Em formação

9.4: Transporte Ativo - Biologia


objetivos de aprendizado

Ao final desta seção, você será capaz de:

  • Entenda como os gradientes eletroquímicos afetam os íons
  • Descrever endocitose, incluindo fagocitose, pinocitose e endocitose mediada por receptor
  • Entenda o processo de exocitose

Os mecanismos de transporte ativo requerem o uso da energia da célula, geralmente na forma de trifosfato de adenosina (ATP). Se uma substância deve se mover para dentro da célula contra seu gradiente de concentração, ou seja, se a concentração da substância dentro da célula deve ser maior do que sua concentração no fluido extracelular, a célula deve usar energia para mover a substância. Alguns mecanismos de transporte ativo movem materiais de baixo peso molecular, como íons, através da membrana.

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

Gradiente Eletroquímico

Discutimos gradientes de concentração simples - concentrações diferenciais de uma substância em um espaço ou membrana - mas, em sistemas vivos, os gradientes são mais complexos. Como as células contêm proteínas, muitas das quais com carga negativa, e como os íons entram e saem das células, há um gradiente elétrico, uma diferença de carga, através da membrana plasmática. O interior das células vivas é eletricamente negativo em relação ao fluido extracelular em que são banhadas; ao mesmo tempo, as células têm maiores concentrações de potássio (K+) e menores concentrações de sódio (Na+) do que o fluido extracelular. Assim, em uma célula viva, o gradiente de concentração e gradiente elétrico de Na+ promove a difusão do íon na célula, e o gradiente elétrico de Na+ (um íon positivo) tende a conduzi-lo para o interior carregado negativamente. A situação é mais complexa, porém, para outros elementos, como o potássio. O gradiente elétrico de K+ promove a difusão do íon em a célula, mas o gradiente de concentração de K+ promove difusão Fora da célula (Figura 1). O gradiente combinado que afeta um íon é chamado de gradiente eletroquímico e é especialmente importante para as células musculares e nervosas.

Movendo-se contra um gradiente

Para mover substâncias contra uma concentração ou gradiente eletroquímico, a célula deve usar energia. Essa energia é colhida do ATP que é gerado pelo metabolismo celular. Os mecanismos de transporte ativos, chamados coletivamente de bombas ou proteínas transportadoras, atuam contra gradientes eletroquímicos. Com exceção dos íons, pequenas substâncias passam constantemente pelas membranas plasmáticas. O transporte ativo mantém as concentrações de íons e outras substâncias necessárias às células vivas em face dessas mudanças passivas. Muito do suprimento de energia metabólica de uma célula pode ser gasto na manutenção desses processos. Como os mecanismos de transporte ativo dependem do metabolismo celular para obter energia, eles são sensíveis a muitos venenos metabólicos que interferem no fornecimento de ATP.

Existem dois mecanismos para o transporte de material de baixo peso molecular e macromoléculas. O transporte ativo primário move os íons através de uma membrana e cria uma diferença de carga através dessa membrana. O sistema de transporte ativo primário usa ATP para mover uma substância, como um íon, para dentro da célula e, muitas vezes, ao mesmo tempo, uma segunda substância é movida para fora da célula. A bomba de sódio-potássio, uma bomba importante nas células animais, gasta energia para mover os íons de potássio para dentro da célula e um número diferente de íons de sódio para fora da célula (Figura 2). A ação dessa bomba resulta em uma diferença de concentração e carga através da membrana.

O transporte ativo secundário descreve o movimento do material usando a energia do gradiente eletroquímico estabelecido pelo transporte ativo primário. Usando a energia do gradiente eletroquímico criado pelo sistema de transporte ativo primário, outras substâncias, como aminoácidos e glicose, podem ser trazidas para a célula por meio de canais de membrana. O próprio ATP é formado por meio de transporte ativo secundário usando um gradiente de íons de hidrogênio na mitocôndria.

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 um vacúolo recém-criado que é formado a partir da membrana plasmática.

A fagocitose é o processo pelo qual partículas grandes, como células, são absorvidas por uma célula. Por exemplo, quando os microrganismos invadem o corpo humano, um tipo de glóbulo branco denominado neutrófilo remove o invasor por meio desse processo, circundando e engolfando o microrganismo, que é então destruído pelo neutrófilo (Figura 3).

Uma variação da endocitose é chamada de pinocitose. Isso significa literalmente “beber pela célula” e foi nomeado em uma época em que se presumia que a célula estava intencionalmente absorvendo fluido extracelular. Na realidade, esse processo obtém os solutos que a célula precisa do fluido extracelular (Figura 3).

Uma variação direcionada da endocitose emprega proteínas de ligação na membrana plasmática que são específicas para certas substâncias (Figura 3). As partículas se ligam às proteínas e a membrana plasmática se invagina, trazendo a substância e as proteínas para dentro da célula. Se a passagem através da membrana do alvo da endocitose mediada por receptor for ineficaz, ela não será removida dos fluidos do tecido ou do sangue. Em vez disso, ele permanecerá nesses fluidos e aumentará em concentração. Algumas doenças humanas são causadas por uma falha na 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 a substância química do sangue.

Exocitose

Em contraste com esses métodos de mover o material para dentro de uma célula, está 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. Uma partícula envolvida na membrana se funde com o interior da membrana plasmática. Essa fusão abre o envelope membranoso para o exterior da célula e a partícula é expelida para o espaço extracelular (Figura 4).

Resumo da Seção

O gradiente combinado que afeta um íon inclui seu gradiente de concentração e seu gradiente elétrico. As células vivas precisam de certas substâncias em concentrações maiores do que as existentes no espaço extracelular. Mover substâncias em seus gradientes eletroquímicos requer energia da célula. O transporte ativo usa a energia armazenada em ATP para abastecer o transporte. O transporte ativo de material de pequeno tamanho molecular usa proteínas integrais na membrana celular para mover o material - essas proteínas são análogas às bombas. Algumas bombas, que realizam o transporte ativo primário, acoplam-se diretamente ao ATP para conduzir sua ação. No transporte secundário, a energia do transporte primário pode ser usada para mover outra substância para dentro da célula e subir seu gradiente de concentração.

Os métodos de endocitose requerem o uso direto de ATP para alimentar o transporte de partículas grandes, como macromoléculas; partes de células ou células inteiras podem ser engolfadas por outras células em um processo denominado fagocitose. Na fagocitose, uma porção da membrana invagina e flui ao redor da partícula, eventualmente se separando e deixando a partícula totalmente envolvida por um envelope de membrana plasmática. Os vacúolos são decompostos pela célula, com as partículas usadas como alimento ou despachadas de alguma outra forma. A pinocitose é um processo semelhante em menor escala. A célula expele resíduos e outras partículas por meio do processo reverso, a exocitose. Os resíduos são movidos para fora da célula, empurrando uma vesícula membranosa para a membrana plasmática, permitindo que a vesícula se funda com a membrana e se incorpore à estrutura da membrana, liberando seu conteúdo para o exterior da célula.

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Pergunta adicional de autoverificação

1. Onde a célula obtém energia para os processos de transporte ativo?

Responder

1. A célula coleta energia do ATP produzido por seu próprio metabolismo para alimentar processos de transporte ativo, como bombas.

Tente

transporte Ativo: o método de transporte de material que requer energia

gradiente eletroquímico: um gradiente produzido pelas forças combinadas do gradiente elétrico e do gradiente químico

endocitose: um tipo de transporte ativo que move substâncias, incluindo fluidos e partículas, para dentro de uma célula

exocitose: um processo de passagem de material para fora de uma célula

fagocitose: um processo que retira macromoléculas de que a célula necessita do fluido extracelular; uma variação de endocitose

pinocitose: um processo que retira os solutos de que a célula precisa do fluido extracelular; uma variação de endocitose

endocitose mediada por receptores: uma variante da endocitose que envolve o uso de proteínas de ligação específicas na membrana plasmática para moléculas ou partículas específicas


Você pode dizer por seus rostos que esses aviadores (Figura 4.8.1) estão gastando muita energia tentando empurrar este Humvee encosta acima. Os homens participam de uma competição que testa sua força bruta contra a de outras equipes. O Humvee pesa cerca de 13 mil libras (cerca de 5.897 quilogramas), então leva cada grama de energia que eles podem reunir para movê-lo morro acima contra a força da gravidade. O transporte de algumas substâncias através da membrana plasmática é um pouco como empurrar um Humvee morro acima - não pode ser feito sem adicionar energia.

Algumas substâncias podem passar para dentro ou para fora de uma célula através da membrana plasmática sem qualquer necessidade de energia, porque estão se movendo de uma área de concentração mais alta para uma área de concentração mais baixa. Este tipo de transporte é denominado transporte passivo . Outras substâncias requerem energia para atravessar a membrana plasmática, muitas vezes porque estão se movendo de uma área de menor concentração para uma área de maior concentração, contra o gradiente de concentração. Este tipo de transporte é denominado transporte Ativo . A energia para o transporte ativo vem da molécula carregadora de energia chamada ATP (trifosfato de adenosina). O transporte ativo também pode exigir proteínas chamadas bombas, que estão embutidas na membrana plasmática. Dois tipos de transporte ativo são as bombas de membrana (como a bomba de sódio-potássio) e o transporte de vesículas.


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AQA GCSE Biology 9-1 Osmose e AMP Transporte Ativo - Pacote de Recursos

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Transporte ativo | Definição, tipos e # 038 exemplos

Para sustentar a vida, várias substâncias precisam ser compelidas a ser transportadas para dentro, para fora e entre as células. Em alguns casos, isso pode ser feito por meio de transporte, que não usa energia. Em vários casos, entretanto, a célula precisa transportar qualquer coisa contra seu gradiente de concentração. Nestes casos, o transporte ativo é necessário.

O transporte ativo primário precisa de energia. É mais comumente realizado por ter algumas macromoléculas de transporte que mudam de forma mesmo quando se ligam ao “combustível” da célula, uma molécula conhecida como Trifosfato de Adenosina (ATP).

Biologia de transporte ativo

Um tipo de canal de transporte ativo será capaz de se ligar a algo que supostamente transporta, por exemplo, uma partícula de íon sódio (Na) e mantê-la até que uma molécula de ATP venha e se ligue às proteínas da macromolécula. A energia continua armazenada no ATP e permite que o canal altere a estrutura, expelindo o íon Na na outra faceta da membrana plasmática.

Transporte Ativo Secundário

Outro tipo de transporte ativo é o transporte ativo “secundário”. Durante esta forma de transporte, a bomba da macromolécula não usa ATP, no entanto, a célula deve pagar ATP para mantê-la funcionando. Isso pode ser explicado em mais detalhes na seção sobre bombas Symport abaixo. Por fim, o transporte ativo pode ser realizado por meio de processos conhecidos como endocitose e exocitose.

Na exocitose, uma célula move qualquer coisa fora de si mesma em grandes quantidades ao envolvê-la em uma membrana excessivamente conhecida como saco e “cuspir para fora” da vesícula. Na endocitose, uma célula "trata" qualquer coisa envolvendo e reformando sua membrana ao redor da substância ou item.

Transporte ativo descrito abaixo:

Tipos de transporte ativo

Tipos de transporte ativo são fornecidos abaixo:

Bombas Antiportos

  • As bombas antiportas são bombas que transportam uma substância em uma direção, enquanto transportam outra substância na direção oposta.
  • Essas bombas são muito econômicas por causa disso, várias delas usarão uma molécula de ATP para realizar essas duas tarefas totalmente diferentes.
  • Um tipo necessário de bomba antiporta é a bomba de sódio-potássio.

Symport Pumps

  • As bombas Symport fazem os maiores gradientes de difusão mudanças na concentração que fazem com que as substâncias se movam naturalmente de áreas de alta para baixa concentração para transportar substâncias.
  • No caso de uma bomba simpática, um material que precisa ser transportado de uma região de alta concentração para baixa concentração é operado para carregar outra substância contra seu gradiente de concentração.
  • Um exemplo de bomba simétrica - a das macromoléculas de transporte de glicose de sódio.

Endocitose

  • Na terceira forma de transporte, coisas massivas, ou quantidades gigantescas de fluidos corporais, também são levadas para dentro de uma célula através do método de endocitose.
  • Na endocitose, a célula usa proteínas em sua membrana para dobrar a membrana na forma de uma bolsa.
  • Esta bolsa cresce até que se solte, reformando a membrana plasmática em torno dela e prendendo a bolsa e seu conteúdo dentro da célula.
  • Essas bolsas de membrana, que são utilizadas para transportar materiais dentro ou entre as células, são conhecidas como vesículas.
  • O dobramento é um método idêntico ao do transporte Antiport de íons K e Na. Moléculas de ATP se ligam a proteínas dentro da membrana plasmática, fazendo com que elas alterem sua estrutura.
  • A modificação nas formas de muitas proteínas juntas muda a forma da membrana plasmática até que um saco seja formado.
  • Na endocitose mediada por receptor, o receptor de uma célula pode reconhecer uma molécula particular que a célula "deseja" absorver e fazer um saco ao redor da área onde quer que ela reconheça a molécula.
  • Em formas alternativas de endocitose, a célula pode usar pistas diferentes para informar quando "deseja" inserir algo.

Exocitose

  • Exocitose é o oposto de endocitose. Na exocitose, a célula cria um saco para envolver algo que está dentro de si, com o objetivo de movê-lo para fora.
  • Isso geralmente acontece quando uma célula precisa exportar um produto crucial, como células que criam enzimas, hormônios e anticorpos que são necessários em todo o corpo.
  • Em células eucarióticas, produtos de macromoléculas de proteína são criados dentro do retículo endoplasmático. Eles são geralmente embalados pelo retículo endoplasmático em vesículas e enviados para o complexo de Golgi.
  • O aparelho de Golgi pode ser pensado exatamente como o "posto de trabalho" celular. Ele recebe pacotes do retículo endoplasmático, os processa e os "trata" adicionando moléculas que serão reconhecidas por receptores na membrana da célula que deveria receber o produto.
  • O aparelho de Golgi então embala o produto acabado “endereçado” em vesículas próprias, que se movem em direção à membrana plasmática onde quer que se encaixem e se fundam com ela.
  • No método de fusão, a membrana do saco torna-se parte da membrana plasmática, e também o conteúdo da vesícula é derramado em áreas extracelulares.

Exemplos de transporte ativo

Exemplos de transporte ativo são descritos abaixo:

3 exemplos de transporte ativo

A bomba de sódio e potássio

De longe, a bomba de transporte mais necessária em animais é a bomba de sódio-potássio. Como animais, nosso sistema nervoso funciona mantendo uma distinção nas concentrações de partículas entre a parte interna externa das células nervosas.

É esse gradiente que permite que nossas células nervosas cheguem à lareira, fazendo contrações musculares, sensações e até pensamentos. Até mesmo nosso músculo cardíaco depende desses gradientes de íons para se contrair!

A capacidade da bomba de potássio de sódio de mover o K para as células, ao passo que transportar o sódio para fora das células, é tão necessária que alguns estimam que pagamos um total de 20-25% de toda a energia que obtemos dos alimentos apenas cumprindo essa tarefa!

A proteína de transporte de glicose de sódio

Um exemplo notável de bomba Symport é a bomba de Proteína de Transporte de Glicose de Sódio. Essa proteína macromolécula se liga a dois íons de sódio, que transportam para dentro da célula, e a uma molécula de glicose, que permanece fora da célula.

A difusão do íon Na na célula permite que a glicose seja transportada para dentro da célula sem o gasto de ATP na proteína de transporte.

No entanto, o ATP deve ser gasto pela bomba de potássio de sódio em outro lugar dentro da célula para manter o gradiente de sódio que permite que a bomba de proteína de macromolécula de transporte de sódio-glicose funcione.

Glóbulos brancos atacando germes

Um exemplo importante de endocitose é que o método utilizado pelos glóbulos brancos para combater os patógenos. Uma vez que os glóbulos brancos reconhecem qualquer coisa que não é imaginária, como algumas bactérias, eles dobram sua membrana plasmática em torno dela para levá-la para seu protoplasma.

Eles podem, então, fundir o saco contendo a bactéria encroacher com um lisossoma é uma vesícula contendo substâncias químicas e enzimas robustas que se decompõem e digerem a matéria orgânica.


Transporte Ativo

Transporte Ativo mecanismos requerem o uso da energia da célula, geralmente na forma de trifosfato de adenosina (ATP). Se uma substância deve se mover para dentro da célula contra seu gradiente de concentração, ou seja, se a concentração da substância dentro da célula deve ser maior do que sua concentração no fluido extracelular, a célula deve usar energia para mover a substância. Alguns mecanismos de transporte ativo movem materiais de baixo peso molecular, como íons, através da membrana.

Além de mover pequenos íons e moléculas através da membrana, as células também precisam remover e absorver moléculas e partículas maiores. 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.

Gradiente Eletroquímico

Discutimos gradientes de concentração simples - concentrações diferenciais de uma substância através de um espaço ou membrana - mas, em sistemas vivos, os gradientes são mais complexos. Como as células contêm proteínas, muitas das quais com carga negativa, e como os íons entram e saem das células, há um gradiente elétrico, uma diferença de carga, através da membrana plasmática. O interior das células vivas é eletricamente negativo em relação ao fluido extracelular em que são banhadas ao mesmo tempo, as células têm maiores concentrações de potássio (K +) e menores concentrações de sódio (Na +) do que o líquido extracelular. Assim, em uma célula viva, o gradiente de concentração e o gradiente elétrico de Na + promovem a difusão do íon na célula, e o gradiente elétrico de Na + (um íon positivo) tende a conduzi-lo para dentro, para o interior carregado negativamente. A situação é mais complexa, porém, para outros elementos, como o potássio. O gradiente elétrico de K + promove a difusão do íon em a célula, mas o gradiente de concentração de K + promove a difusão Fora da célula ([link]). O gradiente combinado que afeta um íon é chamado de gradiente eletroquímico, e é especialmente importante para as células musculares e nervosas.

Movendo-se contra um gradiente

Para mover substâncias contra uma concentração ou gradiente eletroquímico, a célula deve usar energia. Essa energia é colhida do ATP que é gerado pelo metabolismo celular. Os mecanismos de transporte ativos, chamados coletivamente de bombas ou proteínas transportadoras, atuam contra gradientes eletroquímicos. Com exceção dos íons, pequenas substâncias passam constantemente pelas membranas plasmáticas. O transporte ativo mantém as concentrações de íons e outras substâncias necessárias às células vivas em face dessas mudanças passivas. Muito do suprimento de energia metabólica de uma célula pode ser gasto na manutenção desses processos. Como os mecanismos de transporte ativo dependem do metabolismo celular para obter energia, eles são sensíveis a muitos venenos metabólicos que interferem no fornecimento de ATP.

Existem dois mecanismos para o transporte de material de baixo peso molecular e macromoléculas. O transporte ativo primário move os íons através de uma membrana e cria uma diferença de carga através dessa membrana. O sistema de transporte ativo primário usa ATP para mover uma substância, como um íon, para dentro da célula e, muitas vezes, ao mesmo tempo, uma segunda substância é movida para fora da célula. A bomba de sódio-potássio, uma bomba importante nas células animais, gasta energia para mover íons de potássio para dentro da célula e um número diferente de íons de sódio para fora da célula ([link]). A ação dessa bomba resulta em uma diferença de concentração e carga através da membrana.

O transporte ativo secundário descreve o movimento do material usando a energia do gradiente eletroquímico estabelecido pelo transporte ativo primário. Usando a energia do gradiente eletroquímico criado pelo sistema de transporte ativo primário, outras substâncias, como aminoácidos e glicose, podem ser trazidas para a célula por meio de canais de membrana. O próprio ATP é formado por meio do transporte ativo secundário usando um gradiente de íons de hidrogênio na mitocôndria.

Endocitose

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 um vacúolo recém-criado que é formado a partir da membrana plasmática.

Fagocitose é o processo pelo qual partículas grandes, como células, são absorvidas por uma célula. Por exemplo, quando microorganismos invadem o corpo humano, um tipo de glóbulo branco chamado neutrófilo remove o invasor por meio desse processo, envolvendo e envolvendo o microorganismo, que é então destruído pelo neutrófilo ([link]).

Uma variação da endocitose é chamada pinocitose. Isso significa literalmente “beber pela célula” e foi nomeado em uma época em que se presumia que a célula estava intencionalmente absorvendo fluido extracelular. Na realidade, esse processo obtém os solutos que a célula precisa do fluido extracelular ([link]).

Uma variação direcionada da endocitose emprega proteínas de ligação na membrana plasmática que são específicas para certas substâncias ([link]). As partículas se ligam às proteínas e a membrana plasmática se invagina, trazendo a substância e as proteínas para dentro da célula. Se a passagem através da membrana do alvo de endocitose mediada por receptores é ineficaz, não será removido dos fluidos dos tecidos ou do sangue. Em vez disso, ele permanecerá nesses fluidos e aumentará em concentração. Algumas doenças humanas são causadas por uma falha na 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 a substância química do sangue.

Veja animação de endocitose mediada por receptor em ação.

Exocitose

Em contraste com esses métodos de mover o material para dentro de uma célula, está o processo de exocitose. Exocitose é o oposto dos processos discutidos acima, pois seu propósito é expelir material da célula para o fluido extracelular. Uma partícula envolvida na membrana se funde com o interior da membrana plasmática. Essa fusão abre o envelope membranoso para o exterior da célula e a partícula é expelida para o espaço extracelular ([link]).

Resumo da Seção

O gradiente combinado que afeta um íon inclui seu gradiente de concentração e seu gradiente elétrico. As células vivas precisam de certas substâncias em concentrações maiores do que as existentes no espaço extracelular. Mover substâncias em seus gradientes eletroquímicos requer energia da célula. O transporte ativo usa a energia armazenada em ATP para abastecer o transporte. O transporte ativo de material de pequeno tamanho molecular usa proteínas integrais na membrana celular para mover o material - essas proteínas são análogas às bombas. Algumas bombas, que realizam o transporte ativo primário, acoplam-se diretamente ao ATP para conduzir sua ação. No transporte secundário, a energia do transporte primário pode ser usada para mover outra substância para dentro da célula e subir seu gradiente de concentração.

Os métodos de endocitose requerem o uso direto de ATP para alimentar o transporte de 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 totalmente envolvida por um envelope de membrana plasmática. Os vacúolos são decompostos pela célula, com as partículas usadas como alimento ou despachadas de alguma outra forma. A pinocitose é um processo semelhante em menor escala. A célula expele resíduos e outras partículas por meio do processo reverso, a exocitose. Os resíduos são movidos para fora da célula, empurrando uma vesícula membranosa para a membrana plasmática, permitindo que a vesícula se funda com a membrana e se incorpore à estrutura da membrana, liberando seu conteúdo para o exterior da célula.


Curiosidades sobre transporte ativo

  • Mover as moléculas através da membrana celular leva-as através de qualquer uma das 3 portas principais de proteínas. Essas portas são: uniporters, symporters e antiporters.
  • Mencionamos o tipo de transporte ativo, mas na verdade existem outros dois. Em adição ao
  • Bomba Sódio-Potássio, tem a Exocitose, e a Endocitose.
  • Um exemplo de energia sendo aproveitada em movimento pode ser visto em nossa situação da vida real, onde a água está se movendo através de uma barragem. O movimento cria energia que pode ser transformada em eletricidade que alimenta nossas casas. No caso das células, as membranas podem funcionar como uma espécie de represa.
  • Todas as organelas que são circundadas por membranas devem estar envolvidas na concentração de algumas de suas moléculas contra seus gradientes de concentração.
  • Os íons têm carga elétrica e, por isso, não são fáceis de transportar através das membranas. A maior parte da energia que uma célula expande no transporte ativo está no bombeamento de íons para fora da célula e através da membrana plasmática.
  • Existem transportadores muito seletivos nas membranas que se concentram em alguns íons e ignoram outros.

Íons minerais em plantas: Grau 9 Entendimento para Biologia IGCSE 2.22

Esta postagem aborda um dos equívocos mais comuns que você encontra como professor de biologia e diz respeito a uma crença equivocada sobre a função das raízes de uma planta.

As raízes ancoram a planta no solo e evitam que ela tombe devido ao vento. Mas sua função principal é a absorção de materiais do solo para as células da planta. A questão é o que exatamente é absorvido nas raízes?

Bem, a maioria das pessoas lembra disso agua é absorvido nas raízes por osmose. Os melhores candidatos vão se lembrar do microscópico células ciliadas da raiz na raiz que aumentam maciçamente a área de superfície para a captação de água. Essa água absorvida é transportada para o tecido do xilema no centro da raiz e, em seguida, movida para cima na planta até as folhas por força da transpiração.

As raízes também absorvem íons minerais do solo por transporte Ativo. Transporte ativo é o processo em que a energia da respiração na célula é usada para bombear material através da membrana celular contra o gradiente de concentração. Íons minerais absorvidos incluídos nitrato íons (necessários para fazer aminoácidos e proteínas), magnésio íons (necessários para fazer clorofila) e fosfato íons (necessários para fazer o DNA)

Então, onde está o equívoco comum? Tudo isso parece sensato e bastante direto. As raízes absorvem água por osmose e íons minerais por transporte ativo.

Sempre que a função raiz é testada em exames, muitos candidatos ficam em apuros porque confundem íons minerais (nitrato, fosfato, magnésio, potássio) com moléculas de comida. Plantas fazem NÃO absorver moléculas de alimentos através de suas raízes. Existem muito poucas moléculas de alimentos como glicose, aminoácidos e lipídios no solo. Se houvesse, mais animais comeriam solo como fonte de nutrição & # 8230 & # 8230 As plantas não precisam absorver moléculas de alimentos, é claro: a grande ideia que você aprende é que as plantas podem fazer suas próprias moléculas de alimentos nas folhas no processo de fotossíntese.

Portanto, em seu exame, se você se pegar escrevendo algo que sugira que as plantas se alimentam através de suas raízes, pare, respire fundo, risque tudo e considere-se com sorte por ter se prevenido de pelo menos uma resposta horrível!


Transporte ativo - artigo de pesquisa do World of Biology

Active transport is movement of molecules across a cell membrane or membrane of a cell organelle, from a region of low concentration to a region of high concentration. Since these molecules are being moved against a concentration gradient, cellular energy is required for active transport. Active transport allows a cell to maintain conditions different from the surrounding environment.

There are two main types of active transport movement directly across the cell membrane with assistance from transport proteins, and endocytosis, the "engulfing" of materials into a cell using the processes of pinocytosis, phagocytosis, or receptor-mediated endocytosis.

Transport proteins found within the phospholipid bilayer of the cell membrane can move substances directly across the cell membrane, molecule by molecule. The sodium-potassium pump, which is found in many cells and helps nerve cells to pass their signals in the form of electrical impulses, is a well-studied example of active transport using transport proteins. The transport proteins that are an essential part of the sodium-potassium pump maintain a higher concentration of potassium ions inside the cells compared to outside, and a higher concentration of sodium ions outside of cells compared to inside. In order to carry the ions across the cell membrane and against the concentration gradient, the transport proteins have very specific shapes, which only fit sodium and potassium ions. Because the transport of these ions is against the concentration gradient, it requires a significant amount of energy. It has been estimated that a full one third of the ATP used by a resting animal is used by the sodium-potassium pump.

Endocytosis is an infolding and then pinching in of the cell membrane so that materials are engulfed into a vacuole or vesicle within the cell. Pinocytosis is the process in which cells engulf liquids. The liquids may or may not contain dissolved materials. Phagocytosis is the process in which the materials that are taken into the cell are solid particles. With receptor-mediated endocytosis the substances which are to be transported into the cell first bind to specific sites or receptor proteins on the outside of the cell. The substances can then be engulfed into the cell. As the materials are being carried into the cell, the cell membrane pinches in forming a vacuole or other vesicle. The materials can then be used inside the cell. Since all types of endocytosis use energy, they are considered active transport.


Nanometric Biopolymer Devices for Oral Delivery of Macromolecules with Clinical Significance

2.2 Paracellular Pathway

Paracellular transport is a passive transport process that results in the transport of substances across an epithelium by passing through the intercellular spaces in between epithelial cells. There is a large body of evidences suggesting that tight junctions play a pivotal role in the paracellular transport of macromolecules across the epithelium. It is the major rate-limiting pathway for the permeation of particles across paracellular route ( Madara, 1998 ). The tight junctions are composed of a complex combination of transmembrane integral proteins, including claudins, occludin, and junctional adhesion molecules, along with several intracellular plaque proteins, and several regulatory proteins that bind the transmembrane proteins to the actin cytoskeleton ( Tsukita et al., 2001 ). The capability to increase the permeability of tight junctions may accelerate the passage of particles via these routes. It may be noted that the absorption of large hydrophilic macromolecules is mainly limited to the paracellular absorption pathway ( Lee et al., 1991 ).

The paracellular transport is not suitable for the transport of large macromolecules and is generally restricted to the compounds of molecular radii less than 11Å. Several peptide drugs, such as octreotide, vasopressin analog desmopressin, and thyrotropin-releasing hormone are believed to absorb by this route ( Pauletti et al., 1996 ). Recent investigations exploited the utilization of several permeation enhancers to modulate the opening of the tight junctions for the oral delivery of large molecules and ions. These permeation enhancers interact with membrane lipid and protein, leading to membrane perturbation followed by an increase in permeability, for example, naturally occurring bile acids and its derivatives, salicylates, medium-chain glycerides, surfactants, middle-chain fatty acids, and acyl carnitine ( Bai, 1994 Yamamoto et al., 1990 ). In the case of calcium chelators, the depletion of Ca 2+ ions causes disruption of actin filaments, adherent junctions and diminishes cell adhesion ( Citi, 1992 ). In the case of surfactants, the potential lytic nature of these agents may cause exfoliation of the intestinal epithelium, irreversibly compromising its barrier functions ( Hochman and Artursson, 1994 ). The absorption enhancers must have desired properties, such as suitable physicochemical properties, nontoxicity, peptide-compatibility, reversible effect on intestinal mucosa, permeability enhancement effect, and appropriate mechanism of action.


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