Transporte de soluto através da membrana

1) Qual a importância 

A passagem de substancias orgânicas e inorgânicas (conteúdo já estudado no bimestre passado) e de extrema importância para a sobrevivência celular porque esta depende de matéria prima para a realização da biossintese celular que nada mais e do que a produção de compostos químicos complexos dentro de seres vivos por isso denominado de BIO. Alem da biossintese estes compostos sao importantes para a produção energética celular.

A membrana celular contem diversas proteínas que especificamente reconhecem e transportam substancias  como :

• carboidratos
  
• aminoácidos
  
• ions inorgânicos
  
• nucleotideos
• e outros
  

Em muitos casos

 estes composto

s sao captados e transportados contra o gradiente de concentração. 

Gradiente de concentração

É a indicação da alteração do valor da concentração de determinada substancia por unidade de espaço, ou seja, a quantidade de determinada substancia em uma determinada região.

2) Difusão simples

Difusão simples e um processo de transporte de substancias denominado de passivo, pois nao há gasto de energia para transportar o soluto,  e se caracteriza pela movimentação de soluto, electricamente neutros, de uma região de menor concentração para uma de maior concentração ate que o equilíbrio seja alcançado. Para exemplificar observe a gravura onde a movimentação de solutos é para o lado de menor concentração até que o equilibrio seja alcançado a concentração do soluto  dos lados  esquerdo e direito da membrana são designados C1 e C2 a velocidade da movimentação transmembrana é  proporcional  a concentração do gradiente C1/C2 como indica as setas. 

3) Difusão facilitada

Também e um processo passivo de transporte porém  as moléculas atravessam  a membrana celular com o auxilio de proteínas transportadoras especificas. A figura mostra duas situações onde (a) uma substancia qualquer tem dificuldades de atravessar a membrana celular e em  (b) a mesma substancia tem sua passagem facilitada por uma proteína transmembranica especifica, sem gasto de energia.

4) Osmose

Diferente da difusão a osmose nao e a passagem de soluto mas sim de solvente através da membrana semipermeável, o solvente difunde-se da região de menor concentração para a de maior concentração.

Para entender melhor este processo e importante falar sobre o ambiente onde se encontra a célula que pode ser hipotônico ou hipertônico e ate mesmo isotônico.

Meio hipertonico

e quando  comparando dos meios distintos a concentração de soluto de um e maior do que a concentração do outro, sendo o meio com maior concentração o meio hipertônico em relação ao de menor concentração, como por exemplo o meio intra-celular e extra-celular, suponhamos que o meio extra-celular esteja com uma maior concentração de um soluto qualquero o meio extra-celular vai ser denominado hipertônico.

Meio hipotonico

Tomando o mesmo exemplo anterior, se o meio extra-celular detêm uma maior concentração de soluto ele e denominado hipertônico, logo o meio intra-celular por estar com uma concentração menor será denominado de hipotônico.

Meio isotônico 

e quando os dois meios se encontram com uma quantidade igualada de soluto.

Sendo assim, agora fica mais fácil entender  o que é OSMOSE, e o fenomeno que tende igualar a quantidade de solvente baseado na quantidade de soluto entre dois meios. O que vai provocar mudanças morfológicas no estado da célula.

Se tratando de uma célula animal, que possui uma membrana mais fina, permeável ,  se a célula for colocada no meio hipertônico em relação ao seu ambiente intra-celular, o solvente interno tende a sair para o meio extra-celular, este processo e denominado de osmose, tornando assim a célula murcha. Caso a célula esteja em um meio hipotônico em relação ao seu meio intracelular o liquido do meio extra-celular tende a entrar na célula, podendo provocar uma lise celular.  Se o meio for isotônico nada acontece.  Já a celula vegetal, por possuir parede celular o fenomeno se da de forma diferenciada, devido a rigidez da parede celular ,neste caso se a célula for colocada em meio hipertônico a celula perde agua ocorrendo o desligamento entre a membrana plasmática e a parede celular, este fenomeno e chamado de PLASMOLISE, ja o oposto colocando a celula em meio hipotonico a celula recebe agua ficando turgida, este fenomeno e chamado de DESPLASMOLISE. 

5) Bomba de sódio e potássio

Este tipo de transporte não é so capaz de movimentar substâncias atraves da membrana plasmática que não poderiam passar de outra forma, mas também de movimentar as substancias de regiões de baixa concentração  para regiões de alta concentração contra o gradiente de concentração. Assim, os sistemas de transporte ativo são capazes de acumular substâncias de um lado da membrana em concentração muitas vezes maior do que aquela do lado oposto da membrana. Esta atividade requer o auxílio de energia celular e depende dos processos metabólicos (que ainda iremos estudar detalhadamente) da célula viva.  Quanto ao funcionamento da Bomba de Na+ K+, podemos observar na imagem ao lado que o processo inicia-se com a ligação de três Na+ a regiões de alta afinidade na subunidade maior da proteína transportadora, esta mesma subunidade maior também possui uma região de ligação da molécula de Adenosina Tri Fosfato, ATP (1) que muda a conformação da proteína para o lado oposto.  Logo a proteína diminui a afinidade pelo Na+ ocorrendo sua liberação (2 e 3), em seguida o K+ do lado de fora liga-se a regiões de alta afinidade (4 e 5) e será descarregado do lado de dentro da célula (6) retornando o ciclo novamente. 

  

6) Endocitose

Algumas células formam sacos ou vesículas que englobam pequenas porções do meio externo. Neste processo  a célula rodeia uma parte do meio  com uma expansão da sua membrana plasmática , esta porção e entao separada da membrana plasmática e move-se no interior da célula . O termo geral para este processo é ENDOCITOSE.  Se o conteúdo da vesícula é material solido  o processo é chamado FAGOCITOSE, se o conteúdo  é liquido o processo de formação da vesícula é PINOCITOSE. Endocitose é um processo ativo que requer energia , mas o exato mecanismo desse processo ainda não está completamente esclarecido. 

7) Exocitose

Substâncias que estão contidas em vesículas membranosas localizados no interior da célula podem deixar as células por um processo chamado de EXOCITOSE . Neste processo, a vesícula  membronosa funde-se com a membrana plasmática e o conteúdo  da vesícula  é liberado no exterior da célula.