Em formação

5.4: Transporte a granel - Biologia


Habilidades para desenvolver

  • Descrever endocitose, incluindo fagocitose, pinocitose e endocitose mediada por receptor
  • Entenda o processo de exocitose

Além de mover pequenos íons e moléculas através da membrana, as células também precisam remover e absorver moléculas e partículas maiores (consulte a Tabela 5.4.1 para exemplos). Algumas células são mesmo capazes de engolfar microrganismos unicelulares inteiros. Você pode ter hipotetizado corretamente que a absorção e liberação de grandes partículas pela célula requer energia. Uma partícula grande, entretanto, não consegue passar pela membrana, mesmo com a energia fornecida pela célula.

Endocitose

A endocitose é um tipo de transporte ativo que move partículas, como moléculas grandes, partes de células e até células inteiras, para dentro de uma célula. Existem diferentes variações de endocitose, mas todas compartilham uma característica comum: a membrana plasmática da célula se invagina, formando uma bolsa ao redor da partícula-alvo. A bolsa é comprimida, resultando na partícula sendo contida em uma vesícula intracelular recém-criada formada a partir da membrana plasmática.

Fagocitose

A fagocitose (a condição de "comer células") é o processo pelo qual partículas grandes, como células ou partículas relativamente grandes, são absorvidas por uma célula. Por exemplo, quando microorganismos invadem o corpo humano, um tipo de glóbulo branco chamado neutrófilo remove os invasores por meio desse processo, circundando e envolvendo o microorganismo, que é então destruído pelo neutrófilo (Figura ( PageIndex {1} )).

Na preparação para a fagocitose, uma porção da superfície voltada para dentro da membrana plasmática fica revestida com uma proteína chamada clatrina, que estabiliza esta seção da membrana. A porção revestida da membrana então se estende do corpo da célula e envolve a partícula, eventualmente envolvendo-a. Uma vez que a vesícula contendo a partícula é encerrada dentro da célula, a clatrina se desprende da membrana e a vesícula se funde com um lisossoma para a quebra do material no compartimento recém-formado (endossomo). Quando os nutrientes acessíveis da degradação do conteúdo vesicular são extraídos, o endossomo recém-formado se funde com a membrana plasmática e libera seu conteúdo no fluido extracelular. A membrana endossômica torna-se novamente parte da membrana plasmática.

Pinocitose

Uma variação da endocitose é chamada de pinocitose. Isso significa literalmente "beber células" e foi nomeado em uma época em que se presumia que a célula estava intencionalmente absorvendo fluido extracelular. Na verdade, esse é um processo que absorve moléculas, incluindo água, de que a célula precisa do fluido extracelular. A pinocitose resulta em uma vesícula muito menor do que a fagocitose, e a vesícula não precisa se fundir com um lisossoma (Figura ( PageIndex {2} )).

Uma variação da pinocitose é chamada de potocitose. Esse processo usa uma proteína de revestimento, chamada caveolina, no lado citoplasmático da membrana plasmática, que desempenha uma função semelhante à clatrina. As cavidades na membrana plasmática que formam os vacúolos possuem receptores de membrana e jangadas lipídicas, além da caveolina. Os vacúolos ou vesículas formados em caveolae (singular caveola) são menores do que aqueles em pinocitose. A potocitose é usada para trazer pequenas moléculas para dentro da célula e transportar essas moléculas através da célula para sua liberação no outro lado da célula, um processo chamado transcitose.

Endocitose mediada por receptores

Uma variação direcionada da endocitose emprega proteínas receptoras na membrana plasmática que têm uma afinidade de ligação específica para certas substâncias (Figura ( PageIndex {3} )).

Na endocitose mediada por receptor, como na fagocitose, a clatrina está ligada ao lado citoplasmático da membrana plasmática. Se a absorção de um composto for dependente de endocitose mediada por receptor e o processo for ineficaz, o material não será removido dos fluidos do tecido ou do sangue. Em vez disso, ele permanecerá nesses fluidos e aumentará sua concentração. Algumas doenças humanas são causadas pela falha da endocitose mediada por receptor. Por exemplo, a forma de colesterol denominado lipoproteína de baixa densidade ou LDL (também referido como colesterol "ruim") é removido do sangue por endocitose mediada por receptor. Na hipercolesterolemia familiar da doença genética humana, os receptores de LDL são defeituosos ou ausentes inteiramente. Pessoas com essa condição apresentam níveis de colesterol no sangue com risco de vida, porque as células não conseguem eliminar as partículas de LDL do sangue.

Embora a endocitose mediada por receptor seja projetada para trazer substâncias específicas que são normalmente encontradas no fluido extracelular para dentro da célula, outras substâncias podem ganhar entrada na célula no mesmo local. Os vírus da gripe, a difteria e a toxina da cólera têm locais que reagem de forma cruzada com os locais normais de ligação ao receptor e ganham entrada nas células.

Vídeo ( PageIndex {1} ): Veja a endocitose mediada por receptor em ação e clique em diferentes partes para obter uma animação focada.

Exocitose

O processo reverso de mover o material para dentro de uma célula é o processo de exocitose. A exocitose é o oposto dos processos discutidos acima, pois seu propósito é expelir material da célula para o fluido extracelular. O material residual é envolvido por uma membrana e se funde com o interior da membrana plasmática. Essa fusão abre o envelope membranoso no exterior da célula e o material residual é expelido para o espaço extracelular (Figura ( PageIndex {4} )). Outros exemplos de células que liberam moléculas via exocitose incluem a secreção de proteínas da matriz extracelular e a secreção de neurotransmissores na fenda sináptica por vesículas sinápticas.

Tabela ( PageIndex {1} ): Métodos de transporte, requisitos de energia e tipos de materiais transportados.
Método de TransportePassivo ativoMaterial Transportado
DifusãoPassivaMaterial de baixo peso molecular
OsmosePassivaÁgua
Transporte / difusão facilitadoPassivaSódio, potássio, cálcio, glicose
Transporte ativo primárioAtivoSódio, potássio, cálcio
Transporte ativo secundárioAtivoAminoácidos, lactose
FagocitoseAtivoGrandes macromoléculas, células inteiras ou estruturas celulares
Pinocitose e potocitoseAtivoMoléculas pequenas (líquidos / água)
Endocitose mediada por receptoresAtivoGrandes quantidades de macromoléculas

Resumo

Os métodos de transporte ativo requerem o uso direto de ATP para abastecer o transporte. Partículas grandes, como macromoléculas, partes de células ou células inteiras, podem ser engolfadas por outras células em um processo chamado fagocitose. Na fagocitose, uma porção da membrana invagina e flui ao redor da partícula, eventualmente se soltando e deixando a partícula inteiramente envolvida por um envelope de membrana plasmática. O conteúdo da vesícula é decomposto pela célula, com as partículas usadas como alimento ou despachadas. A pinocitose é um processo semelhante em menor escala. A membrana plasmática se invagina e se solta, produzindo um pequeno envelope de fluido de fora da célula. A pinocitose importa substâncias de que a célula precisa do fluido extracelular. A célula expele os resíduos de maneira semelhante, mas reversa: ela empurra um vacúolo membranoso para a membrana plasmática, permitindo que o vacúolo se funda com a membrana e se incorpore à estrutura da membrana, liberando seu conteúdo para o exterior.

Glossário

caveolin
proteína que reveste o lado citoplasmático da membrana plasmática e participa do processo de atualização do líquido por potocitose
clatrina
proteína que reveste a superfície interna da membrana plasmática e auxilia na formação de estruturas especializadas, como fossas revestidas, para fagocitose
endocitose
tipo de transporte ativo que move substâncias, incluindo fluidos e partículas, para dentro de uma célula
exocitose
processo de passagem de material a granel para fora de uma célula
pinocitose
uma variação da endocitose que importa macromoléculas que a célula necessita do fluido extracelular
potocitose
variação da pinocitose que usa uma proteína de revestimento diferente (caveolina) no lado citoplasmático da membrana plasmática
endocitose mediada por receptores
variação da endocitose que envolve o uso de proteínas de ligação específicas na membrana plasmática para moléculas ou partículas específicas e poços revestidos de clatrina que se tornam vesículas revestidas de clatrina

7.4 & # 8211 Transporte a granel

Ao final desta seção, você será capaz de fazer o seguinte:

  • Descrever endocitose, incluindo fagocitose, pinocitose e endocitose mediada por receptor
  • Entenda o processo de exocitose

Além de mover pequenos íons e moléculas através da membrana, as células também precisam remover e absorver moléculas e partículas maiores (ver (Figura) para exemplos). Algumas células são mesmo capazes de engolfar microrganismos unicelulares inteiros. Você pode ter hipotetizado corretamente que, quando uma célula capta e libera partículas grandes, ela requer energia. Uma partícula grande, entretanto, não consegue passar pela membrana, mesmo com a energia que a célula fornece.


28. Um tipo de mutação na proteína CFTR impede o transporte de íons cloreto através do canal. Qual das alternativas a seguir é mais provável de ser observada nos pulmões de pacientes com essa mutação.

  • Você está aqui: & # 160
  • Casa
  • Guarda-chuva
  • Livros didáticos
  • Bio581
  • Capítulo 11 Meiose e reprodução sexual
  • 11.1 O Processo de Meiose

Este texto é baseado na Openstax Biology for AP Courses, Autores contribuintes sênior Julianne Zedalis, The Bishop's School em La Jolla, CA, John Eggebrecht, Cornell University Autores contribuintes Yael Avissar, Rhode Island College, Jung Choi, Georgia Institute of Technology, Jean DeSaix , University of North Carolina em Chapel Hill, Vladimir Jurukovski, Suffolk County Community College, Connie Rye, East Mississippi Community College, Robert Wise, University of Wisconsin, Oshkosh

Este trabalho foi licenciado sob uma Licença Creative Commons Atribuição-NãoComercial 4.0 Unported, sem restrições adicionais


Exocitose

A exocitose é o processo pelo qual as células liberam partículas de dentro da célula para o espaço extracelular.

Objetivos de aprendizado

Descreva a exocitose e os processos usados ​​para liberar materiais da célula.

Principais vantagens

Pontos chave

  • A exocitose é o oposto da endocitose, pois envolve a liberação de materiais da célula.
  • A exocitose tem cinco estágios, cada um levando à ligação da vesícula com a membrana celular.
  • Muitas funções corporais incluem o uso de exocitose, como a liberação de neurotransmissores na fenda sináptica e a liberação de enzimas no sangue.

Termos chave

  • secreção: O ato de secretar (produzir e descarregar) uma substância, especialmente de uma glândula.
  • vesícula: Um compartimento ligado à membrana encontrado em uma célula.

Exocitose

Exocitose & # 8217 objetivo principal é expelir material da célula para o fluido extracelular, que é o oposto do que ocorre na endocitose. Na exocitose, o material residual é envolvido por uma membrana e se funde com o interior da membrana plasmática. Essa fusão abre o envelope membranoso no exterior da célula e os resíduos são expelidos para o espaço extracelular. A exocitose é usada continuamente por células vegetais e animais para excretar resíduos das células.

Exocitose: Na exocitose, as vesículas contendo substâncias se fundem com a membrana plasmática. O conteúdo é então liberado para o exterior da célula.

A exocitose é composta por cinco estágios principais. O primeiro estágio é chamado de tráfego de vesículas. Isso envolve as etapas necessárias para mover, em uma distância significativa, a vesícula que contém o material a ser descartado. O próximo estágio que ocorre é o tethering da vesícula, que liga a vesícula à membrana celular por material biológico com metade do diâmetro de uma vesícula. Em seguida, a membrana da vesícula & # 8217s e a membrana da célula se conectam e são mantidas juntas na etapa de encaixe da vesícula. Este estágio de exocitose é então seguido pelo priming da vesícula, que inclui todos os rearranjos moleculares e modificações de proteínas e lipídios que ocorrem após o docking inicial. Em algumas células, não há priming. O estágio final, a fusão da vesícula, envolve a fusão da membrana da vesícula com a membrana alvo. Isso resulta na liberação de materiais indesejados no espaço fora da célula.

Alguns exemplos de células que liberam moléculas via exocitose incluem a secreção de proteínas da matriz extracelular e a secreção de neurotransmissores na fenda sináptica por vesículas sinápticas. Alguns exemplos de células que usam exocitose incluem: a secreção de proteínas como enzimas, hormônios peptídicos e anticorpos de diferentes células, a inversão da membrana plasmática, a colocação de proteínas integrais de membrana (IMPs) ou proteínas que estão ligadas biologicamente à célula e a reciclagem dos receptores ligados à membrana plasmática (moléculas na membrana celular que interceptam os sinais).


5.4: Transporte a granel - Biologia

1 C
2 D
3 D
4 As informações para construir esta tabela podem ser encontradas nas páginas 72 e # 821173.
5 a As informações para responder a esta pergunta podem ser encontradas na página 77 e na resposta ao SAQ 4.5.
b As informações para responder a esta pergunta podem ser encontradas na página 77 e na resposta ao SAQ 4.5.
6 uma Uma cabeça de fosfato (de fosfolipídeo)
Cauda (s) de ácido graxo B (de fosfolipídio)
Bicamada / membrana de fosfolipídio C
b eu hidrofílico
ii hidrofóbico
iii hidrofóbico
4 hidrofílico
c íons se movem por difusão
canal tem formato que é específico para íon particular
canal é hidrofílico / preenchido com água / permite o movimento de substância polar
íons movem gradiente de concentração para baixo
d ambas as proteínas intrínsecas
ambos têm formato específico
e as proteínas do canal têm uma forma fixa / proteínas transportadoras têm uma forma variável
f largura de C medida em mm
mm convertido para μm e μm convertido para nm
fórmula correta ampliação usada: M = I / A = largura de C & # 247 7 aceitar mm, μm ou nm
resposta correta em nm

N.B. Pode-se argumentar que a difusão facilitada é controlável, porque o número de proteínas do canal na membrana pode afetar a taxa.


9 Descrição da taxa de entrada de água é rápida no início, mas diminui gradualmente
até que a taxa seja zero / nenhuma entrada adicional de água ou água entre até que o potencial hídrico da célula = potencial hídrico da água pura = 0 (= equilíbrio)
exponencial / não linear
taxa depende / proporcional à diferença no potencial da água entre a célula e o externo
solução [máx. 3]

Explicação

a água (sempre) se move de uma região de maior potencial hídrico para uma região de menor potencial hídrico
(neste caso) por osmose
através da membrana da superfície celular parcialmente permeável da célula
conforme a célula se enche de água, a célula / protoplasto se expande e a pressão (potencial) aumenta
até que o potencial hídrico da célula = zero / potencial hídrico da água pura

parede celular rígida / não estica (longe) e evita a entrada de mais água a célula é túrgida [máx. 5]

10 uma quanto maior for a diferença de concentração, maior será a taxa de transporte [1]
b A difusão (líquida) e a difusão facilitada ocorrem apenas se houver uma concentração, diferença / gradiente, através da membrana
ou
em equilíbrio / se não houver diferença de concentração,
não há troca / transporte líquido através da membrana / taxa de transporte, é o mesmo em ambos
direções AW
o transporte ativo pode ocorrer mesmo se não houver diferença de concentração
porque as moléculas / íons estão sendo bombeados AW [3]
c eu transporte ativo [1]
ii o transporte ativo depende de um suprimento de ATP
fornecido pela respiração [2]


Biologia 171

Ao final desta seção, você será capaz de fazer o seguinte:

  • Descrever endocitose, incluindo fagocitose, pinocitose e endocitose mediada por receptor
  • Entenda o processo de exocitose

Além de mover pequenos íons e moléculas através da membrana, as células também precisam remover e absorver moléculas e partículas maiores (ver (Figura) para exemplos). Algumas células são mesmo capazes de engolfar microrganismos unicelulares inteiros. Você pode ter hipotetizado corretamente que, quando uma célula capta e libera partículas grandes, ela requer energia. Uma partícula grande, entretanto, não consegue passar pela membrana, mesmo com a energia que a célula fornece.

Endocitose

A endocitose é um tipo de transporte ativo que move partículas, como moléculas grandes, partes de células e até células inteiras, para dentro de uma célula. Existem diferentes variações de endocitose, mas todas compartilham uma característica comum: a membrana plasmática da célula invagina, formando uma bolsa ao redor da partícula-alvo. A bolsa é comprimida, resultando na partícula que se contém em uma vesícula intracelular recém-criada formada a partir da membrana plasmática.

Fagocitose

A fagocitose (a condição de “comer células”) é o processo pelo qual uma célula absorve partículas grandes, como outras células ou partículas relativamente grandes. Por exemplo, quando microorganismos invadem o corpo humano, um tipo de glóbulo branco, um neutrófilo, irá remover os invasores por meio desse processo, circundando e engolfando o microorganismo, que o neutrófilo então destrói ((Figura)).


Na preparação para a fagocitose, uma porção da superfície da membrana plasmática & # 8217s voltada para dentro fica revestida com a proteína clatrina, que estabiliza esta seção da membrana & # 8217s. A porção revestida da membrana então se estende do corpo da célula e envolve a partícula, eventualmente envolvendo-a. Uma vez que a vesícula contendo a partícula é encerrada dentro da célula, a clatrina se desprende da membrana e a vesícula se funde com um lisossoma para quebrar o material no compartimento recém-formado (endossomo). Quando os nutrientes acessíveis do conteúdo vesicular & # 8217 degradação foram extraídos, o endossomo recém-formado se funde com a membrana plasmática e libera seu conteúdo no fluido extracelular. A membrana endossômica torna-se novamente parte da membrana plasmática.

Pinocitose

Uma variação da endocitose é a pinocitose. Isso significa literalmente “beber celular”. Descoberto por Warren Lewis em 1929, este embriologista e biólogo celular americano descreveu um processo pelo qual presumia que a célula estava intencionalmente absorvendo fluido extracelular. Na verdade, esse é um processo que absorve moléculas, incluindo água, de que a célula precisa do fluido extracelular. A pinocitose resulta em uma vesícula muito menor do que a fagocitose, e a vesícula não precisa se fundir com um lisossoma ((Figura)).


Uma variação da pinocitose é a potocitose. Este processo usa uma proteína de revestimento, caveolina, no lado citoplasmático da membrana plasmática & # 8217s, que desempenha uma função semelhante à clatrina. As cavidades na membrana plasmática que formam os vacúolos possuem receptores de membrana e jangadas de lipídios, além da caveolina. Os vacúolos ou vesículas formados em caveolae (singular caveola) são menores do que aqueles em pinocitose. A potocitose traz pequenas moléculas para dentro da célula e as transporta através da célula para sua liberação no outro lado, um processo que chamamos de transcitose.

Endocitose mediada por receptores

Uma variação direcionada da endocitose emprega proteínas receptoras na membrana plasmática que possuem uma afinidade de ligação específica para certas substâncias ((Figura)).


Na endocitose mediada por receptor, como na fagocitose, a clatrina se liga ao lado citoplasmático da membrana plasmática & # 8217s. Se a absorção de um composto for dependente de endocitose mediada por receptor e o processo for ineficaz, o material não será removido dos fluidos do tecido ou do sangue. Em vez disso, ele permanecerá nesses fluidos e aumentará sua concentração. A falha da endocitose mediada por receptor causa algumas doenças humanas. Por exemplo, a endocitose mediada por receptor remove a lipoproteína de baixa densidade ou LDL (ou colesterol & # 8220bad & # 8221) do sangue. Na hipercolesterolemia familiar da doença genética humana, os receptores de LDL são defeituosos ou ausentes inteiramente. Pessoas com essa condição apresentam níveis de colesterol no sangue com risco de vida, porque suas células não conseguem eliminar as partículas de LDL.

Embora a endocitose mediada por receptor seja projetada para trazer substâncias específicas que estão normalmente no fluido extracelular para dentro da célula, outras substâncias podem ganhar entrada na célula no mesmo local. Os vírus da gripe, a difteria e a toxina da cólera têm locais que reagem de forma cruzada com os locais normais de ligação ao receptor e ganham entrada nas células.

Veja Endocitose mediada por receptor (vídeo) em ação e clique em diferentes partes para obter uma animação focada.

Exocitose

O processo reverso de mover o material para dentro de uma célula é o processo de exocitose. A exocitose é o oposto dos processos que discutimos acima, pois seu propósito é expelir material da célula para o fluido extracelular. O material residual é envolvido por uma membrana e se funde com o interior da membrana plasmática # 8217s. Essa fusão abre o envelope membranoso no exterior da célula e o material residual é expelido para o espaço extracelular ((Figura)). Outros exemplos de células que liberam moléculas via exocitose incluem a secreção de proteínas da matriz extracelular e a secreção de neurotransmissores na fenda sináptica por vesículas sinápticas.


Métodos de transporte, requisitos de energia e tipos de material transportado
Método de Transporte Passivo ativo Material Transportado
Difusão Passiva Material de baixo peso molecular
Osmose Passiva Água
Transporte / difusão facilitado Passiva Sódio, potássio, cálcio, glicose
Transporte ativo primário Ativo Sódio, potássio, cálcio
Transporte ativo secundário Ativo Aminoácidos, lactose
Fagocitose Ativo Grandes macromoléculas, células inteiras ou estruturas celulares
Pinocitose e potocitose Ativo Moléculas pequenas (líquidos / água)
Endocitose mediada por receptores Ativo Grandes quantidades de macromoléculas

Resumo da Seção

Os métodos de transporte ativo requerem o uso direto de ATP para abastecer o transporte. Em um processo que os cientistas chamam de fagocitose, outras células podem engolfar partículas grandes, como macromoléculas, partes celulares ou células inteiras. Na fagocitose, uma porção da membrana invagina e flui ao redor da partícula, eventualmente removendo-se e deixando a partícula inteiramente envolvida por um envelope de membrana plasmática & # 8217s. A célula decompõe o conteúdo das vesículas, com as partículas usadas como alimento ou despachadas. A pinocitose é um processo semelhante em menor escala. A membrana plasmática se invagina e se solta, produzindo um pequeno envelope de fluido de fora da célula. A pinocitose importa substâncias de que a célula precisa do fluido extracelular. A célula expele os resíduos de maneira semelhante, mas reversa. Ele empurra um vacúolo membranoso para a membrana plasmática, permitindo que o vacúolo se funda com a membrana e se incorpore à estrutura da membrana, liberando seu conteúdo para o exterior.

Resposta livre

Por que é importante que existam diferentes tipos de proteínas nas membranas plasmáticas para o transporte de materiais para dentro e para fora de uma célula?

As proteínas permitem que uma célula selecione qual composto será transportado, atendendo às necessidades da célula e não trazendo mais nada.

Por que os íons têm dificuldade em atravessar as membranas plasmáticas, apesar de seu tamanho pequeno?

Os íons são carregados e, conseqüentemente, são hidrofílicos e não podem se associar à porção lipídica da membrana. Os íons devem ser transportados por proteínas transportadoras ou canais iônicos.

Glossário


Membranas Biológicas # 2

As membranas plasmáticas são parcialmente permeáveis, pois permitem que algumas substâncias, mas não todas, passem por elas.

  • Moléculas muito pequenas se difundem através da membrana plasmática
  • Algumas substâncias se dissolvem na camada lipídica para passar
  • Substâncias maiores passam através dos canais de proteínas ou são transportadas por proteínas transportadoras

Funções da membrana plasmática

  • Separa o conteúdo da célula do ambiente externo
  • Regula o transporte de materiais para dentro e para fora da célula
  • Pode conter enzimas específicas envolvidas nas vias metabólicas
  • Contém antígenos para que o sistema imunológico possa reconhecer a célula como sendo ela mesma e não atacá-la
  • Pode liberar sinais químicos para outras células e contém receptores para comunicação e sinalização celular (o hormônio se liga aos receptores ligados à membrana)
  • Pode ser o local de reações químicas

As funções das membranas nas células incluem:

  • As cristas das mitocôndrias, que fornecem uma grande área de superfície para a respiração aeróbica
  • O tilacóide dos cloroplastos que abrigam a clorofila e são o local da fotossíntese
  • A membrana plasmática das células epiteliais do intestino delgado que contém enzimas digestivas que quebram certos açúcares

Modelo de mosaico fluido - teoria da estrutura da membrana celular com proteínas embutidas em um mar de fosfolipídios

  • Proteínas do canal - permitem que os íons se espalhem
  • Proteínas transportadoras - permitem moléculas específicas através da membrana
  • Glicolipídio - lipídio / fosfolipídio com uma cadeia de carboidrato
  • Glicoproteína - proteína com uma cadeia de carboidratos
  • Outros incluem: Enzimas, antígenos e locais de receptor de amp para hormônios
  • Colesterol - regula a fluidez e dá estabilidade mecânica e resiste ao efeito das mudanças de temperatura na membrana
  • Glicocálice - a área hidrofílica logo fora da célula que consiste em cadeias de carboidratos ligadas a lipídios e proteínas

Membranas de células neuronais

  • Canais de proteína e portadores que cobrem o longo axônio permitem o transporte de íons para trazer a condução de impulsos elétricos ao longo de seu comprimento
  • Eles têm uma bainha de mielina de células achatadas ao redor deles várias vezes para dar mais camadas de membrana e para isolar os impulsos elétricos

Membranas da célula capilar da raiz

Eles têm muitas proteínas transportadoras que transportam íons nitrato do solo para a célula como parte do ciclo do nitrogênio.

Cristas da Mitocôndria

Estes contêm muitos transportadores de elétrons feitos de proteínas e canais de íons de hidrogênio que estão associados com a síntese de ATP

Membranas de glóbulos brancos

Estes contêm receptores de proteína para detecção de antígenos em células estranhas e patógenos

Difusão através das membranas

Difusão - movimento de moléculas de uma área de alta concentração daquela molécula para uma área de baixa concentração através de uma membrana parcialmente permeável ao longo de um gradiente de concentração. É passivo e não envolve energia metabólica (ATP)

Difusão facilitada - o movimento de moléculas de uma área de alta concentração daquela molécula para uma área de baixa concentração através de uma membrana parcialmente permeável via canais ou transportadores de proteínas. Isso ainda não requer energia metabólica (ATP)

Os processos passivos usam apenas a energia cinética das moléculas, não o ATP.

Quando as moléculas se movem para baixo em seu gradiente de concentração, elas ainda se movem aleatoriamente, mas permanecem uniformemente dispersas, o que é chamado de difusão líquida. Eles alcançaram o equilíbrio.

O gradiente de concentração é mantido pelas células respiratórias usando o O2 em animais e a difusão do gás carbônico na célula da paliçada para uso em cloroplastos para fotossíntese e o uso constante dessas moléculas no interior da célula mantém um gradiente de concentração, pois há sempre uma concentração maior no ambiente externo.

Fatores que afetam a taxa de difusão simples

  • Temperatura - conforme aumenta, a energia cinética aumenta, então a taxa de difusão aumenta
  • Distância de difusão - quanto mais espessa a distância membrana / difusão, mais lenta é a taxa de difusão
  • Área de superfície - mais difusão pode ocorrer de uma área de superfície maior
  • Tamanho da molécula de difusão - moléculas / íons menores se difundem mais rapidamente
  • Gradiente de concentração - quanto mais íngreme o gradiente, mais rápida será a difusão

Os neurônios têm muitos canais iônicos nas sinapses para ajudar na condutividade elétrica entre as células.

As membranas das células epiteliais sempre têm canais de íon cloreto, pois estes desempenham um papel na regulação da composição do muco.

Esta é a passagem efetiva das moléculas de água por seu gradiente de potencial hídrico, através de uma membrana parcialmente permeável.

Potencial hídrico - medida da tendência das moléculas de água de se difundirem de uma região para outra

Em uma solução, o soluto é dissolvido no solvente. As moléculas de água podem passar diretamente pela bicamada fosfolipídica.

Se as moléculas de soluto se dissociarem em íons carregados, a água será atraída por elas, pois é uma molécula polar.

Potencial hídrico

  • Água pura tem o maior potencial de água de 0kPa
  • As moléculas de soluto diminuem o potencial da água
  • As moléculas de água se movem de um potencial hídrico alto para um potencial hídrico baixo
  • Quando o potencial da água é igual em ambos os lados, não haverá movimento líquido de osmose
  • Água com solutos tem valores de potencial de água negativos

Transporte ativo - o movimento de substâncias contra seu gradiente de concentração através de uma membrana celular que requer ATP

Endocitose & # 8211 transporte em massa de moléculas muito grandes para passar através de uma membrana celular para dentro de uma célula

Exocitose - transporte em massa de moléculas muito grandes para passar através de uma membrana celular para fora de uma célula

Bombas de sódio e potássio

3x íons Na + são transportados em uma direção, enquanto 2x íons K + são transportados na direção oposta.

Proteínas transportadoras

O ATP permite que algumas proteínas transportadoras mudem sua conformação para transportar a molécula de um lado de um gradiente para outro

Transporte a granel

Pinocitose - células que ingerem líquidos

Fagocitose - células que ingerem matéria sólida (por exemplo, leucócitos ingerindo uma bactéria)

  1. Uma vesícula ligada à membrana, contendo substância a ser secretada, é movida em direção à superfície da célula
  2. A vesícula se funde com a membrana celular
  3. O local fundido se divide, liberando o conteúdo da vesícula para o ambiente externo


Perguntas de revisão

O que acontece com a membrana de uma vesícula após a exocitose?

  1. Sai da célula.
  2. É desmontado pela célula.
  3. Ele se funde e se torna parte da membrana plasmática.
  4. É usado novamente em outro evento de exocitose.

Qual mecanismo de transporte pode trazer células inteiras para dentro de uma célula?

  1. pinocitose
  2. fagocitose
  3. transporte facilitado
  4. transporte ativo primário

De que maneira importante a endocitose mediada por receptor difere da fagocitose?

  1. Ele transporta apenas pequenas quantidades de fluido.
  2. Não envolve a remoção da membrana.
  3. Ele traz apenas uma substância especificamente direcionada.
  4. Ele traz substâncias para a célula, enquanto a fagocitose remove substâncias.

Muitos vírus entram nas células hospedeiras por meio de endocitose mediada por receptor. Qual é a vantagem dessa estratégia de entrada?

  1. O vírus entra diretamente no citoplasma da célula.
  2. O vírus é protegido do reconhecimento pelos glóbulos brancos.
  3. O vírus entra apenas em seu tipo de célula hospedeira alvo.
  4. O vírus pode injetar diretamente seu genoma no núcleo da célula.

Qual das seguintes organelas depende da exocitose para completar sua função?

Imagine que uma célula pode realizar exocitose, mas apenas endocitose mínima. O que aconteceria com a célula?


Uma variação direcionada da endocitose emprega proteínas receptoras na membrana plasmática que possuem uma afinidade de ligação específica para certas substâncias (Figura).

Na endocitose mediada por receptor, a absorção de substâncias pela célula tem como alvo um único tipo de substância que se liga ao receptor na superfície externa da membrana celular. (crédito: modificação da obra de Mariana Ruiz Villareal)

Embora a endocitose mediada por receptor seja projetada para trazer substâncias específicas que estão normalmente no fluido extracelular para dentro da célula, outras substâncias podem ganhar entrada na célula no mesmo local. Os vírus da gripe, a difteria e a toxina da cólera têm locais que apresentam reação cruzada com os locais normais de ligação ao receptor e entram nas células.

Link para aprendizagem

Veja a endocitose mediada por receptor em ação e clique em diferentes partes para obter uma animação focada.


O que é fluxo em massa?

O fluxo em massa é um movimento de moléculas de uma área de alta pressão para uma área de baixa pressão. Em biologia celular, refere-se ao transporte de fluidos ou eletrólitos entre as células através de aberturas, ou poros, entre as células. Banheiros e torneiras empregam mecanismos que utilizam o bulk flow, assim como os sistemas de transporte encontrados em plantas e animais.

O xilema e o floema nas plantas desempenham uma função semelhante às veias e artérias dos animais. No sistema circulatório, o sangue flui através das artérias e veias de áreas de alta pressão para áreas de baixa pressão. As plantas também dependem do fluxo a granel para transportar materiais para vários lugares. A água no xilema das folhas evapora em um processo chamado transpiração, que cria menos pressão no xilema. A água pode então fluir através do xilema para a zona de menor pressão.

Em geral, o bulk flow em plantas é um processo mais rápido do que osmose ou difusão, ambos os quais envolvem um transporte passivo de materiais de uma área de alta para baixa pressão. Mas a difusão pode transferir materiais apenas em distâncias curtas, o que é um problema para plantas altas. O fluxo em massa pode empurrar a água das raízes de uma planta até as folhas.


Assista o vídeo: Biología transporte en membrana celular (Janeiro 2022).