substância para o outro lado. Assim, cada alteração na conformação de um
carreador é responsável pela translocação (transporte) de uma quantidade
limitada de solutos.
Propriedades coligativas das soluções são propriedades que surgem pela simples presença de um soluto e dependem única e exclusivamente do número de partículas dispersas (concentração do soluto), não dependendo da natureza do soluto.
Em geral uma membrana pode ser permeável, pouco permeável ou impermeável a algumas partículas.
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Como sabemos, pressão é força por unidade de área. Assim, tal como a difusão, as forças produzidas pelos fluidos num sistema interagem com a osmose.
Vocês verão com detalhes esta parte na disciplina Biofísica.
As células que apresentam bom volume de água, terão a membrana plasmática pressionada contra a parede de celulose rígida, a qual vai oferecendo resistência crescente à entrada de água no citoplasma.
As células vegetais mergulhadas em ambiente hipotônico (por exemplo, água destilada) estarão com seu volume máximo, ou seja, as células estarão túrgidas e a resistência da membrana celulósica (M) também será máxima.
As células plasmolisadas estiveram mergulhadas em solução hipertônica e perderam tanta água, que a membrana plasmática "descolou" da celulósica (M) tendo citoplasma e vacúolo muito reduzidos.
Se a célula vegetal estiver exposta no ar e a ventilação promover lenta perda de água, o vacúolo reduz seu volume e a membrana celulósica acompanha essa retração (fica com M negativo).
A pressão osmótica exercida pelas partículas em solução é determinada pelo número dessas partículas por unidade de volume de líquido (e não pela massa das partículas). A razão pra isto é que cada partícula em solução, independente de sua massa, exerce, em média, a mesma quantidade de pressão contra a membrana.
Em função da dificuldade de se medir os quilogramas de água em uma solução, o que é necessário para determinar sua osmolalidade. O termo osmolaridade, que é a concentração osmolar expressa em osmóis por litro de solução (osmóis/L), em vez de osmóis por quilograma de água (osmolalidade), é então usado, visto que a diferença quantitativa entre a osmolalidade e a osmolaridade é de menos de 1%.
Osmolalidade refere-se ao número de partículas osmoticamente ativas de soluto presentes em
um quilograma do solvente.
Osmolaridade refere-se ao número de partículas osmoticamente ativas de soluto contidas em
um litro de solução.
Como a diferença entre a osmolaridade e a osmolalidade de uma solução se torna insignificante em soluções diluídas, geralmente usa-se a osmolaridade para determinar a quantidade de soluto osmoticamente ativo em solução.
1 mol (M) de glicose = 180 g. Assim, 1 M de glicose equivale a 1 osmol.
1 mol (M) de NaCl = 58 g. Como o NaCl se dissocia em 2 íons, 1 M de NaCl equivale a 2 osmóis.
Na temperatura normal do corpo, 37°C, a concentração de 1 osmol/L vai causar 19.300 mmHg de pressão osmótica na solução.
Em média, a pressão osmótica real dos líquidos corporais fica em torno de 0,93 vezes o valor calculado.
Pressão hidrostática é a pressão exercida pelo solvente por unidade de área da membrana. PHs= pressão hidrostática do sangue; PHif= pressão hidrostática do fluido intersticial; POs= pressão osmótica do sangue; POif= pressão osmótica do fluido intersticial.
A pressão hidrostática nos capilares tende a forçar o líquido e as substâncias nele dissolvidas, através dos poros capilares, para os espaços intersticiais. Por outro lado, a pressão osmótica gerada pelas proteínas plasmáticas (chamada pressão coloidosmótica) tende a fazer com que o líquido se movimente, por osmose, dos espaços intersticiais para o sangue. Essa pressão osmótica, exercida pelas proteínas plasmáticas, impede normalmente a perda significativa de líquido do sangue para os espaços intersticiais. Outro fator importante é o sistema linfático, que traz de volta para a circulação o líquido em excesso que extravasou do sangue para os espaços intersticiais. Assim, as forças da pressão do líquido (pressão hidrostática) e pressão coloidosmótica atuam sobre a membrana capilar, tendendo a mover o líquido para fora ou para dentro da membrana.
Mediante as duas forças mencionadas, podemos concluir que a osmose pode ser bloqueada se do outro lado da membrana semipermeável a solução manifestar uma pressão hidrostática de intensidade igual à pressão osmótica.
LEC = líquido extracelular (MI= meio interno) LIC= líquido intracelular
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Transporte ativo secundário - É um processo mediado por um transportador no qual o movimento de uma substância (ex: glicose e aminoácidos) está associado ao transporte passivo de um íon (ex: Na+) cujo gradiente foi gerado ativamente. Utiliza o gradiente de concentração do íon em questão (ex: Na+) como fonte de energia.
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A bomba de sódio e potássio é também chamada Na+/K+ ATPase, pois é uma proteína de membrana capaz de hidrolisar (quebrar) o ATP, liberando ADP, fosfato e energia. Com isto, ela transporta sódio para fora da célula e potássio para dentro da célula (3 Na+ para 2 K+). Praticamente todas as nossas células possuem esta bomba e é ela que mantém as diferenças entre os meios intra e extracelular para o sódio e o potássio. Esta bomba acaba gerando uma concentração alta de sódio no meio extracelular e uma concentração alta de potássio no fluido intracelular, fundamental para uma série de processos fisiológicos importantes.
Uma das principais funções da bomba de sódio e potássio é controlar o volume de cada célula. Sem a função dessa bomba, a maioria das células do corpo incharia até estourar. Isto porque dentro da célula existe grande número de proteínas e de outras moléculas orgânicas que não podem sair da célula. Como a maioria delas tem carga negativa, atrai grande número de íons positivos , o que provocaria osmose para o interior da célula.
No estômago a liberação de ácido clorídrico é feita através do estímulo da célula (parietal), produtora de ácido, que está presente na porção do corpo e fundo gástrico. Este estímulo é feito através da gastrina, histamina e acetil-colina.
Nas glândulas gástricas, as células parietais das camadas mais profundas apresentam o mecanismo ativo primário mais potente para transportar os íons hidrogênio de qualquer parte do corpo. Ele é a base para a secreção de ácido clorídrico das secreções digestivas do estômago. Nas extremidades secretoras das células parietais da glândula gástrica, a concentração de íons hidrogênio aumenta até um milhão de vezes, sendo então liberada no estômago, junto com os íons cloreto, para formar o ácido clorídrico.
Nos túbulos renais existem células intercaladas especiais nos túbulos distais finais e nos ductos coletores corticais que também transportam íons hidrogênio por transporte ativo primário. Nesse caso, grandes quantidades de íons hidrogênio são secretadas do sangue para a urina para promover a eliminação do excesso desses íons dos líquidos corporais. Os íons hidrogênio podem ser secretados na urina contra um gradiente de concentração de cerca de 900 vezes.
Co-transporte: A glicose e muitos aminoácidos são transportados para dentro das células contra grandes gradientes de concentração. O mecanismo para isto é, em sua totalidade, o de co-transporte, onde a proteína transportadora tem dois locais de ligação em seu lado externo: um para o sódio e outro para a glicose. Como a concentração dos íons sódio é muito alta do lado externo e muito baixa do lado interno da membrana, fornece energia (energia difusional) para o transporte. Uma propriedade especial da proteína transportadora é que a alteração conformacional para permitir que o sódio se movimente para o interior não ocorre até que a molécula de glicose também se ligue. Quando ambos estão ligados, a alteração conformacional se dá de forma automática, com o sódio e a glicose sendo transportados para a parte interna da célula ao mesmo tempo. Por isto o mecanismo é chamado co-transporte sódio- glicose. O co-transporte de aminoácidos junto com íons sódio ocorre da mesma maneira que para a glicose, dele participando um conjunto diferente de proteínas transportadoras. Até o presente já foram identificadas cinco proteínas transportadoras de aminoácidos, cada uma delas sendo responsável pelo transporte de um subgrupo de aminoácidos com características moleculares específicas.
Na animação podemos notar que a proteína transportadora apresenta um sítio receptor para a fixação do íon sódio, voltado para o lado externo da membrana celular, e um sítio receptor para a fixação da glicose, também voltado para o lado externo da membrana. Tanto o sódio quanto a glicose são transportados para dentro da célula, ou seja, ambos são transportados no mesmo sentido.
O transporte da glicose ocorre contra o seu gradiente de concentração, graças ao transporte simultâneo do sódio a favor do seu gradiente eletroquímico. Por sua vez, o gradiente eletroquímico do sódio é mantido pela Na+K+-ATPase (a qual realiza transporte ativo primário), logo, o transporte de glicose é ativo secundário.
O cotransporte sódio/aminoácidos ocorre de maneira similar.
Contratransporte: Dois importantes mecanismos de contratransporte (transporte no sentido oposto do íon primário) são os contratransportes de sódio-cálcio e sódio-hidrogênio. O contratransporte de sódio-cálcio ocorre através de todas ou quase todas as membranas celulares, com os íons sódio se movendo para o interior e os íons cálcio para o exterior, ambos ligados à mesma proteína transportadora, no modo de contratransporte. Isso acontece em adição ao transporte ativo primário de cálcio que ocorre em algumas células. O contratransporte de sódio-hidrogênio ocorre em vários tecidos. Um exemplo especialmente importante é o que ocorre nos túbulos proximais dos néfrons, onde os íons sódio se movem do lúmen dos túbulos para o interior da célula tubular, enquanto os íons hidrogênio são contratransportados para o lúmen dos túbulos. Como mecanismo para concentrar os íons hidrogênio, o contratransporte sódio-hidrogênio é bem menos potente que o transporte ativo primário dos íons hidrogênio dos túbulos renais mais distais. O transporte do íon hidrogênio ocorre contra o seu gradiente eletroquímico, graças ao transporte simultâneo do íon sódio a favor do seu gradiente eletroquímico. Por sua vez, o gradiente eletroquímico do sódio é mantido pela Na+K+-ATPase (bomba de sódio e potássio), a qual realiza transporte ativo primário. Logo, o transporte de hidrogênio é ativo secundário.
Em vários locais do corpo, as substâncias devem ser transportadas através de toda a espessura das camadas de células, em vez de simplesmente através da membrana celular. Esse tipo de transporte ocorre através dos epitélios (1) intestinal, (2) tubular renal, (3) de todas as glândulas exócrinas, (4) da vesícula biliar, e (5) da membrana do plexo coróide do cérebro e outras membranas.
Células da defesa responsáveis pela fagocitose: neutrófilos, monócitos e macrófagos.
A clatrina é uma proteína que trabalha em cooperação com o citoesqueleto para a deformação das membranas na formação de vesículas.
Glândulas merócrina ou écrina: o produto é liberado nas vesículas limitadas por membrana para a superfície apical da célula, na qual se fusionam com a membrana plásmatica e fazem a expulsão do seu conteúdo por exocitose. Ex: Glândulas sudorípara e salivares