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Transporte transmembrana

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  • 1. UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA CAMPUS CAPANEMA/CURSO DE AGRONOMIA DISCIPLINA DE FISIOLOGIA VEGETAL TRANSPORTE DE SOLUTOS ATRAVÉS DAS MEMBRANAS CELULARES Prof. Luana Luz
  • 2. TIPOS DE TRANSPORTES A) SIMPLASTO: termo usado para caracterizar os protoplastos interconectados e seus plasmodesmas (TRANSPORTE SIMPLÁSTICO). B) APOPLASTO: é o continuum da parede celular e dos espaços intercelulares (TRANSPORTE APOPLÁSTICO). C) TRANSCELULAR OU TRANSMEMBRANA: É o transporte através das membranas celulares por difusão simples ou facilitada (proteínas).
  • 3. CÉLULA VEGETAL
  • 4. MEMBRANA PLASMÁTICA
  • 5. FOSFOLIPÍDEO ANFIPÁTICAS
  • 6. 1) ESTRUTURA DAS MEMBRANAS CELULARES A) Estrutura básica: 40%-50% de lipídios e 60%-50% de proteínas. Bicamada lipídica (Fosfolipídios – mais abundante e esteróis – principalmente estigmaesterol) embebidas com Proteínas Globulares, que se estendem através da membrana lipídica e sobressaem de ambos os lados. B) Proteínas: B1.) Proteínas integrais (globulares) : apresentam duas porções : Porção Hidrofóbica: embebida dentro da bicamada Porção Hidrofílica: de cada lado da membrana. B2) Proteínas Periféricas : ligadas a algumas proteínas que, atravessam membranas e se projetam para a superfície interna.
  • 7. C) Cadeia de Carboidratos (superfície externa): são, principalmente, glicoproteínas e formam uma “capa” na superfície externa (eucarióticas) e importantes nos processos de ADESÃO célula-célula e no “RECONHECIMENTO” de moléculas (Hormônios, vírus, antibióticos) que interagem com a célula.
  • 8. 2) CONFIGURAÇÕES BÁSICAS  Estrutura Simples em forma de bastonetes: constituída de alfa hélice embebida no interior hidrofóbico, com porções hidrofílicas se projetando para os lados interno e externo.  Estrutura Complexa (terciárias e quaternárias): resultam de repetidas “passagens” através da membrana (série de alfa hélices). OBS. Os Lipídios são de natureza impermeável e fluido e as proteínas que estão “ancoradas” e podem se deslocar nos mesmos, são responsáveis pela maioria das funções da membrana (MOSAICO FLUIDO).
  • 9. MOSAICO FLUIDO
  • 10. 3) OUTRAS FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS NAS MEMBRANAS A- TRANSDUÇÃO DE ENERGIA (mitocôndrias e cloroplastos) – algumas são ENZIMAS que catalisam reações associadas às membranas e outras são TRANSPORTADORAS envolvidas com movimentos de moléculas específicas para dentro e para fora da célula ou organela. B- RECEPTORES - recebem ou traduzem sinais químicos do ambiente intra e extracelular
  • 11. 4) TRANSPORTE DE SOLUTOS 4.1 DIFUSÃO SIMPLES: moléculas hidrofóbicas (O2) e moléculas polares (CO2 e H2O) podem atravessar membranas celulares livremente por simples difusão. 4.2 MEDIADO POR PROTEÍNAS: é o transporte altamente seletivo (ou um tipo de íon: Ca+2 ou K+ , ou um tipo de molécula: açúcar ou aminoácido) e são proteínas integrais do tipo múltiplas alfahélices, onde o soluto específico atravessa a membrana sem entrar em contato com o interior da bicamada lipídica.
  • 12. 5) CLASSES DE PROTEÍNAS DE TRANSPORTE 5.1. BOMBAS DE PRÓTONS (H+) 5.2. CARREGADORAS 5.3. CANAIS
  • 13. PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS 5.1) BOMBAS DE PRÓTONS: (enzima H+ - ATPase ) são ativadas por energia química (ATP) e/ou por energia luminosa (hidrolisa o ATP). Ex. células vegetais e fungos. 5.2) CARREGADORAS: São proteínas de transporte que se ligam ao soluto específico a ser transportado e passam por “ALTERAÇÃO CONFORMACIONAL” dessa proteína. 5.3) CANAIS: são as que formam poros cheios de água que se estendem através da membrana e, quando abertas, permitem a passagem por eles de solutos específicos (íons inorgânicos de tamanho e carga conhecidos). OBS: Os Carregadores e os Canais são movidos por energia liberada de gradientes eletroquímicos (gradientes de concentração e gradientes elétricos).
  • 14. BOMBAS DE PRÓTONS (H+) E TRANSPORTADORAS SOLUÇÃO ÁCIDA DA PAREDE CELULAR H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ + SACAROSE H+ TRANSPORTADOR DE SACAROSE H+ - ATPase ATP ADP + PI H+ H+ H+ SACAROSE SUBSTÂNCIA FUNDAMENTAL ALCALINA
  • 15. PROTEÍNAS CARREGADORAS
  • 16. 6) VELOCIDADE DE TRANSPORTE Nas Bombas: é lenta (500 moléculas/proteína/seg.) Nos Carregadores: é intermediária (500 – 10.000) Nos Canais: é rápida (10.000 – milhões) OBS. A) Quando a molécula é neutra, a direção do transporte é determinada pela diferença na concentração da mesma nos dois lados da membrana (GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO). B) Quando a molécula tem carga definida, a direção do transporte é influenciada tanto pelo GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO, quanto pelo GRADIENTE ELÉTRICO (Potencial de membrana): GRADIENTE ELETROQUÍMICO. Ex.Células Vegetais (membrana plasmática, tonoplasto).
  • 17. 7) TRANSPORTE PASSIVO “É quando o transporte é a favor de um gradiente eletroquímico” Ex: a) Em todos os CANAIS PROTÉICOS b) Em algumas PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS (DIFUSÃO FACILITADA).
  • 18. COMO AS PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS FUNCIONAM ?
  • 19. A- SISTEMA UNIPORTE: “São as proteínas que transportam um soluto de um lado para outro da membrana” Ex: Proteínas CANAIS e algumas Proteínas TRANSPORTADORAS. B- SISTEMA CO-TRANSPORTE: “Outras proteínas Transportadoras funcionam como sistema cotransporte, no qual a transferência de soluto depende da TRANSFERÊNCIA SIMULTÂNEA ou SEQÜÊNCIAL de um segundo soluto”. B1.) SIMPORTE : quando o segundo soluto é transportado na mesma direção do primeiro. B2.) ANTIPORTE : quando o segundo soluto é transportado na direção oposta ao transporte do primeiro.
  • 20. TIPOS DE TRANSPORTE DA MEMBRANA S S1 S2 S1 S2 UNIPORTE SIMPORTE ANTIPORTE COTRANSPORTE
  • 21. 8) TRANSPORTE ATIVO “É a capacidade de mover solutos contra um gradiente de concentração ou gradiente eletroquímico e requer GASTO DE ENERGIA metabólica (ATP) e é sempre mediado por proteínas transportadora (H+- ATPase, que é uma ENZIMA) localizada na membrana. Esta enzima gera grande potencial elétrico e um gradiente de pH, isto é, gradiente de prótons (íons H+) que fornece a FORÇA MOTRIZ para a entrada de solutos por todos os sistemas co-transporte associados ao H+. A bomba de prótons = transportador primário ativo Co-transportadores = transportador secundário ativo
  • 22. TRANSPORTADOR ATIVO PRIMÁRIO E SECUNDÁRIO
  • 23. 9) TRANSPORTE DE MOLÉCULAS GRANDES (PROTEÍNAS e POLISSACARÍDEOS) “As proteínas de transporte envolvidas na transferência de íons ou moléculas através das membranas celulares são INCAPAZES de transportar moléculas grandes (proteínas e polissacarídeos)”. INGESTÃO E SECREÇÃO DE MACROMOLÉCULAS Formação de VESÍCULAS ligadas a membranas ou estrutura em FORMA DE SACO.
  • 24. A) ENDOCITOSE: invaginação da membrana plasmática. A.1) FAGOCITOSE : partículas sólidas (bactérias e resto de células): ocorre através de grandes vesículas derivadas da membrana plasmática. Ex: nódulos radiculares das leguminosas durante a formação dos nódulos (Liberação de Rhizobium nas correntes de infecção). A.2) PINOCITOSE : ingestão de fluidos e solutos através de pequenas vesículas derivadas da membrana plasmática. B) EXOCITOSE: são exportações ou secreções de substâncias das células, através de vesículas (ENDOCITOSE REVERSA). Ex. Vesículas de dictiossomas na formação de parede e placa celulares.
  • 25. ENDOCITOSE E EXOCITOSE
  • 26. TRANSPORTES DE SOLUTOS NO FLOEMA
  • 27. ABSORÇÃO DE ÁGUA PELAS RAÍZES
  • 28. AQUAPORINAS
  • 29. Referências consultadas KERBAUY, Gilberto Barbante - 2 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. TAIZ, Lincoln. Fisiologia Vegetal. 4 ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. APPEZZATO-DA-GLÓRIA. Anatomia Vegetal. Viçosa: UFV, 2003.
  • 30. O B R I G A D A

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