O documento discute o transporte de solutos através das membranas biológicas. Apresenta os principais compartimentos líquidos do corpo e descreve os processos de transporte passivo como osmose e difusão e ativo como bombeamento iônico. Também aborda a estrutura e composição das membranas plasmáticas e suas proteínas de transporte.

1. Controle do Meio Interno e
Transporte Através de
Membranas
•Transporte Transmembrana de Solutos de Água
•Compartimentos Líquidos do Corpo
•Regulação das Trocas de Líquido Intracelular e Extracelular
Profa. Carla Maia Aguiar Loula

2. Meio Interno / Meio Externo
Concentração de S O L U T O S
MOLECULARES: IÔNICOS:
Ex: GLICOSE Ex: NaCl
Dissolvida em um volume de solvente

3. DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NO ORGANISMO
ÁGUA TOTAL DO CORPO (50 A 70% DO PESO CORPÓREO)
ÁGUA
INTERSTICIAL
ÁGUA CELULAR
30 - 40% 16% 4,5
%
1 A 3%
ÁGUA TRANSCELULAR ÁGUA
PLASMÁTICA

4. DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NOS COMPARTIMENTOS
80
70
ÁGUA TOTAL
60
50
%
ÁGUA ÁGUA INTRACELULAR
40
30
ÁGUA EXTRACELULAR
20
10
0 3 6 9 1 3 5 7 9 11 13 15
IDADE EM ADULTO
ANOS
MESES

5. COMPOSIÇÃO ELETROLÍTICA DOS VÁRIOS COMPARTIMENTOS
CATIONS ANIONS
MEQL NA K CA MG HCO3 CL HPO4 PNT
INTRAV. 142 5 5 3 27 103 2 16
INTERS. 138 5 5 3 27 103 2 2
INTRAC. 14 157 - 26 10 - 110 74

6. MOVIMENTAÇÃO E FIXAÇÃO DA ÁGUA
NOS COMPARTIMENTOS
proteinas plasmáticas
COLOIDOSMÓTICA
PRESSÃO
bomba cardíaca
HIDROSTÁTICA
LÍQUIDO VASCULAR
ion sódio e
PRESSÃO
LÍQUIDO INTERSTICIAL
LÍQUIDO INTRACELULAR
(TRANSPORTE ELETROLÍTICO)

7. Estrutura molecular da membrana plasmática
Modelo do Mosaico Modelo de Singer e Nicholson (1972)
Fluido
Proteínas embebidas na bicamada lipídica;
Meio Intracelular

8. ASSIMETRIA DA MEMBRANA
• A membrana tem duas faces:
• A Externa: em contato com outra célula.
• A Interna ou protoplasmática: em contato com o
citoplasma.
• As duas faces são diferentes química e
eletricamente, por isto a membrana é assimétrica.
A face externa tem carboidratos, ausentes na face
interna. A face interna é negativa em relação à face
externa.

9. SEPARAR Algumas funções da
INTEGRAR membrana
plasmática

10. MEMBRANA
PLASMÁTICA
Composição química LIPÍDIOS, PROTEÍNAS E
AÇÚCARES
Fluido extra Glicoproteína
celular
Glicolipídio
Colesterol
Carboidrato
Proteína
periférica
Proteína Filamentos de
integral citoesqueletos Citoplasma

11. Proteína / Lipídeo
• Proporção variável
Proteínas Lipídeos
Integrais (transmembranas) Glicolipídes
Periféricas Colesterol
Fosfolipídes

12. PROTEÍNAS DA MEMBRANA
1. INTEGRAIS OU INTRÍNSECAS: encaixadas
através da bicamada lipídica, sobressaem nas
duas superfícies da bicamada lipídica. São
estruturais, enzimas, receptores e
transportadores.
2. EXTRÍNSECAS OU PERIFÉRICAS: ficam na
superfície da bicamada lipídica, atraídas pela
porção polar dos fosfolipídios ou ligadas às
proteínas integrais. Tem atividade enzimática.

13. PROTEÍNAS DE MEMBRANA
Proteínas
periféricas
Bicamada
lipídica
Proteínas integrais

14. Proteínas de membrana
Na+
K+

15. Proteínas Transmembrana
Poro Hidrofílico: múltiplas α-Hélices formam poros
aquosos

16. FLUIDEZ DE MEMBRANA
• A membrana é fluída (líquida) – ácidos
graxos insaturados.
• Os fosfolipídios e proteínas deslocam-se
no plano da membrana, não ocupando
portanto posição fixa.

17. GLICÍDIOS DA MEMBRANA
• Na superfície externa da membrana há
uma camada de carboidratos que se
ligam aos fosfolipídios e proteínas.
• Fosfolipídio + glicídio = glicolipídio
• Proteína + glicídio = glicoproteína.
• A camada glicídica da face externa da
membrana constitui o GLICOCÁLICE.

18. GLICOCÁLICE

19. Transporte através da Membrana
Dois processos
básicos
Transporte Transporte
Passivo Ativo
1- Osmose
2- Difusão
- Simples
- Facilitada

20. Permeabilidade da Bicamada Lipídica
Barreira hidrofóbica impermeável a solutos e íons
 tamanho da molécula
 solubilidade da molécula (em óleo)

21. PERMEABILIDADE DA MEMBRANA
• A membrana plasmática seleciona as moléculas
que podem atravessá-la.
• O critério de seleção das moléculas está baseado
no tamanho das moléculas e na carga elétrica.
• Moléculas menores atravessam a membrana com
mais facilidade.
• Moléculas apolares atravessam a porção lipídica
da membrana e as polares pelas proteínas,
exceto as muito pequenas e fracamente polares.

22. PERMEABILIDADE PASSIVA E ATIVA
• Duas soluções de diferentes concentrações
tendem a igualar suas concentrações.
• PASSIVA: as moléculas movimentam-se do Meio
de maior concentração para o meio de menor
concentração, devido a diferença dos gradientes
de pressão, não havendo consumo de energia
(ATP).
• ATIVA: é a movimentação de moléculas do meio
menos para o mais concentrado, com gasto de
energia (ATP).

23. TRANSPORTES PASSIVOS
• OSMOSE: deslocamento do solvente (água) do
meio menos concentrado para o mais
concentrado, através de uma membrana
semipermeável.
• DIFUSÃO SIMPLES: espalhamento do soluto no
solvente, do mais para o menos concentrado.
Ocorre pela porção lipídica.
• DIFUSÃO FACILITADA: é a difusão mediada
por um carreador. A substância transportada
com a participação d uma proteína carreadora
específica.

24. DIFUSÃO SIMPLES
OSMOSE
( osmos = empurrar )
Passagem espontânea de água por uma
A Membrana
membrana semipermeável que separa duas semipermeável
B
soluções ou dois meios.
Adaptado de Guyton e Hall

25. Diferença de concentração de água
Movimento da ÁGUA de um meio HIPOSMÓTICO (menos
concentrado em soluto) para um meio HIPEROSMÓTICO
(mais concentrado em soluto)
ÁGUA
AÇUCAR Membrana semipermeável
- +
BAIXA CONCENTRAÇÃO DE AÇUCAR ALTA CONCENTRAÇÃO DE AÇUCAR
ALTA CONCENTRAÇÃO DE ÁGUA BAIXA CONCENTRAÇÃO DE ÁGUA

26. Exemplo de O s m o s e
Hemácia colocada em um meio hiperosmótico
Perde volume – estado de plasmólise

27. Exemplo de O s m o s e
Hemácia colocada em um meio hiposmótico
Aumenta o volume – estado de turgescência

28. Hipertônica Isotônica Hipotônica
Plasmólise Hemólise

29. Glicose Uréia Água
Sangue NaCl 2% NaCl NaCl 1,7%
5% destilada
0,4% 0,9%
5 ml de cada solução em cada tubo + 2 ml de sangue

30. DIFUSÃO FACILITADA
A molécula do soluto liga-se nos sítios ligantes da
permease que se deforma e libera o soluto no outro lado
da membrana.

31. TRANSPORTE ATIVO
• Ocorre contra o gradiente de concentração.
• É feito por proteínas transmembrana
chamadas ATPases ou BOMBAS. Quebram
ATP e liberam energia.
• Transporta sempre íons e moléculas polares.
• ATPaes são específicas. Ex. Bomba de Na+;
bomba de Ca++...

32. BOMBA DE Na++ e K+

33. COTRANSPORTE
• É o transporte conjunto de duas moléculas ou
íons ou íon e molécula através da membrana.
• Se ambos são transportados no mesmo sentido
é chamado SIMPORTE.
• Se os dois vão em sentido oposto é chamado
de ANTIPORTE. Ex. Bomba de Sódio e
Potássio.

34. COTRANSPORTE -SIMPORTE
Cotransportes
Células do intestino tem alta concentração de glicose em seu
interior e pequena concentração na luz do intestino. Mesmo
assim a célula absorve glicose passivamente, usando as altas
concentrações do sódio na luz intestinal que passam para o
interior da célula e arrastam a glicose

35. Pressão Osmótica
É a quantidade de pressão necessária para
interromper a osmose.
A
B
Membrana
semipermeável
Soluto
Não - difusível
Água
Adaptado de Guyton e Hall

36. Qual o fator que determina a
pressão osmótica?
É a concentração da solução em termos de
números de partículas por unidade de volume
do líquido, e não em termos de massa do
soluto.

37. Osmolaridade - osmol
Expressa a concentração de uma solução em
números de partículas (a unidade, chamada osmol),
é usada no lugar de gramas.
1 osmol de soluto diluído em 1 kg de água =
osmolalidade de 1 osmol por quilograma
Uma solução de 1/1000 = 1 miliosmol por quilograma.
Os líquidos extra e intracelular tem osmolalidade de
aproximadamente 300 miliosmol por quilograma.

38. Solução Valor Osmolaridade
NaCl 2% 0,6
NaCl 0,4% 0,1
NaCl 0,9% 0,27
Glicose 5% 0,27
Uréia 1,7% 0,27
Água Destilada 0,0

39. Transporte em quantidade
• Os processos citados anteriormente só
transportam moléculas pequenas ou
quantidade pequenas de substâncias.
• Macromoléculas ou células inteiras são
transportadas através da membrana pelos
processos de ENDOCITOSE (entrada) E
EXOCITOSE (saída). Na prática são os
processos de FAGOCITOSE, PINOCITOSE
E EXOCITOSE

40. Fagocitose
A esquerda fagocitose de duas bactérias por um leucócito. A
direita fagocitose de dois leucócitos velhos por um macrófago.
Repare que pseudópodos são lâminas de citoplasma que são
“vestidas” sobre as células fagocitadas.

41. Pinocitose
• É o englobamento de substâncias líquidas
(soluções ou suspensões) por
invaginação.
• Formam-se canais de pinocitose que são
cortados formando vesículas de
pinocitose que vão aos endossomos e
posteriormente são parte dos lisossomos.

42. Exocitose
• Consiste na eliminação de certas
quantidades de material pela célula, como
corpos residuais ou vacúolos excretores
(material não digerido) ou vesículas de
secreção (materiais produzidos pelas
células, principalmente glandulares).

43. Bibliografia
AIRES, M. M.2008. 3ª ed. Guanabara Koogan.
RJ.
GUYTON, A. C & HALL, J. E. 1998. Fisiologia
Humana e Mecanismos das Doenças. 6ª ed.
Guanabara Koogan. RJ.
http://www.interactivephysiology.com/demo/syst
ems/buildframes.html?cardio/actnpot/01