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quinta-feira, 19 de abril de 2012

Transportes entre Membranas





Citologia:

Ø        Etmologia: do grego kytos = célula e logos = estudo.
Ø        Conceito: parte da Biologia que se ocupa do estudo da célula relativamente à sua estrutura, suas funções e sua importância.

 Descobertas:

Ø        Robert Hooke (1665) – primeira observação de células em fragmento de cortiça.
Ø        Theodor Schwann (1839) – conclui que todos os seres vivos são formados de células.
Ø        Rudolf Virchow (1858) – afirma que toda célula é proveniente de outra célula.
Membrana Plasmática : Funções gerais e Propriedades
As células encontram-se individualizadas, separadas do meio externo através de envoltórios. Estes devem ter características tais que, se por um lado isolam o interior da célula do meio externo, por outro propiciam trocas de substâncias com este meio. Sem trocar substâncias com este meio externo ( intersticial, espaço entre as células), a célula não pode se manter viva, pois precisa receber nutrientes e oxigênio e eliminar resíduos do seu metabolismo. O envoltório presente em todos os tipos de células é a membrana plasmática.
A estrutura de todas as membranas externas e internas das células está baseada num mesmo padrão conhecido hoje como modelo do mosaico fluido. A membrana plasmática é constituída por uma dupla camada fosfolipídica que delimita a célula, e por proteínas que encontram-se imersas em sua camada fluída de lipídios que formam verdadeiras “portas” de passagem.

Ação de cada categoria de compostos orgânicos na superfície celular:
a) Fosfolipídios:
   Esses componentes são responsáveis pela fluidez das membranas e são moléculas polares e por isso interagem bem tanto com compostos lipossolúveis como hidrossolúveis. São duas camadas de fosfolipídios formadoras das membranas.

Outros lipídios diferentes dos fosfolipídios podem ser encontrados nas membranas celulares. Podemos citar os glicolipidios (2% do total de lipídios) voltados para a face externa da membrana  e o colesterol abundantes nas células animais.
b) Proteínas:
Embora as proteínas correspondam a 50% do peso da membrana elas tem dimensões bem maiores que os fosfolipídios e conseqüentemente o numero de moléculas de proteínas é bem menor que o de lipídios. A proporção é de 1 para 50 ou menos. As proteínas são os componentes mais versáteis funcionalmente e além de sustentarem a membrana, agem como canais de passagem de certas moléculas, receptores de sinais químicos, enzimas, permeases e bombas para transportes ativos. As proteínas existentes no mosaico fluido dão identidade a cada célula. Dependendo da posição da proteína na membrana podemos chamá-la de periférica ou integral.
c) Glicídios e o Glicocálice:
        Os ramos de muitas proteínas e fosfolipídios que ficam voltados para o meio externo estão cobertos de açúcares. Essa capa de açúcares na membrana é chamada de glicocálice e é componente intimamente associado à proteção e ao reconhecimento de substâncias que aproximam-se das células.

O reconhecimento celular adequado é muito importante para realização de processos biológicos como a defesa do corpo por leucócitos, organização das células em tecidos e órgãos durante o desenvolvimento embrionário e a inibição por contato percebido durante o processo de cicatrização de tecidos lesionados.
Ø  Esse conjunto de características estruturais das camadas de lipídios e proteínas imersas, conferem a membrana plasmática a sua chamada permeabilidade seletiva: a medida que é isolada do meio externo, controla o que pode ou não passar.
Funções gerais da membrana plasmática:

a) Proteção do conteúdo citoplasmático;
b) Definição da forma da célula; 

c) Controle de entrada e saída de substancias da célula;
   Das funções apresentadas, pode-se afirmar que a mais nobre é o controle das trocas de substâncias entre os meios intracelular e extracelular. A membrana pode ativamente evitar a entrada de um composto indesejável, a saída de uma substância vital, e bombeamento constante de resíduos e de nutrientes. Para que ela desempenhe essa importante  função,  há necessidade da existência da propriedade de semipermeabilidade da membrana.

   Por semipermeabilidade entende-se a capacidade da membrana deixar passar facilmente, através dela, certas substâncias e outras com maior dificuldade ou mesmo não atravessá-la. Essa propriedade é derivada da própria estrutura porosa da membrana. Assim líquidos e gases não encontram obstáculos para atravessar a superfície celular enquanto materiais sólidos dependendo do tamanho, carga elétrica e forma passarão pela membrana com maior ou menor facilidade.      

Concentração de Substâncias:
Moléculas dissolvidas em água ou em qualquer outro líquido formam uma solução. As moléculas dissolvidas recebem o nome de soluto, e o líquido recebe o nome de solvente.
No interior da célula, moléculas como açúcares, aminoácidos, íons e outras estarão dissolvidas em água.
A quantidade de soluto dissolvida em uma quantidade de solvente nos dá um valor que chamamos de concentração da solução. A concentração de uma solução será maior quanto mais soluto estiver dissolvido em uma mesma quantidade de solvente.
Quando compararmos duas soluções, a que possuir maior concentração (mais soluto) será chamada de solução hipertônica, e a que tiver menor concentração (menos soluto e mais solvente) será denominada solução hipotônica. Já uma solução que apresenta equilíbrio de concentração é conhecida como solução isotônica.
Transportes de Membrana:
O transporte de substâncias que há entre as células e o meio que as circunda pode ser passivo ou ativo.
Transporte passivo: não exige consumo de energia no nível da membrana. A membrana, nesse caso, permite a livre passagem de substâncias. Em outras palavras, o fluxo de partículas é espontâneo, no sentido de igualar as concentrações do meio intracelular e intersticial. São exemplos de transporte passivo a difusão simples, a difusão facilitada e a osmose.
Difusão Simples: Algumas substâncias passam para dentro ou para fora de uma célula dissolvendo-se na bicamada lipídica sem qualquer participação de proteínas carreteadoras  ou formadoras de poros. Esse tipo de movimento depende unicamente das diferenças de concentrações de uma determinada substância nos meios intracelular e extracelular. É o que acontece com o oxigênio e o gás carbônico. O oxigênio penetra nas células porque sua concentração é maior no meio extracelular do que no meio intracelular. A célula utiliza esse oxigênio na respiração, processo que libera gás carbônico. Com isso, a concentração desse gás aumenta dentro da célula e ele passa por difusão simples para fora dela. À medida que o oxigênio vai sendo consumido na respiração, sua concentração dentro da célula diminui, havendo novamente entrada de oxigênio por difusão. Este processo é contínuo. A difusão só pára quando a concentração das moléculas é igual dentro e fora das células.
ü  Movimento de moléculas do ponto onde elas estão mais concentradas para onde estão menos concentradas, no sentido de igualar a concentração
Osmose : A substância mais abundante dentro e fora das células é a água. A água é o principal solvente onde estão dissolvidos os solutos.
A molécula de água consegue atravessar as camadas da membrana plasmática, pois a molécula de água é muito pequena e não possui carga elétrica. A osmose ocorrerá quando duas soluções, de concentrações diferentes separadas por uma membrana semipermeável que permita a passagem do solvente mas não do soluto, haverá passagem de água, através dessa membrana, da solução hipotônica (menos concentrada) para a solução hipertônica (mais concentrada), no sentido de igualar a quantidade de água entre as duas soluções.
Se a célula não se deforma quando colocada numa solução, é porque a concentração desta solução é igual à do conteúdo celular. Esta solução é dita isotônica em relação do conteúdo celular.
Curiosidade: Você já deve ter percebido que ao temperarmos uma salada (sal) com antecedência as verduras murcham. Isso acontece porque, ao temperarmos a salada, estamos submetendo as células das verduras a um meio hipertônico. Assim sendo, as células perdem, por osmose, água para o meio e murcham.
Difusão facilitada : Muitas substâncias são impedidas de penetrar nas células através da camada de lipídios. Algumas dessas substâncias entretanto, conseguem passar com o auxílio de proteínas transportadoras ou carregadoras. É um transporte que ocorre a favor do gradiente de concentração.
Um exemplo são as glicoses que são pouco solúveis em lipídeos. Em condições normais, no entanto, atravessam a matriz lipídica com relativa facilidade. Isso se deve à presença das proteínas carregadoras. 





Transporte Ativo: Os processos ativos são aqueles que ocorrem através da membrana plasmática graças ao fornecimento de energia do metabolismo celular (gasto de ATP). Nesses processos observa-se o movimento de solutos contra o gradiente de concentração, ou seja, da solução menos concentrada para a mais concentrada. Medindo-se a concentração de dois íons para a célula, sódio e potássio, verifica-se maior concentração de íons sódio no líquido extracelular, quando comparado ao meio intracelular, acontecendo o contrário com os íons potássio. Esses íons atravessam normalmente a membrana celular através do processo de difusão facilitada. O processo ativo que permite a manutenção da concentração diferencial é chamado de bomba de sódio e potássio. Importância da bomba de íons:
·         Manutenção de alta concentração de K+dentro da célula importante na síntese de proteínas e em algumas etapas da respiração
·         Manutenção do equilíbrio osmótico através do bombeamento de Na+ para fora da célula
·         Estabelecimento de diferença de cargas elétrica na membrana, especialmente nas células nervosas e musculares, propiciando a transmissão de impulsos elétricos .
 

 Aconselho a ver o Slide abaixo. Muito bom mesmo.



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