Transporte biológico Flashcards
Como é que ocorre o transporte de solutos e água através de membranas celulares?
Através de movimento aleatório ou vibração.
De que é que depende o transporte biológico?
Da temperatura pois quanto maior é esta, maior é a vibração e o movimento.
Também depende do estado físico, aumentando por ordem crescente nos estados sólido, líquido e gasoso, pois quanto maior a entropia, maior a sua estabilidade.
O que tem a dizer sobre o fluxo global?
O fluxo global é o movimento de moléculas nos dois sentidos, mas o fluxo no sentido do gradiente de concentração é muito mais extenso. Logo, o fluxo global determina o sentido do movimento.
De que é que depende o fluxo global?
- da diferença de de concentrações entre os dois compartimentos (é aqui onde se gera o gradiente de concentrações);
- da diferença elétrica (é aqui que se gera o gradiente eletroquímico);
- da temperatura;
- da área de superfície entre os compartimentos;
- do meio de difusão.
Os três últimos dão-nos a permeabilidade da membrana.
Qual é a fórmula que usamos para calcular o fluxo global para solutos neutros?
J=P(Ci-Co), e vem em mol.cm-2.s-1
Qual é a convenção para o fluxo global?
Os fluxos positivos são solutos a sair e os negativos são solutos a entrar.
A velocidade e o sentido do transporte podem…
…variar muito e ser controlados em função de sinais elétricos e da composição das membranas.
Como é que o facto das membranas serem hidrofóbicas influencia o transporte biológica?
As moléculas hidrofóbicas conseguem atravessar as membranas, ao passo que as hidrofílicas dependem de transportadores, que geralmente, são proteínas.
O que é a difusão simples?
Movimento aleatória de moléculas de acordo com o gradiente de concentração, ou seja, dos meios mais concentrados para os menos.
Qual é a relação entre o tempo para que ocorra a difusão simples e a distância que as moléculas têm de percorrer?
O tempo necessário para que ocorra difusão simples aumenta com o quadrado da distância que as moléculas têm de percorrer. Logo, a difusão simples só ocorre em estruturas pequenas.
Como é que ocorre a difusão simples em dois compartimentos?
O fluxo ocorre nos dois sentidos, sendo mais extenso no sentido a favor do gradiente de concentração, até que as concentrações dos dois meios igualem. Neste ponto, o fluxo de moléculas é igual nos dois lados e, apesar de haver sempre movimento de moléculas, a concentração dos dois compartimentos mantém-se constante e igual.
Como ocorre a difusão simples através de membranas celulares? Vai de onde para onde?
Ocorre do fluído intersticial para o fluído intracelular, e viceversa.
Assume-se que a concentração do espaço intersticial é constante, pois o seu volume é tão superior que a saída de pequenas quantidades de soluto das células não tem grande impacto.
Porque é que a difusão simples de iões ocorre por canais iónicos?
Porque as membranas são hidrofóbicas, sendo as bicamadas lipídicas praticamente impermeáveis a partículas carregadas.
De que é que depende o transporte de iões?
Do tipo de membrana, do tipo de células e da existência de canais iónicos.
Os canais de iões são seletivos/específicos por…
…polaridade e carga de subunidades, tamanho do canal e número de moléculas de água à volta do ião.
Como é que se gera o potencial membranar? E como funciona?
Gera-se devido à passagem de ião: a entrada de um ião gera mudança de carga infinitesimal perto da membrana, que atrai, do outro lado, iões de carga oposta.
O que são canais iónicos?
São proteínas que formam buracos que podem abrir e fechar várias vezes por segundo, através de alterações conformacionais da proteínas, que não saturam.
Porque razão os canais iónicos não saturam?
Como o canal é um buraco e os iões passam livremente por ele, não tendo de se ligar a ele ou de depender de uma modificação conformacional para passar, nunca há saturação.
Quais são os tipos de canais iónicos? E são separados devido a que característica?
São separados conforme o mecanismo que controla a sua abertura ou fecho.
- ligand-gated ion channel: ligandos que provocam ligações covalentes ou controlo alostérico da proteína.
- voltage-gated ion channel: o potencial de membrana altera a conformação da proteína,
- mechanically-gated ion channel: ocorre uma deformação física da membrana, que altera a conformação da proteína.
A velocidade do transporte mediado depende:
- da concentração de soluto;
- da afinidade soluto-transportador;
- do número de transportadores na membrana;
- da velocidade da mudança de conformação;
- da saturação dos transportadores.
Porque é que no transporte mediado há saturação?
Como não são canais, e a sua mudança de conformação, que permite a passagem do soluto, só ocorre após este se ligar, pode haver saturação.
O transporte mediado divide-se em dois tipos. Quais são?
- difusão facilitada: a favor do gradiente e sem gasto de energia;
- transporte ativo: contra o gradiente e com gasto de energia.
Quais são as diferenças entre transporte ativo primário e secundário?
No primário, não há gasto direto de ATP e temos a bomba de sódio e potássio.
O secundário é indireto, ocorrendo à custa de outro transporte que gasta ATP. Há co-transporte: o transporte do sódio a favor do gradiente eletroquímico leva, juntamente, um soluto a ser transportado para a célula. A célula gasta energia para manter o gradiente de sódio.
O gradiente eletroquímico de sódio pode ser utilizado para transportar solutos para o interior da célula, através do co-transporte ou simporte, ou outros iões positivos para fora da célula, por contratransporte ou antiporte.
Quais são as outras bombas que são importantes para além da bomba de sódio e potássio? E são importantes porquê?
- Ca2+-ATPase: bombeia Ca2+ para fora do citosol, através da membrana plasmática e da membrana do RE ([Ca2+]citosol = 10-7 M e [Ca2+]fora da célula = 10-3 M);
- H+-ATPase: na membrana interna mitocondrial (fosforilação oxidativa) e na
membrana lisossomal (para manter o pH acídico dos lisossomas); - H+/K+-ATPase.
São importantes para manter o potencial membranar, manter o cálcio fora da célula e o pH dos organelos.
