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A membrana celular desempenha um papel fundamental no controlo daentrada e saída de substâncias.
Relacione, em termos gerais, a estrutura da membrana plasmática com ocontrolo dos fluxos de materiais em pequenas quantidades entre o interior e o exterior da célula.
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O transporte depende de :
• Dimensão
• Carga elétrica do
composto
• Solubilidade do composto
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Responsáveis pela osmorregulação, isto é, pela regulação do equilíbrio
hidríco da célula.
Como estes organismos vivem na água doce, há tendência para a água entrar
na célula por osmose. O excesso de água é drenado para as vesículas do
vacúolo contrátil que, por contração, a expelem para o exterior através de
um poro excretor.
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pressão necessária para contrabalançar a tendência da água para se mover, através de uma membrana seletivamentepermeável, da região onde há maior quantidade de moléculas de água para a região onde há menor quantidade de moléculas de água
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Meio em que existe uma
baixa concentração de
soluto.
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Corresponde a um meio em
que existe uma elevada
concentração de soluto
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Movimento da água por
difusão, de um meio com
elevada concentração de
água para um meio com
menor concentração de
água.
A favor do gradiente de
concentração (+ -)
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Aumento de volume
celular ocorrido pela
entrada de água.
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Corresponde à pressão que o
conteúdo celular exerce
sobre as paredes celulares,
quando a célula fica túrgida
após a entrada de água
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http://lsvr12.kanti-frauenfeld.ch/KOJ/Java/Osmosis.html
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A água não é a única substância que se movimenta
através da membrana celular.
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As moléculas movimentam-se do meio onde a sua
concentração é mais elevada para o meio onde a sua
concentração é mais baixa.
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A sua ocorrência não
acarreta gastos de
energia por parte da
célula.
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As células de nosso corpo são banhadas por um
líquido isotónico proveniente do sangue, que
contém água, gás oxigénio, glícidos
(principalmente glicose), aminoácidos, iões e
diversas outras substâncias.
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Um elevado número de
moléculas polares de
dimensões consideráveis,
atravessam a membrana
celular a favor do
gradiente de
concentração, mas a uma
velocidade superior à
esperada, se o fizessem
por difusão simples.
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A difusão facilitada deve-se à existência de proteínas transportadoras na membrana, que promovem a passagem destas moléculas. As proteínas são específicas para cada tipo de substância e denominam-se permeases.
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Transporte de solutos
através de membranas
contra o gradiente de
concentração.
Implica consumo de
energia.
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Caldwell e seus colaboradores, utilizando um axónio gigante (célula nervosa), realizaram a seguinte experiência:
a. Colocaram o axónio em água do mar, rica em cloreto de sódio. Procederam àmarcação radioactiva do Na+. Ao fim de algum tempo, verificaram a presença de Na+ marcado radioactivamente no interior do axónio.
b. Este axónio foi, seguidamente, colocado em água do mar não marcada, regularmente renovada, recolhendo-se amostras em intervalos regulares de tempo.
c. Determinaram a radioactividade em cada amostra de água, verificando-se que decrescia com o tempo.
O que pode concluir-se relativamente ao transporte de Na+?
Ocorre transporte do ião sódio através da membrana plasmática.
Caldwell percebeu que a saída de Na+ envolve mecanismos
mais complexos do que a sua entrada. A experiência foi
repetida adicionando à água do mar um inibidor de ATP
(molécula energética) e verificaram que havia uma
diminuição no fluxo de saída de Na+.
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Que hipótese terão levantado os cientistas para terem procedido ao passo anterior?
Estaria o transporte de sódio para o exterior da célula associado ao consumo de
energia?
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Caldwell e colaboradores inibiram o fluxo de Na+ com
adição de cianeto (inibidor da síntese de ATP), injectando
em seguida, no interior do axónio, quantidades variáveis
de ATP, verificando que o transporte de Na+ aumentava.
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Interprete este procedimento.
Para confirmarem a conclusão anterior, inibiram o transporte e depois voltaram a
activar com a adição de ATP, para garantir com certeza a relação de causa-efeito.
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No prosseguimento dos seus trabalhos, a equipa repetiu a experiência base. Substituíram a água do mar por outro meiosemelhante, de cuja composição química não fazia parte K+. Constataram que a concentração de Na+ radioactivo nas amostras diminuía bruscamente e que o valor normal eraretomado na presença de K+.
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Que hipótese terão levantado os cientistas para terem procedido ao passo anterior?
O transporte de sódio estaria associado ao transporte simultâneo de potássio?
A que conclusão chegaram?
Concluíram que os dois iões (sódio e potássio) são transportados simultâneamente.
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Tenha em atenção os dados seguintes.
a. Todos os agentes que inibem o fluxo de saída de Na+ tambéminibem o de K+.
b. Os dois iões têm aproximadamente a mesma dimensão.
c. O k+ é muito mais abundante dentro do que fora da célula.
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Com base nos dados que lhe foram fornecidos, formule uma hipótese sobre o
mecanismo de transporte Na+ e K+, contra o gradiente de concentração através da
membrana plasmática.
O sódio é transportado para o exterior da célula, contra o seu gradiente de concentração e com
gasto de energia, enquanto que o potássio é transportado em paralelo para o interior da célula,
também contra o seu gradiente de concentração e com gastos de energia. Tendo em conta que os
compostos apresentam a mesma carga e dimensão semelhante, é possível que o seu transporte
possa ser efectuado pelo mesmo transportador membranar.
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O transporte de compostos contra o gradiente de
concentração e com gastos de energia é efectuado por
proteínas designadas por bombas.
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ATPase
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http://www.yellowtang.org/animations/sodium_potassium.swf
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