Apostila Biologia Transporte, pinocitose, fagocitose 25062020

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Tipos de Transporte Resumo Nesse módulo abordaremos os seguintes tópicos: - Transporte passivo - Transporte ativo - Endocitose (pinocitose e fagocitose) - Exocitose

Tipos de transporte pela membrana plasmática A passagem de substâncias pela membrana plasmática é necessária para manter o metabolismo celular adequado. Uma característica importante da membrana plasmática é a permeabilidade seletiva, que permite a passagem de algumas substâncias e impede a passagem de outras. As moléculas que normalmente ganham passagem direta são o gas carbônico e o oxigênio. A dificuldade envolvida na passagem pela membrana está em moléculas polares e hidrofílicas, porque o centro hidrofóbico (camada lipídica) da membrana impede a passagem imediata. Para entendermos o transporte pela membrana plasmática é importante esclarecer alguns conceitos: - Soluto: é a substância dissolvida, moléculas como íons de K+. - Solvente: é onde o soluto se dissolve, normalmente a água. - Meio hipertônico: com maior concentração de soluto. - Meio isotônico: com a mesma concentração de soluto. - Meio hipotônico: com menor concentração de soluto. Transporte passivo É a passagem de moléculas pela membrana plasmática sem gasto de energia, a favor do gradiente de concentração (passando do meio em que se encontram em maior concentração para o meio de menor concentração). São exemplos de transporte passivo: osmose, difusão e difusão facilitada. 1. Osmose

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É a passagem de moléculas de água (solvente) do meio mais diluído (hipotônico) para o meio mais concentrado em soluto (hipertônico). A membrana plasmática apresenta uma bicamada lipídica permeável a água, porém a passagem é lenta. Existem aquaporinas, que são proteínas que formam canais específicos para passagem de água. 2. Difusão simples É a passagem de soluto do meio hipertônico para o meio hipotônico, sem gasto de energia. Neste tipo de transporte, encontramos moléculas apolares sendo transportadas, como o O2 e o CO2. 3. Difusão facilitada É a passagem de soluto do meio hipertônico para o meio hipotônico envolvendo proteínas carreadoras (permeases), sem gasto de energia. Através da difusão facilitada podem ser transportados: glicose, aminoácidos, vitaminas e íons (Na+, K+, Ca++).

Difusão simples e facilitada. Fonte: Me Salva

Transporte Ativo É a passagem de soluto do meio hipotônico para o meio hipertônico, contra o gradiente de concentração, envolvendo gasto de energia (ATP), utilizando as proteínas carreadoras. Este tipo de transporte ocorre para manter diferenças de concentração entre dois meios. Muitos íons são bombardeados por transporte ativo, sendo o mais importante a bomba de sódio e potássio. No corpo humano existe maior concentração de K+ dentro da célula e maior concentração de Na+ fora da célula. Se considerássemos uma situação em que o transporte ativo não estivesse atuando, as concentrações de sódio e potássio se igualariam dentro e fora da célula por difusão facilitada.

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Porém, como a célula precisa dessa diferença de concentração, há gasto de energia para bombear íons K+ para dentro da célula. Em contrapartida, íons Na+ são bombeados para fora da célula para retirar o excesso de solutos, promovendo a regulação osmótica. Para isso acontecer é necessário gasto de energia por meio da molécula de ATP, que altera a conformação da proteína carreadora, enviando 2 moléculas de K+ para dentro da célula e 3 moléculas de Na+ para o meio extracelular.

Esquema Bomba sódio e potássio. Fonte: Curso Enem Gratuito

Alterações no volume das células O volume das células pode ser modificado pela concentração do meio onde se encontram. Plasmólise: processo em que uma célula é colocada em um meio hipertônico e passa a perder água por osmose, diminuindo seu volume total. Deplasmólise ou turgência: quando uma célula está em um meio hipotônico, ou seja, menos concentrado e passa a ganhar água por osmose, aumentando o seu volume, se tornando túrgida. Quando uma célula animal é colocada em um meio hipotônico por muito tempo, ela pode romper a membrana plasmática pelo excesso de água (processo denominado plasmóptise celular). Na célula vegetal não estoura por ganho de água pois é revestida por uma rígida parede celular. Para as hemácias, células do sangue, existem nomes especiais para esses mesmos processos, a plasmólise é denominada de crenação e a plasmóptise é denominada hemólise.

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Alterações do volume celular. Fonte: Me Salva

Endocitose e Exocitose Já abordamos os tipos de transporte de pequenas moléculas pela membrana plasmática, porém algumas moléculas maiores, como proteína e polissacarídeo (molécula formada por vários carboidratos), também precisam entrar na célula, e o fazem empacotadas em vesículas ou vacúolos feitos de membrana. A endocitose é o processo de entrada de substâncias na célula por meio do empacotamento em vesículas formadas pela invaginação da membrana plasmática. A endocitose pode ser subdividida em fagocitose e pinocitose. A fagocitose é comumente entendida como a “alimentação celular” e a pinocitose, como a “bebida celular”, uma vez que a fagocitose é o processo de entrada de partículas e a pinocitose é a entrada de gotículas de líquidos. Na fagocitose, são formadas projeções da célula em forma de braços, os pseudópodes. Os “braços” irão envolver partículas, originando um vacúolo denominado fagossomo, os lisossomos podem ser fusionados a esse vacúolo para promover a digestão das partículas. Na pinocitose, as gotículas de líquidos são interiorizadas em uma vesícula denominada pinossomo. O líquido contém moléculas dissolvidas (como proteínas e polissacarídeos), que normalmente serão utilizadas pela célula.

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Tipos de endocitose. Fonte: Biologia Unesp

A exocitose consiste na saída de substâncias do citoplasma para o meio extracelular. Uma vesícula parte em direção à membrana plasmática, funde-se a ela e o conteúdo da vesícula é expulso do citoplasma. A secreção de células pode ser mediada pela exocitose para exportar substâncias: é o caso da exportação de neurotransmissores em neurônios.

Esquema representativo de exocitose. Fonte: Estudo prático

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EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 1. O oxigênio e o gás carbônico são moléculas que atravessam a membrana plasmática da célula do local onde ocorrem em maior concentração para o local com menor concentração. Esse movimento é um tipo de transporte conhecido como: a) Osmose. b) Difusão facilitada. c) Difusão simples. d) Bomba de sódio e potássio. e) Transporte ativo. 2. O transporte de substâncias pela membrana pode ser classificado em passivo e ativo. O transporte passivo é aquele em que não há gasto de energia durante o processo. Todos os exemplos a seguir são de transporte passivo, exceto: a) Osmose. b) Bomba de sódio e potássio. c) Difusão simples. d) Difusão facilitada. 3. (Unifesp) O uso de vinagre e sal de cozinha em uma salada de alface, além de conferir mais sabor, serve também para eliminar micro-organismos causadores de doenças, como as amebas. O inconveniente do uso desse tempero é que, depois de algum tempo, as folhas murcham e perdem parte de sua textura. Esses fenômenos ocorrem porque

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a) as amebas morrem ao perderem água rapidamente por osmose. Já as células da alface possuem um envoltório que mantém sua forma mesmo quando perdem água por osmose e, por isso, murcham mais lentamente. b) tanto as amebas quanto as células da alface não possuem barreiras para a perda de água por difusão simples. Ocorre que, no caso da alface, trata-se de um tecido e não de um único organismo e, portanto, a desidratação é notada mais tardiamente. c) as amebas morrem ao perderem água por osmose, um processo mais rápido. Em contrapartida, as células da alface perdem água por difusão facilitada, um processo mais lento e, por isso, percebido mais tardiamente. d) o vinagre, por ser ácido, destrói a membrana plasmática das amebas, provocando sua morte. No caso da alface, o envoltório das células não é afetado pelo vinagre, mas perde água por difusão simples, provocada pela presença do sal. e) nas amebas, a bomba de sódio atua fortemente capturando esse íon presente no sal, provocando a entrada excessiva de água e causando a morte desses organismos. As células da alface não possuem tal bomba e murcham por perda de água por osmose. 4. (UFRN) As hemácias de mamíferos são isotônicas quando comparadas a uma solução salina de NaCl a 0,9%. Tais hemácias, colocadas em uma solução com concentração de 0,2% de NaCl, sofrem a) diálise com hemólise. b) osmose sem hemólise. c) osmose com hemólise. d) diálise sem hemólise. 5. Para entrar em uma célula, algumas substâncias necessitam de proteínas carreadoras. O transporte que envolve esse tipo de proteína quando não há gasto de energia é chamado de: a) Osmose.

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b) Difusão facilitada. c) Difusão simples. d) Bomba de sódio e potássio. e) Transporte ativo. 6. (Enem/2010) Osmose é um processo espontâneo que ocorre em todos os organismos vivos e é essencial à manutenção da vida. Uma solução 0,15 mol/L de NaCl (cloreto de sódio) possui a mesma pressão osmótica das soluções presentes nas células humanas. A imersão de uma célula humana em uma solução 0,20 mol/L de NaCl tem como consequência, a + A) adsorção de íons Na sobre a superfície da célula. B) difusão rápida de íons Na+ para o interior da célula. C) diminuição da concentração das soluções presentes na célula. D) transferência de íons Na+ da célula para a solução. E) transferência de moléculas de água do interior da célula para a solução. 7. (UERR/2020) As células apresentam envoltório externo, uma estrutura que as delimita. Essa estrutura é a membrana plasmática que reveste a célula, separando-a do meio externo, mas que, ao mesmo tempo, permite que ela troque substâncias. Em relação a membrana plasmática, é correto afirmar que: A) As substâncias que atravessam a membrana fazem por um só caminho. B) No transporte de íons sódio e potássio, o interior da célula permanece mais negativo, pois o transporte de íons positivos para fora é maior do que para dentro. C) A propriedade da membrana de selecionar substâncias que atravessam é chamada de semipermeável. D) As proteínas presentes na membrana apresentam disposição fixa, isso confere propriedades como capacidade de regeneração. E) Muitas glândulas secretam substâncias por um processo chamado de endocitose. 8. (ENEM 2017) - Uma das estratégias para conservação de alimentos é o salgamento, adição de cloreto de sódio (NaCl), historicamente utilizado pelos tropeiros, vaqueiros e sertanejos para conservar carnes de boi, porco e peixe.

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O que ocorre com as células presentes nos alimentos preservados com essa técnica? a) O sal adicionado diminui a concentração de solutos em seu interior. b) O sal adicionado desorganiza e destrói suas membranas plasmáticas. c) A adição de sal altera as propriedades de suas membranas plasmáticas. d) Os íons Na+ e Cl- provenientes da dissociação do sal entram livremente nelas. e) A grande concentração de sal no meio extracelular provoca a saída de água de dentro delas.

9. (UFPA - PA) - Uma célula vegetal colocada em um meio hipotônico: a) sofrerá plasmólise b) não sofrerá qualquer alteração c) ficará túrgida d) sofrerá plasmoptise e) haverá saída de água da célula 10. UnG - Batatas, antes de serem fritas, são imersas em água com sal durante alguns minutos e depois escorridas em papel absorvente. Além de realçar o sabor, qual o efeito biológico acarretado por essa providência? a) As batatas amolecem tornando-se mais fáceis de mastigar. b) A água com sal hidrata o alimento tornando-o mais volumoso. c) A água lava o alimento e elimina as bactérias alojadas nas células. d) As batatas perdem água, fritam melhor e tornam-se mais crocantes. e) A água acelera os processos mitóticos, aumentando a massa das batatas.

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GABARITO 1. C - A difusão simples é um tipo de transporte passivo em que as moléculas e íons são transportados de forma natural, sem gasto de energia e a favor do gradiente de concentração. 2. B - A bomba de sódio e potássio é um exemplo de transporte ativo, pois há gasto de energia durante o processo. 3. A - O tempero faz com que a ameba e as células da alface percam água por osmose. Em virtude da presença de parede celular, a folha de alface murcha mais lentamente. 4. C - Quando colocada em uma solução hipotônica, a hemácia absorve água até que ocorra seu rompimento. 5. B - Na difusão facilitada, substâncias são ligadas a proteínas carreadoras, que permitem o transporte de um lado a outro da membrana. 6. E - Na osmose, ocorre fluxo de água da solução mais rica em água (com menor concentração de soluto) para a solução hipertônica (com maior concentração de soluto). Então, na situação acima, haverá fluxo de água de dentro da célula para a solução. 7. B - Na chamada bomba de sódio e potássio, um tipo de transporte ativo, para cada 3 íons sódio (Na+) bombeados para o meio extracelular, 2 íons potássio (K+) são bombeados para o meio intracelular, o que deixa o meio extracelular com excesso de cargas positivas em relação ao interior da membrana. 8. E - Na osmose, a água passa do meio menos concentrado para o meio mais concentrado. O salgamento da carne aumentou a concentração de sal no meio extracelular e, portanto, provoca a saída de água das células da carne. 9. C - Em meio hipotônico, a água entra na célula fazendo com que ela aumente de volume e fique túrgida (dilatada). 10. D - Como as batatas foram colocas num meio hipertônico em relação a elas, estas sofrem plasmólise (perdem água). Como consequência disso, ficam mais crocantes e fáceis de fritar. Material produzido por: Margrit Elis Müller

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BIBLIOGRAFIA ATTIAS, M., Biologia Celular I. v.1. 4.ed/Márcia Attias – Rio de Janeiro: Fundação CECIERJ, 2010. 166p.; ATTIAS, M., Biologia Celular I. v.2./Márcia Attias – Rio de Janeiro: Fundação CECIERJ, 2010. 130p.; CARVALHO, H. F., RECCOPIMENTEL, S. M., A Célula – 2.ed. – Barueri, SP: Manole, 2007.