Membrana celular e transporte transmembranar

Question 1

Membrana celular, o que é; funções; comportamento

Answer 1

Constitui uma barreira entre o ambiente exterior - meio extracelular - e o citoplasma - meio intracelular.
Contribui para a integridade da célula e manutenção das cond. internas.
Apresenta um comp. dinâmico, caracterizado por atividade constante, possibilitando trocas seletivas, permitindo interação com estruturas membranares citoplasmáticas e reconhecer sinais químicos.

Question 2

Composição da membrana

Answer 2

As membranas biológicas são essencialmente constituidas por fosfolípidos, colesterol, proteínas e glícidos, sendo os mais abundantes e fundamentais os fosfolípidos.

Question 3

Arranjo dos fosfolípidos na membrana

Answer 3

Devido ao ser caráter anfipático tendem a formar uma dupla membrana, algo que se deve ao facto de possuirem uma região polar e uma apolar. As caudas (parte apolar) constituem a região central da bicamada, isolada do contacto com a água, enquanto que as cabeças (região polar) viram-se para a parte externa, ou seja, o meio intracelular dum lado e o extra do outro, contactando com as substâncias de nat. aquosa

Question 4

Função dos fosfolípidos na membrana celular

Answer 4

Determinam a sua estrutura fundamental, constituindo uma barreira seletiva.

Question 5

Função das proteínas na membrana celular

Answer 5

Contribuem para a sua estrutura, transportam substâncias do exterior para o interior (e vice-versa), catalisam reações e fazem a ancoragem ao citesqueleto e à matriz extracelular, nas células animais.

Question 6

Função dos glícidos na membrana celular

Answer 6

Estão envolvidos em processos de reconhecimento celular.

Question 7

Função do colesterol na membrana celular

Answer 7

Contribui para a integridade da membrana e afeta a sua fluidez.

Question 8

Organização de proteínas na bicamada fosfolipidica

Answer 8

Associam-se de diferentes formas: podem ser periféricas/extrínsecas, ou seja, ligadas apenas à superfície externa ou interna, ou intergradas/intrínsecas, que mergulham na bicamada e podem até atravessá-la, no caso de serem transmembranares.

Question 9

Organização de glícidos na bicamada fosfolipidica

Answer 9

Ligam-se às proteínas e aos fosfolípidos, formando glicoproteínas e glicolípidos.

Question 10

Modelo do Mosaico Fluido/de Singer-Nicholson

Answer 10

Explica os aspetos essenciais da estrutura, função e dinâmica das membranas.

Question 11

Movimento de fosfolípidos e proteínas na membrana

Answer 11

Movem-se livremente, daí a sua fluidez. Isto permite o reajustamento aos seus processos dinâmicos. Os seus movimentos podem ser rotacionais ou laterais ou de flip-flop, que utilizam energia e proteínas mediadoras chamadas flipases e são de troca entre uma camada da membrana para a outra.
Algumas proteínas encontram-se ligadas ao citoesqueleto ou a proteínas da matriz extracelular presente nas células animais, restringindo a sua mobilidade.

Question 12

Como é que os componentes do plasmalema e o seu arranjo afetam a sua fluidez?

Answer 12

No caso das cadeias de fosfolípidos terem caudas instaturadas, isto dificulta a sua compactação e aumenta a sua fluidez.

Quando estas são saturadas permitem uma maior compactação, diminuindo-a.

O colesterol, nas membranas das células animais, a baixas
temperaturas aumenta a fluidez, pois dificulta a compactação dos fosfolípidos e a a altas temperaturas reduz o seu movimento.. Assim, o colesterol aumenta a amplitude de temperaturas a que a membrana consegue manter uma fluidez funcional.

Question 13

Transporte transmembranar. Caracterize a membrana e que/como é que as substâncias a atravessam

Answer 13

A membrana é semipermeável, apresenta permeabilidade seletiva.
A forma e velocidade com que as substâncias atravessam a membrana depende da dimensão e polaridade das suas partículas.
Os gases e moléculas liposolúveis e outras polares de menor dim. atravessam diretamente a membrana.
Compostos polares e moléculas de maiores dim. necessitam de transportadores - proteínas na membrana: permeases ou canais iónicos.
A água também a atravessa diretamente.

Question 14

Quais são os tipos de transporte transmembranar?

Answer 14

Osmose, difusão facilitada e difusão simples, transporte ativo e endocitose e exocitose

Question 15

O que é a osmose e como ocorre

Answer 15

É o mov. de H2O através de uma membrana semipermeável, ocorrendo do meio hipotónico para o hipertónico.
Pode ocorrer diretamente ou através de proteínas-canal chamadas aquaporinas, sendo, neste caso, difusão facilitada.

Question 16

O que é a osmose e como ocorre

Answer 16

É o mov. de H2O através de uma membrana semipermeável, ocorrendo do meio hipotónico para o hipertónico e do com maior potencial hídrico para o com menor.
Pode ocorrer diretamente ou através de proteínas-canal chamadas aquaporinas, sendo, neste caso, difusão facilitada.

Question 17

Meio hipotónico

Answer 17

Pouco concentrado

Question 18

Meio hipertónico

Answer 18

Muito concentrado

Question 19

Meios isotónicos

Answer 19

Em que a concentração e igual/não há disparidade de concentração.

Question 20

O que é o potencial hídrico?

Answer 20

É a quant. de E associada às moléculas de H2O e traduz a tendência que essas têm de entrar ou sair de uma solução.

Question 21

De que depende o potencial hídrico nas células vegetais?

Answer 21

Da pressão física a que o sistema é sujeito (resultante da pressão exercida pela parede celular e sendo diretamente proporcional a esta) e da quant. de solútos (sendo estes inversamente proporcionais).

Question 22

De que depende o potencial hídrico nas células animais?

Answer 22

Apenas da quantidade de solútos.

Question 23

O que é a pressão osmótica e para que é que é usada

Answer 23

É a pressão necessária para contrariar o movimento da água e é usada para avaliar o efeito dos solútos no movimento da água.

Question 24

Relação entre a pressão osmótica e o potencial hídrico

Answer 24

Geralmente associa-se uma maior pressão osmótica a um meio com menor potencial hídrico (pois é para este que a água se desloca).

Question 25

Relação entre o gradiente de concentração e a pressão osmótica

Answer 25

Quanto maior o grad. de concentração entre 2 meios, maior será a pressão osmótica do meio hipertónico.

Question 26

O que acontece à célula quando é colocada em meios com concentrações diferentes?

Answer 26

Dependendo do tipo de meio em que é colocada (hipotónico, isotónico ou hipertónico) e do tipo de célula (animal ou vegetal), pode perder ou ganhar água, ocorrendo plasmólise, turgescência ou lise.

Question 27

O que acontece a uma célula animal ao ser colocada numa solução hipertónica?

Answer 27

Numa solução hipertónica encontram-se muitos sais, o que significa que a água tende a escapar da célula para o exterior, mais concentrado; Consequentemente, a célula fica enrugada, plasmolisada: sofre plasmólise.

Question 28

O que acontece a uma célula vegetal ao ser colocada numa solução hipertónica?

Answer 28

Numa solução hipertónica encontram-se muitos sais, o que significa que a água tende a escapar da célula para o exterior, mais concentrado. Consequentemente, a célula fica enrugada, o vacúolo diminui de dimensões e a membrana celular afasta-se da parede, mantendo, no entanto, alguns pontos de contacto. Diz-se que a célula fica plasmolisada, sofre plasmólise.

Question 29

O que acontece às células em soluções isotónicas?

Answer 29

Em soluções isotónicas há igual concentração de sais no exterior e no interior da célula, a célula atinge uma sit. de equilibrio, em que a quant. de H2O que sai da célula iguala a que entra. A célula estará num estado túrgido normal.

Question 30

O que acontece às células animais em soluções hipotónicas?

Answer 30

Nestas situações o citoplasma tem uma alta concentração de sais comparado com o meio envolvente, logo, a água entra. A célula fica, assim, túrgida. Contudo, se estiver num meio altamente hipotónico e muita água entrar, isto poderá levar ao rebentamento da célula, chamado lise celular. Isto acontece porque a célula animal não tem parede celular que possa contrariar o efeito da pressão da água através da pressão osmótica.

Question 31

O que acontece às células vegetais em soluções hipotónicas?

Answer 31

Nestas situações o citoplasma tem uma alta concentração de sais comparado com o meio envolvente, logo, a água entra. Neste caso, ao contrário da célula animal, a célula nunca sofrerá lise, devido à pressão da parede celular, que contraria a pressão da água que nela é exercida. A sua turgescência é posta em evidência pelo aumento do volume do seu vacúolo, que passa a ocupar maior parte do citoplama e obriga, assim, o núcleo a encostar-se à membrana celular, que se enconsta à parede.

Question 32

Como é que a turgescência de uma célula vegetal pode ser posta em evidência?

Answer 32

A sua turgescência é posta em evidência pelo aumento do volume do seu vacúolo, que passa a ocupar maior parte do citoplama, o que obriga o núcleo a encostar-se à membrana celular, que, por sua vez encosta-se à parede.

Question 33

O que é a difusão como tipo de transporte transmembranar?

Answer 33

É o movimento de moléculas a favor do gradiente de concentração. Pode ser simples ou facilitada

Question 34

Gradiente de concentração

Answer 34

É o gradiente que traduz a variação de concentração de uma determinada substância. Geralmente as substâncias movimentam-se a favor dele, ou seja, do meio (+) concentrado para o (-).

Question 35

O que é a difusão simples?

Answer 35

Mov. de substâncias de acordo com o grad. de concentração sem haver intervenção de proteínas transportadoras. É feita diretamente através da membrana, sendo um processo passivo e não mediado.

Question 36

Que tipo de moléculas pode ser transportadas por difusão simples? Dá exemplos.

Answer 36

Geralmente, é um processo feito por moléculas de dimensões reduzidas e moléculas apolares, que conseguem atravessar a membrana diretamente. Exs de moléculas que o fazem são o CO2, o O2, o N2 e a ureia.

Question 37

O que é a difusão facilitada?

Answer 37

É o mov. de substâncias de acordo com o grad. de concentração com intervenção de proteínas transportadoras. Estas proteínas podem ser permeases ou canais iónicos. É um processo passivo mas mediado.

Question 38

Quais são os tipos de molécula que precisam de proteínas transportadoras para atravessar a membrana? Porquê?

Answer 38

Substâncias de maior dimensão, macromoléculas e iões. Isto acontece porque não conseguem atravessar diretamente a membrana devido à sua elevada dimensão ou polaridade.

Question 39

Quais as etapas de difusão facilitada por permeases?

Answer 39

- Primeiro, a molécula a transportar liga-se à permease. - Há alteração conformacional da permease que permite a passagem da molécula através da membrana. - A molécula passa para o outro lado da camada e separa-se da permease. - A permease regressa à sua forma original.

Question 40

Como funciona o transporte de substâncias por difusão facilitada mediado por canais?

Answer 40

Quando os canais encontram-se abertos, a solúto passa diretamente pelo canal (que funciona como um poro). A abertura e fecho dos canais está dependente de estímulos.

Question 41

A que tipo de transporte pertence o transporte realizado através de aquaporinas?

Answer 41

Difusão facilitada..

Question 42

Compara a difusão simples com a facilitada quanto à velocidade de transporte e justifica.

Answer 42

Na dif. simples, a v do transp. é dir. prop. à concentração do substrato. Na facilitada, no entanto, há uma velocidade máx. atingível devido ao nº limitado de transportadores. Quando há concentrações menores de substratos a velocidade da difusão facilitada é, geralmente, maior do que a da difusão simples, no entanto, quando as concentrações são maiores, a velocidade de transporte por difusão simples continua a aumentar com o aumento de substâncias a transportar, enquanto que a da difusão facilitada atinge a sua velocidade máxima devido à saturação de proteínas transportadoras. Assim, quando há saturação, a v de transp. estabiliza e mantém-se constante, independentemente da concentração.

Question 43

O que é o transporte ativo

Answer 43

É o transporte realizado contra o grad. de concentração, feito através de proteínas transportadoras. Exige ATP (é mediado e ativo).

Question 44

Porque é que é necessário realizar transporte ativo?

Answer 44

Porque, relativamente a algumas substâncias, a célula necessita de manter concentrações diferentes das do meio externo. A manutenção destes gradientes diferentes garante às células a presença de substâncias úteis ao seu metabolismo e a saída rápida de substâncias de excreção dele resultantes, mantendo o equilíbrio interno das células, entre outros.

Question 45

Qual é o nome dado a proteínas que medeiam o transporte ativo?

Answer 45

ATPases.

Question 46

O que é a bomba de sódio-potássio?

Answer 46

Uma das principais ATPases. Utiliza energia resultante da degradação (catálise; hidrólise (consumo de H20); lib. de E) de ATP em ADP (+Pi) para transportar iões Na+/K+ contra os seus respetivos gradientes de concentração.

Question 47

Porque é importante a bomba Na+/K+?

Answer 47

Porque exerce um papel integral na transmissão do impulso nervoso, particularmente na manutenção do potencial de nervoso das células nervosas.

Question 48

O que faz a bomba Na+/K+?

Answer 48

Permite a troca de iões Na+, oriundos do meio intracelular, por iões K+, oriundos do meio extracelular numa relação precisa de 3Na+/2K+.

Question 49

Descreva o processo de transporte ativo de Na+/K+ ocorrente na membrana celular.

Answer 49

3 Na+ ligam-se à bomba sódio-potássio, juntamente com o ATP. O ATP é hidrolisado, resultando num ADP + Pi O Pi liga-se à bomba e modifica a sua conformação. Os 3 Na+ são libertados para o ext. Ligam-se 2 K+ à proteína. O Pi é libertado e a bomba volta à sua conformação inicial, o que leva à libertação dos 2 K+ para o meio intracelular.

Question 50

O que é a endocitose e a exocitose

Answer 50

O transporte de moléculas de elevadas dimensões para a membrana, do exterior (na endocitose) ou, da membrana para o exterior (no caso da exocitose).

Question 51

Em que situações ocorre endo/exocitose?

Answer 51

Quando há transporte de macromoléculas ou partículas de elevada dimensão.

Question 52

Quais são os tipos de endocitose?

Answer 52

Há 3. A mediada por recetores, a pinocitose e a fagocitose.

Question 53

O que é a pinocitose?

Answer 53

É a endocitose de substâncias líquidas; diluídas. ## Footnote Ocorre no intestino delgado humano como forma de absorção de gotículas de gordura

Question 54

O que é a fagocitose?

Answer 54

A entrada de grandes partículas sólidas no meio intracelular por endocitose ## Footnote No org. humano, associa-se, sobretudo, à imunidade, como é o caso da fagocitose dos leucócitos, que englobam e destroem os agentes patogénicos.

Question 55

Como ocorre o processo de endocitose e digestão intracelular?

Answer 55

Através de vesículas endociticas, formadas pela invaginação da membrana. Estas viajam pelo citoplasma e fundem-se com lisossomas, que contêm enzimas. Isto forma vacúolos digestivos, onde as enzimas atuam sobre os substratos, digerindo-os e libertando-os para o citoplasma.

Question 56

Como ocorre o processo de exocitose?

Answer 56

Através de vesículas exociticas, que são transportadas até à membrana, com a qual se fundem e libertam o seu conteúdo para o exterior. ## Footnote Libertam, por exemplo, materiais residuais ou outras grandes moléculas, como proteínas com função enzimática ou hormonal.

Question 57

Quais são os tipos de transporte transmembranar que são mediados?

Answer 57

A difusão facilitada e o transporte ativo.

Question 58

Quais são os tipos de transp. transmembranar ativos?

Answer 58

O transporte ativo.

Question 59

Quais são os tipos de transp. que são não mediados e passivos?

Answer 59

A osmose e a difusão simples.

Question 60

O que é a hemólise?

Answer 60

A lise celular (por turgescência excessiva) das hemácias.