O que é:
*Equilíbrio do organismo
*Mantém continuidade da vida
*Controle de Sódio e Potássio nas células
*Nas células ocorrem trocas feitas entre K e Na através das proteínas específicas presentes na membrana plasmática.
Importância:
*Ajustes metabólicos
*Ajustes da temperatura
*Ventilação
*Digestão
*Regulação do pH
*Produção de hormônios
*Circulação do sangue
*Regulação da osmolidade
Membrana Plasmática
Composição:
*Proteínas
*Fosfolipídios
*Colesterol
*Outros Lipídios
*Carboidratos
Corpo
*Parte interna (repele água)
*Parte externa(solúvel em água)
Com isso membrana permite passagem de águas interna e externa celular.
Proteínas
*Integrais (transporte ativo ) – São encaixadas na das duas camadas de lipídeos da membrana, ela é transportadora e transporta substancias hidrossolúveis extra e intra celular.
*Periféricas (transporte passivo) - Ficam Inteiramente fora da membrana mas são ligadas a ela por forças moleculares fracas.
Transporte Passivo
O que é:
Transporte de substancias lipossolúveis sem gasto de energia, exemplos:
*Difusão Simples
*Difusão Facilitada
*Osmose
Meio mais concentrado/ Meio menos concentrado/Mesma concentração
Considerando 2 meios:
*Meio MAIS concentrado = Hipertônico
*Meio MENOS concentrado = Hipotônico
*Mesma concentração = Isotônico ( Solução Isotônica )
Difusão:
*Pode ser Simples ou facilitada, é o movimento molecular aleatório de SOLUTOS entre dois meios a fim de atingir uma mesma concentração. Na difusão ocorre o transporte de solutos do meio Hipertônico para o meio Hipotônico.
Difusão Simples:
*Movimento sem gasto de energia, energia é cinética (movimento natural das matérias).
Difusão Facilitada:
*Movimento sem gasto de energia, tem a assistência de uma proteína transportadora.
Osmose
Na difusão ocorre o transporte de solutos do meio mais concentrado para o menos concentrado porque se pararmos para pensar o meio mais concentrado tem mais soluto e por isso ele manda solutos para o meio menos concentrado. Pensando na osmose que é o transporte de água vamos ter o mesmo raciocínio da difusão, só que pensando em água dessa vez. O transporte vai acontecer do meio com mais água para o meio com menos água. Pensa no suco tang, quanto mais água pomos mais aguado ele fica ou seja quando mais água menos concentrado fica, então o meio mais concentrado é o que tem menos água e o menos concentrado é o que tem mais água então por esse motivo na osmose o transporte será de água e será do meio menos concentrado ( +água) para o meio mais concentrado (-água).
Potencial de Nernst
Ele estabelece uma relação do potencial de difusão e diferença de concentração com a seguinte formula:
E(mV) = +- 61 log (CI)/(CE)
Sendo E(mV) = Força eletromotriz, CI = Concentração interna e CE = Concentração Externa
Transporte Ativo
O que é:
Transporte de íons e substancias feito pela proteína transportadora fazendo com que a substancia se mova em direção oposta ao gradiente de energia. EXEMPLO:
*Meio Hipotônico --------------------------------.> Meio Hipertônico
Transporte de Solutos
Esse movimento precisa de uma energia extra alem da cinética.
*Bomba Sódio-Potássio
A concentração de substancias extracelularmente é menor que intracelularmente, potássio é maioria dentro da célula e minoria fora, o potássio é o contrário.
Transporte Ativo Primário:
Energia que vem do trifosfato de adenosina (ATP) ou qualquer outro fosfato com alta energia.
Bomba de Sódio Potássio:
1° Transporte natural (DIFUSÃO) = Olhando a figura acima podemos ver que existe mais íons de sódio do lado de fora e mais íons de potássio do lado de dentro da célula. Pensando no natural, o movimento cinético e natural vai transportar as substancias do meio mais concentrado para o meio menos concentrado, então nesse caso 3 íons de sódio entram na célula por ser maior do lado de fora e 2 íons de potássio saem por ser maior do lado de dentro, tudo isso para atingir a mesma concentração. Porem é importante que o meio extra e intra celular se mantenham com concentrações diferentes porque isso permite a condução de impulsos nervosos, para o neurônio então é importante a diferença de concentração dos dois meios.
2° A bomba de Sódio-Potássio = Vai jogar 3 íons de sódio de volta para fora da célula e 2 íons de potássio de volta para dentro da célula fazendo a concentração ficar diferente nos dois meios(voltando ao estado inicial antes da difusão). Então a bomba de sódio potássio vai impedir que ocorra a difusão impedindo que os meios intra e extra celulares fiquem com concentrações diferentes.
Gradiente de concentração bomba Sódio-Potássio
*Sódio externo = 142 mEq/L
*Sódio interno = 14 mEq/L
*Potássio externo = 4 mEq/L
*Potássio interno = 140 mEq/L
Nos canais de extravazamento o potássio tem uma passagem maior do que o sódio, cerca de 100 vezes mais. A proporção de Nernst = E(mV) = +- 61 log (CI)/(CE)
Considerando o potássio teremos:
E(mV) = +- 61 log (CI)/(CE)
E(mV) = +- 61 log (140)/(4)
E(mV) = +- 61 log 35
Se log35 = 1.544
E(mV) = +- 61x1.544 = -94mV
Fazendo as contas com o sódio teremos +64mV
Potencial de Goldman
Junção da Força eletromotriz do sódio e do potássio, no caso:
K = -94 mV
Na = +61 mV
Potencial de Goldman = -86 mV
Potencial de Ação
O que é:
*Onda elétricas que percorrem a membrana de uma célula
O que causa:
*Transportam rapidamente informações entre e dentro dos tecidos
Importância:
*São utilizados mais intensamente pelo sistema nervoso, para comunicação entre neurônios e para transmitir informação dos neurônios para outro tecido do organismo, como os músculos ou as glândulas.
Estágios:
1° POLARIZADO (REPOUSO) - Estágio inicial do potencial de ação
2° DESPOLARIZAÇÂO - Entrada de sódio na célula o que torna o meio positivo
3° REPOLARIZAÇÂO - Entrada de potássio na célula o que torna o meio negativo novamente
Passo a Passo:
1° Potencial da membrana vai estar em repouso (Entre -60 à -70 mV) (Polarizada)
2° A membrana sofre uma perturbação e abre os canais de sódio e potássio.
3° A velocidade de condução do sódio é maior que do potássio então ele atravessa os canais muito mais rápido que o potássio.
4° A sódio começa a entrar na célula e altera a carga elétrica da célula de negativa para positiva, então no momento que o sódio entra na célula e a carga começa a mudar ocorre a despolarização.
5° Quando a carga tiver mais ou menos em -30mV pode-se dizer que ela chegou no ponto LIMIAR, e nesse ponto já ocorreu uma variação de tensão que é suficientemente grande para promover a abertura de mais canais iônicos.
6° Os canais de Na se fecham e as comportas de K se abrem lentamente, fluxo de potássio, e o meio começa a ficar negativo novamente, esse momento é a repolarização.
7° O potássio continua saindo por um bom tempo por ser mais lento que o sódio, isso faz o potencial de membrana descer e ultrapassar o potencial de repouso (polarizado), quando ele ultrapassa o potencial de repouso pode-se dizer que a célula ficou HIPERPOLARIZADA, então esse é o momento de hiperpolarização.
8° Ela começa a voltar ao estado de repouso e os canais de K vão se fechando.
9° Retorno ao estado de repouso ( polarizado )
Toxinas
Consequências:
1° Toxina faz o canal iônico de sódio demorar para fechar
2° Canal de potássio só abre quando o canal de sódio se fecha então a abertura do canal de potássio também é atrasada
3° Atraso da repolarização e da hiperpolarização
4° Os fatores acima causam uma demora na propagação do impulso nervoso, lembrando que os potenciais de ação são disparados um por vez.
Tipos de Toxina
*Toxina do escorpião amarelo
Se liga ao sódio e causa uma menor velocidade de inativação
*Tetrodotoxina - TTX
Bloqueia os canais de sódio impedindo que ocorra o potencial de ação. Com isso o impulso nervoso não é propagado e causa a morte do indivíduo.
*Batracotoxina - BTX
Reduz a limiar da membrana, ou seja, os canais de sódio são abertos com mais facilidade e ficam abertos por mais tempo o que atrasa tudo.
*Tetraetilamônio - TEA
Bloqueia os canais de potássio, impedindo a repolarização e que ocorra o potencial de ação. Com isso o impulso nervoso não é propagado o que causa morte do individuo.
ATP - Trifosfato de Adenosina
Mecanismo fundamental para funcionamento da bomba de sódio-potássio. Ela faz o neurônio depois da despolarização, repolarização e hiperpolarização conseguir retornar para seu estado normal.
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