Cabulas Dos Transportes

Transporte passivo: transporte possibilitado por uma diferença de concentração (para substâncias sem carga) ou por uma diferença de concentração e de potencial eléctrico (para substâncias com carga). Este tipo de transporte tende a dissipar as diferenças que lhe deu origem e a distribuição final entre a célula e o meio será a de um estado de equilíbrio. Pressão osmótica: é igual à pressão hidrostática necessária para interromper a passagem da água. A pressão osmótica e tanto menor quanto o número de partículas de soluto. T = RT(C), em que T é a pressão osmótica do soluto; R constante dos gases ideais; T temperatura absoluta em Kelvin e C concentração do soluto em moles/litro (molaridade). Para solutos que se dissociam deve ser multiplicada pelo número de partículas da molécula dissociada, a osmolaridade da solução. 1 osmol de uma substância é a massa desta que proporciona em solução o mesmo número de partículas que 1 mol de uma substância não dissociada. 1 osmol glucose = 1 mol de glucose; 1 osmol NaCl = 0,5 mol de NaCl. Geralmente a pressão osmótica da célula é idêntica à pressão osmótica do meio que a rodeia. Contudo, a membrana biológica pode ser muito permeável a alguns solutos. A pressão osmótica ou osmolaridade efectiva é aquela determinada pelos solutos que são incapazes de atravessarem a membrana ou fazem-no com uma velocidade menor do que a água. Transporte passivo de iões: à força impulsionadora originada das diferenças de concentração adiciona-se a que provém das diferenças de potencial eléctrico de modo que a tendência para dissipar as diferenças de concentração possa ser contrariada pelas diferenças de potencial. Potencial electoquímico: mede a energia livre de um ião em solução em função da usa concentração e do potencial eléctrico. A temperatura e a pressão constantes (como nas células) dois sistemas estão em equilíbrio quando a sua energia livre tem o mesmo valor, quer dizer, quando se iguala o potencial electroquímico do ião em ambos os compartimentos. Equação de Nernst: permite para qualquer ião de carga conhecida, distribuído entre a célula e o meio, determinar: 1) conhecendo-se a relação de concentração, a diferença de potencial necessária para manter aquela relação em equilíbrio e 2) conhecendo-se a diferença de potencial, a diferença de concentração que corresponde a uma distribuição em equilíbrio. Nas células, a maior parte dos iões negativos intracelulares são proteínas incapazes de atravessarem a membrana, enquanto que os iões positivos (nomeadamente o K+) podem difundir. Em consequência, as células possuem uma diferença de potencial em relação ao exterior, que se aproxima do valor experimental da relação de concentração entre o K+ intra e extracelular, isto é o potencial da membrana ou o potencial de repouso. Equilíbrio de Gibbs-Donnan: os aniões só se difundem para dentro da células. Os catiões difundem-se para dentro e para fora da célula. Todas as células contém iões negativos incapazes de atravessar a membrana enquanto que os iões negativos e positivos do meio o podem fazer. Se a distribuição dos iões se realiza apenas por transporte passivo, na situação de equilíbrio devem igualar-se os produtos das concentrações dos iões disponíveis em ambos os lados da membrana [K]int. [Cl]int. = [K]ext. [Cl]ext. Este equilíbrio está portanto necessariamente associado a uma diferença de pressão osmótica entre os compartimentos em que se estabelece e a que se dá o nome de pressão osmótica ou coloidosmótica. Como esta levaria à entrada de água para o interior da célula, deve concluir-se que a distribuição de iões em equilíbrio entre a célula e o meio é incompatível com a sobrevivência celular. Resulta daqui a necessidade de outro tipo de transporte iónico além do passivo, que torne possível a sobrevivência celular, que será dependente do metabolismo da célula, única fonte de energia para transportes não passivos. Difusão simples: depende do número de choques da substância com a membrana, o movimento resultante ocorrendo sempre no sentido da diferença de concentração ou potencial; depende da presença de poros hidrofílicos (proteínas) nas membranas, permitindo que a sua permeabilidade para substâncias hidrofílicas fosse maior do que nas membranas artificiais de fosfolípidos. Estes poros descriminam a passagem com base no tamanho e na carga eléctrica da substância. São geralmente impermeáveis para solutos hidrofílicos com diâmetro molecular maior do que 7 armstrongs; são geralmente impermeáveis para solutos com carga idêntica à sua parede, mas a densidade de carga do poro pode regular a passagem de iões com a mesma carga (ex. K+ tem permeabilidade 10X maior do que Na+ para carga e tamanhos idênticos); e a conformação das proteínas dos poros, alterando a densidade da carga podem regular a permeabilidade iónica. Difusão facilitada: quando a substância a ser transportada passivamente se deve combinar a um componente de membrana denominado transportador. A velocidade da passagem é proporcional, não à concentração da substância, mas à quantidade dos complexos transportadores, ou seja, a velocidade de difusão não é descrita pela Lei de Fick (directamente proporcional ao gradiente de concentração), mas obedece à cinética descrita pela equação de Michaelis-Menten. Assim, a difusão facilitada é um transporte passivo, é específico para determinada substância e é saturável, ou seja, é limitado pelo número de transportadores, fazendo-se a velocidade constante a partir de certo valor. Transporte activo: é um transporte que se efectua contra uma diferença de concentração ou de potencial eléctrico, implicando a introdução da energia necessária e que cessa com a interrupção do metabolismo celular. A diferença de concentração gerada pelo transporte activo tende a dissipar-se com um movimento passivo em direcção oposta. A distribuição final de um soluto submetido a transporte activo é uma distribuição em estado estacionário distinta da distribuição em estado de equilíbrio dos transportes passivos. As concentrações intracelulares de K+ (150 mM) e de Na+ (15mM) São respectivamente superiores e inferiores às esperadas, se estivessem em estado de equilíbrio com o meio extracelular. Isto deve-se à capacidade da célula transportar activamente o Na+ para fora e o K+ para dentro da célula. Esta expulsão activa de Na + vai permitir compensar o excesso de osmolaridade intracelular gerado pela tendência dos iões que distribuem em equilíbrio de Gibbs-Donnan. É assim indispensável para a manutenção do volume celular e sobrevivência da célula. É resultante das propriedades de certas unidades de membrana. É um fenómeno saturável e assimétrico. O transporte activo de Na + para fora está acoplado ao transporte activo de K+ para dentro, saindo 3 iões de Na+ para 2 de K+ que entram, ou seja, tem um efeito electrogénico, aumentando a electronegatividade intracelular. A fonte de energia provém da hidrólise de ATP, sendo 1 molécula de ATP consumida por 3 Na+ e 2 K+ transportados. O sistema de transporte activo transforma a energia metabólica em energia acumulada na diferença de potencial electroquímico gerada pelo gradiente Na+, K+ entre a célula e o meio. Esta energia pode ser utilizada para impulsionar o transporte activo de outras substâncias chamadas transportes activos secundários. Por exemplo, a entrada de aminoácidos em certas células, a passagem de glucídos através da parede intestinal, ou a expulsão de Ca2+ no nervo e músculo e geração e propagação do potencial de acção nas células excitáveis. Classificação dos transportadores: uniporte: transporte de uma só substância não acoplado ao transporte de outra (ex. entrada de glucose no neurónio); simporte: requer a ligação de mais de uma substância sendo transportada conjuntamente (ex. difusão facilitada de Na+ e glucose na mucosa intestinal); antiporte: ocorre a troca de uma substância por outra (ex. bomba de Na+/K+-ATPase). Neurónios: são formados por um corpo celular ou pericário, que contém o núcleo, e do qual partem prolongamentos. Em geral, o volume total dos prolongamentos é maior que o volume do corpo celular. Todos os neurónio apresentam os seguintes componentes: dendrites: prolongamentos numerosos, especializados na função de receber os estímulos do meio ambiente, de células epiteliais ou de outros neurónios. Ao contrário dos axónios que mantém o diâmetro constante ao longo do seu comprimento, as dendrites tornam-se mais finas à medida que se ramificam. A composição das dendrites é semelhante à do corpo celular, contudo não apresentam aparelho de Golgi; axónios: prolongamento único, especializado na condução de impulsos que transmitem informações do neurónio para outras células (nervosas, musculares, glandulares). Cada neurónio possui apenas um axónio. Os axónios na generalidade são maiores do que as dendrites e mantém o diâmetro constante ao longo do seu comprimento. O citoplasma do axónio (axoplasma) apresenta-se muito pobre em organelos. Possui mitocôndrias, cisternas do REL e microtúbulos (que juntamente com as proteínas motoras são responsáveis pelos fluxos axonais). A porção final do axónio, em geral, é muito ramificada e recebe o nome de telodendro (grande quantidade mitocôndrias); e corpo celular: é o centro trófico da célula e é também capaz de receber e integrar estímulos, recebendo estímulos excitatórios ou inibitórios gerados por outras células nervosas. O núcleo do corpo celular é esférico e aparece pouco corado, contendo apenas um nucléolo grande e central. Os neurónios são ricos em RER (nomeadamente nos neurónios motores), que forma agregados de cisternas e ribossomas que quando convenientemente corados apresentam-se ao MOC como manchas basófilas espalhadas pelo citoplasma, os corpúsculos de Nissl. O aparelho de Golgi apenas se localiza no corpo celular. Em determinados locais o corpo celular apresenta grânulos de melanina e de lipofucsina. Mielina: é um complexo lipoproteico, esbranquiçado que envolve os axónios de alguns neurónios (bainha de mielina). Pode ser identificada pelo tetróxido de ósmio que lhe confere uma coloração negra. No SNC a mielina não apresenta incisuras de Shmidt-Lantermann (áreas em que permaneceu o citoplasma da célula de Schwann durante o processo de enrolamento) uma vez que não existem células de Schwann. A bainha de mielina é descontínua, pois é interrompida em intervalos regulares pelos nódulos de Ranvier. A espessura da bainha varia com o diâmetro do axónio, porém é constante ao longo de um mesmo axónio. Cada internódulo é formado por um cilindro de mielina recoberto por uma célula de Schwann, contendo o axónio na sua porção central. A mielina é na realidade constituída por várias camadas de membranas celulares modificadas. No SNC a mielina é produzida pelos oligodendrócitos. Sinapse: estruturas altamente especializadas na transmissão de um impulso nervoso de um neurónio para outro. Existem sinapses entre o axónio e o neurónio (axodendríticas), entre o axónio e o corpo celular (axosomática), entre dendrites (dendrodendríticas) e entre axónios (axoaxónicas). Nas sinapses, as membranas das duas células nervosas ficam separadas por um espaço entre 20 e 30 nm denominado fenda sináptica. No local da sinapse as membranas são denominadas pré-sináptica (do terminal axónio) e póssinápticas (de uma dendrite, corpo celular, axónio ou célula efectora). Estas membranas acham-se espessadas porque existe um acumulo electrodenso aderente às superfícies internas destas membranas. A porção terminal dos axónios mostra uma estrutura típica: existem numerosas vesículas sinápticas; os neurofilamentos são raros, porém as mitocôndrias são frequentes. As vesículas sinápticas contém substâncias denominadas neurotransmissores, que são mediadores químicos responsáveis pela transmissão do impulso nervoso através das sinapses. Esses mediadores são libertados na membrana pós-sináptica, promovendo a condução do impulso nervoso através da fenda sináptica. A união do NT com o receptor pode Ter efeito excitador (sinapses excitatórias) ou inibidor (sinapses inibitórias) sobre o neurónio seguinte do circuito. As membranas das vesículas sinápticas que se incorporam à membrana pré-sináptica são recuperadas por endocitose e reutilizadas para formar novas vesículas sinápticas. A combinação temporária da molécula neurotransmissora com o seu receptor provoca a abertura ou o fecho dos canais iónicos, ou então leva ao desencadeamento de uma cascata de reacções que leva à formação de uma segundo mensageiro. Os neuromoduladores são substâncias que modificam os receptores, seja aumentando ou diminuindo a resposta aos neurotransmissores. Têm um papel mais difuso e mais lento do que os neurotransmissores.