Transporte através da membrana e osmose Fisioterapia-Terapia Ocupacional RCG2020/RFM006

1. Transporte através da membrana e osmose Fisioterapia-Terapia Ocupacional RCG2020/RFM006

2. Moléculas se movem em solução por movimento browniano

3. O tempo de difusão aumenta 10 vezes em relação a distância a ser difundida

4. O Coeficiente de difusão (D) é proporcional a velocidade na qual a molécula se difunde pelo meio D é inversamente proporcional ao tamanho da molécula (pr) e a viscosidade do meio circulante(h) ; k =constante de Boltzman D = kT/6pr 1 2 3 D1 < D2 < D3

5. Fluxo difusional líquido O fluxo (J) de uma substância através de uma membrana é proporcional a área da membrana (A) e a diferença de concentração dessa substância (DC), e inversamente proporcional a espessura da membrana (Dx) (lei de Fick) J = -DA (DC/Dx)

6. A membrana celular é lipídica e possui proteínas integrais que a atravessam

7. O coeficiente de partição óleo/água reflete a solubilidade de uma substância em lipídeos e é proporcional a sua permeabilidade pela membrana

8. Substâncias hidrosolúveis maiores que a água necessitam de “caminhos” hidrofílicos para atravessar a membrana • Poros (canais) • Transportadores

9. Substâncias podem atravessar a membrana passivamente seguindo o seu gradiente de concentração por difusão simples ou por difusão facilitada Difusão simples usa poros(canais) Difusão facilitada usacarreadores

10. Dif. Facilitada (carreadores) Velocidade do transporte Dif. Simples (canais) Concentração A difusão facilitada se caracteriza: Pela saturação do transporte Pela maior dependância da temperatura Por competição com antagonistas

11. Canal iônico Membrana Os canais iônicos são proteínas que formam poros que passam íons • Canais podem ser seletivos para potássio, sódio, cálcio ou cloreto ou para cátions ou ânions • Os canais podem estar sempre abertos ou abrirem em resposta a algum estímulo

12. Os íons são segregados por transportadores presentes na membrana que realizam transporte ativo 3 Na+ 1 2 K+ ATP ADP + Pi 3 Na+ 2 Ca++ 3 1 - Na/K ATPase 2 – Trocador Na/Ca 3 – Ca-ATPase reticular

13. Transporte ativo significa o transporte de substâncias contra seu gradiente químico às custas de gasto energético 3 Na+ 1 2 K+ ATP ADP + Pi 3 Na+ 2 Ca++ Transporte ativo primário: Usa o ATP como fonte de energia livre Transporte ativo secundário: Usa o gradiente químico cirado pelo transporte ativo primário

14. Água se difunde pela membrana por duas maneiras • Por pequenos espaços criados momentaneamente por dois fosfolipídeos adjacentes • Por poros formados por proteínas permeáveis a água (canais de água)

15. Osmose • Osmose é definido como o fluxo de água através de uma membrana semipermeável • Membrana semipermeável: membrana permeável ao solvente (água) mas não aos solutos

16. Osmose O fluxo ocorre de onde a concentração do soluto é MENOR para onde a concentração do soluto é MAIOR

17. Osmose • A osmose ocorre porquê o soluto diminui o potencial químico da água • A água então tende a fluir de onde o potencial químico é maior para onde o potencial químico é maior • A presença do soluto também causa • Redução da pressão de vapor • Menor ponto de congelamento • Maior ponto de ebulição

18. Do experimento anterior define-se: Pressão Osmótica (Dp) da Solução como sendo igual aquela Pressão Hidrostática (DP) que EQUILIBRA O SISTEMA Dp = DP

19. Equação de van’t Hoff p = RT(iC)  = coeficiente osmótico; i = número de íons dissociados; C = concentração do soluto iC = osmolaridade da solução Como  ~ 1 para a maioria dos solutos, podemos simplificar a equação para p = RT(iC) Pressão Osmótica é uma Propriedade Coligativa da solução e não depende de membrana!

20. - Por Definição: Número de Avogadro de partículas/litro solução 1 Osmolar 1 Osmol/l O CONCEITO DE OSMOLARIDADE Osmolaridade = iC Para a maioria dos solutos fisiológicos  ~ 1 então podemos simplificar para Osmolaridade = iC exemplos: Solução 1 Molar de glicose tem 1Osmol/litro - 1 Osmolar Solução 1 Molar de NaCl tem 2 Osm/litro - 2 Osmolar Posm~ 290 mOsm/l Qual a Osmolaridade Plasmática??? Portanto, qualquer método que avalie o número de partículas por litro, constitui-se num método de medida de Osmolaridade! Por exemplo o ponto de congelamento de uma solução.

21. 0 calibração Tf.( 0C) Osmolaridade ? Ponto de Congelamento da solução é muito empregado: lembrar: ponto de congelamento é inversamente proporcional a concentração da solução (número de partículas/volume). Portanto: iC = DTf/1,86 Qualquer outra propriedade coligativa pode ser também utilizada como pressão de vapor e ponto de ebulição, porém PC é muito conveniente

22. Quando a MEMBRANA IMPORTA: PRESSÃO OSMÓTICA EFETIVA Membrana -Qual a altura h? Suponha: - Qual a Pressão Osmótica (p) da Solução ? Água + solutos Água h ou P(mmHg) Tempo h=?

23. Esse parâmetro, que chamaremos Coeficiente de Reflexao (s), pode ser estimado pela razão entre P eP. P = p = RTC P < p h ou P(mmHg) Tempo A pressão efetiva que aparece através da membrana, depende agora de propriedades da mesma. Ou seja, da permeabilidade relativa entre soluto e solvente.

24. Faixa de variação de s: membrana 1 membrana 2 s é dependende de um soluto em particular em relação a uma determinada membrana.

25. CLASSIFICANDO SOLUÇÕES Padrão de comparação = PLASMA - Posm ~= 290 mOSm/l B) Quanto a Tonicidade Compara-se a capacidade de desenvolver pressão osmótica efetiva - propriedade do sistema soluto-membrana. É Dependente de s A) Quanto a Osmolaridade Compara-se número de partículas/volume p = RTiC - propriedade da solução unicamente!

26. As hemácias como sensores de tonicidade

27. As hemácias como sensores de tonicidade Sacarose s = 1 Em 290 mOsm sacarose Em 100 mOsm sacarose Sol. Isoosmótica e isotônica Sol. hipoosmótica e hipootônica Em 900 mOsm sacarose Sol. Hiperosmótica e hiperotônica

28. As hemácias como sensores de tonicidade Uréia s ~ 0,5 Em 290 mOsm uréia Sol. Isoosmótica e hipotônica Em 900 mOsm uréia Sol. Hiperosmótica e hipotônica