
opera a concentrações intracelulares baixas de
cálcio e controla a concentração normal (ou de
reserva) deste importante mensageiro secundário.
 Outra enzima atua quando a concentração de cálcio
sobe demasiadamente.
 demonstra que um íon pode ser transportado por
diferentes enzimas, que não se encontram
permanentemente ativas.

OUTROS PROCESSOS...
 Há ainda dois processos em que, não apenas
moléculas específicas, mas a própria estrutura da
membrana celular é envolvida no transporte de
matéria para dentro e para fora da célula:
 endocitose – em que a membrana celular envolve
partículas ou fluido do exterior e a transporta para
dentro, na forma duma vesícula;
 exocitose – em que uma vesícula contendo material
que deve ser expelido se une à membrana celular,
que depois expele o seu conteúdo.

DIFERENCIAÇÃO DA
SUPERFÍCIE CELULAR ...

SISTEMA DE
ENDOMEMBRANAS
 As células eucarióticas possuem
compartimentos internos envoltos por
membrana.
 Cada compartimento ou organela contém
moléculas e enzimas especializadas, e um
complexo sistema de transporte, de uma
organela para outra.
 O sistema de endomembranas é constituído
pelas seguintes organelas:

SISTEMA DE
ENDOMEMBRANAS
 RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
 Liso
 Rugoso
 APARELHO DE GOLGI
 ENDOSSOMOS
 LISOSSOMOS
 VESÍCULAS TRANSPORTADORAS

RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO
 Presente em todas as células eucarióticas
 É a maior organela, formada por uma rede
de túbulos e vesículas achatadas,
interconectadas e fechada que formam um
espaço interno único,
 Lúmen do RE ou espaço cisternal.
 O RE se estende a partir do envoltório nuclear,
percorrendo grande parte do citosol.

RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO
 Existem dois tipos morfológicos de RE:
 o retículo endoplasmático liso (REL), que não
possui ribossomos, e
 o retículo endoplasmático rugoso (RER), que
possuem ribossomos associados a sua
membrana

RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO
 Retículo Endoplasmático rugoso – tem a
função de síntese de proteínas;
 Retículo Endoplasmático Liso – tem a função
de sintetizar lipídeos e hormônios esteróides.
Também participa de processos de
detoxificação

RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO RUGOSO
 Apresenta RIBOSSOMOS associados - na
forma de polirribossomos,
 ligados à membrana por uma molécula de RNA
mensageiro (RNAm).
 Esses ribossomos são responsáveis pela
produção de proteínas a serem utilizadas pelo
próprio RE e para serem transportadas para o
Golgi, formar os lisossomos ou serem secretadas
pela célula..

APARELHO DE GOLGI
 Consiste em um
sistema de cisternas
empilhadas, situado
entre o RE e a
membrana plasmática,
ou então próximo ao
núcleo.

APARELHO DE GOLGI
 Cada unidade do
Golgi é chamada
de dictiossomo, e
cada pilha
apresenta de 4 a
6 sáculos. Nas
células vegetais,
centenas de
pilhas do Golgi
estão dispersas
no citoplasma.

APARELHO DE GOLGI
 O aparelho de
Golgi possui
duas faces
distintas: uma
face cis (ou
face de
entrada) e uma
face trans (ou
face de saída)

APARELHO DE GOLGI
 Esta organela é responsável pela
distribuição das proteínas e lipídeos que
recebe do RE, modificando-as através das
cisternas, para cada função específica,
produzindo, por exemplo, oligossacarídeos
e proteoglicanas.

APARELHO DE GOLGI
 A exocitose é a fusão de vesículas, que
transportam substâncias (proteínas,
hormônios, neurotransmissores, enzimas
digestivas) secretadas para o espaço
extracelular, a membrana plasmática.
 As vesículas secretoras formam-se a partir
da rede trans do Golgi e sua formação e
liberação é regulada por sinais extracelulares

Endossomos
 São compartimentos de forma variada,
localizados entre o complexo de Golgi e a
membrana plasmática.
 São responsáveis pelo transporte e digestão
de partículas e grandes moléculas que são
captadas pela célula através de uma
variedade de processos conhecidos como
endocitose.
 Tipos de endocitose: depende da substância
ou partícula ingeridos, conhecidos por:
fagocitose e pinocitose.

Endossomos - FAGOCITOSE
 Envolve a ingestão de grandes partículas:
parasitas, bactérias, células prejudiciais
(danificadas ou mortas), restos celulares, por
meio de grandes vesículas endocíticas -
fagossomos.
 Dependendo do tipo celular, a fagocitose é
uma forma de alimentação (nos protozoários)
ou uma forma de limpeza e proteção como
nos macrófagos, neutrófilos e células
dendríticas.

Endossomo - PINOCITOSE
 Envolve a entrada de líquidos e fluidos
extracelulares junto com as macromoléculas
e os solutos dissolvidos.
 Pode ser inespecífica, onde as substâncias
penetram na célula automaticamente, e a
regulada, onde ocorre a formação das
vesículas pinocíticas quando a substância
interage com um receptor específico da
membrana.

Lisossomos
 São compartimentos envoltos por membrana
 Contém um grupo de enzimas que digerem
materiais introduzidos nas células ou elementos
da própria célula (autofagia).
 Essas enzimas, cerca de 40 tipos, incluindo
proteases, lípases, fosfatases, são todas ácidas,
precisando de um ambiente com pH de valor
próximo a 5 no seu interior. Por causa dessa
diversidade, os lisossomos são organelas
heterogêneas.

Lisossomos
 Os lisossomos recebem enzimas para serem
digeridas por três rotas:
 Macromoléculas - captadas por endocitose por
endossomos iniciais.
 Autofagia – onde a célula elimina organelas
envelhecidas. A organela é incorporada por
membrana do RE, tornando-se um autofagossomo,
que se funde com um lisossomo ou endossomo
tardio onde recebe enzimas hidrolíticas
provenientes do Golgi, degradando a organela.
 Fagocitose – formação do fagossomo

Lisossomos
 Algumas células contêm lisossomos
especializados em armazenar substâncias.
 Os melanócitos produzem e estocam pigmentos
em seus lisossomos (melanossomos), que são
liberados por exocitose no espaço extracelular.

Vesículas Transportadoras
 As vesículas de transporte brotam a partir de
regiões revestidas e especializadas da
membrana, podendo ser esféricas ou
tubulares.
 Esses revestimentos são de proteínas
específicas com diferentes funções, que
podem formar:

 Vesículas revestidas por clatrina: são
produzidas pela membrana plasmática por
endocitose ou brotam da rede trans do Golgi.
Esta vesícula possui também outra proteína,
a adaptina, necessária para a conexão da
clatrina à membrana da vesícula e
aprisionamento de moléculas específicas.
 Vesículas revestidas por COPI e COPII
(coatâmero): medeiam o transporte a partir
do RE e das cisternas do Golgi.

 As vesículas de transporte brotam a partir de
regiões revestidas e especializadas da
membrana, podendo ser esféricas ou
tubulares.

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