10. Membrana Plasmática

Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos

10. Membrana Plasmática

Biologia e Geologia 10ºano

Próximo portefólio

"A célula é a unidade estrutural e funcional de todos os seres vivos"

Teoria celular

Seres pluricelulares

Seres unicelulares

Fonte: Areal Editores

Os seres vivos são sistemas abertos que necessitam de obter diferentes substâncias a partir do meio externo, podendo ser classificados em função da fonte primária de carbono que utilizam: Autotróficos Heterotróficos

Info

Qualquer que seja o processo de obtenção de nutrientes, é nas células que essas substâncias são utilizadas. É a membrana celular que controla o intercâmbio constante de substâncias entre o meio intracelular e o meio envolvente.

Fonte: PLataforma Leya

Membrana celular

Membrana celular

Fonte: Porto Editora

Membrana celular

Fonte: Plataforma Leya

Os fosfolípidos são os componentes de base das membranas celulares, ou seja, da membrana plasmática e das membranas que revestem a maioria dos organelos celulares.

Membrana celular

Nesta matriz de fosfolípidos inserem-se outras moléculas....

Fonte: Plataforma Leya

Modelo de membrana foi proposto por Singer e Nicholson e designa-se Modelo do Mosaico Fluido.

Membrana celular

Info

Manual, p. 68 (Porto Editora)

Movimentos dos fosfolípidos da membrana celular

A fluidez é uma característica fundamental das membranas

A- Movimento lateral e rotacional B - Movimentos de flip-flop

Manual, p. 69 (Porto Editora)

Membrana celular

Fonte: Casa das Ciências - https://www.fc.up.pt/pessoas/jfgomes/pdf/revistaCienciaElementar_v2n2.pdf

A membrana plasmática tem permeabilidade seletiva

Membrana plasmática e transporte de substâncias

Transporte não mediado Transporte mediado

Fonte: Plataforma Leya

Transporte não mediado

Fonte: Escola Virtual

Fonte: Escola Virtual

Difusão simples

Fonte: Porto Editora

Na difusão simples, as moléculas movimentam-se a favor do gradiente de concentração, sem intervenção de permeases.

Osmose

Movimento de água através de uma membrana seletivamente permeável.

O mecanismo de osmose depende da quantidade de moléculas de água e das concentrações em solutos de duas soluções separadas por uma membrana seletivamente permeável.

Membrana permeável à água (solvente) e impermeável ao soluto

Equilíbrio dinâmico

Pressão osmótica = Pressão aplicada

Para impedir o movimento de água, exerce-se uma força com um pistão sobre o topo da solução até ficar constante o nível nos dois ramos do tubo

Fonte: Porto Editora

Potencial hídrico

Pressão osmótica

Equivalente à pressão necessária para impedir a osmose. A pressão osmótica é tanto mais elevada quanto maior for a concentração de solutos dissolvidos na água. A pressão osmótica da água pura é zero.

O movimento da água ocorre de um meio com maior concentração de água (maior potencial hídrico) para outro com menor concentração de água (menor potencial hídrico) . A água movimenta-se a favor do seu gradiente de concentração.

Osmose

Fonte: Porto Editora

Correção

Fonte: Areal Editores

Osmose em células vegetais

Célula plasmolisada

Célula túrgida

Fonte: Plataforma Leya

Osmose em células vegetais

Maior concentração de pigmentos

Menor concentração de pigmentos

Fonte: Areal Editores

Osmose em células animais

Fonte: Plataforma Leya

Osmose em células animais

Lise celular

Fonte: Plataforma Leya

Osmose em células animais/ vegetais

Fonte: Porto Editora

Osmose em células animais/ vegetais

ATIVIDADE LABORATORIAL

Atividade 1

Correção

Manual, p. 75

Atenção! Procedimento B

Procedimento A

Interpretação O meio externo é hipertónico (Solução de NaCl a 12%) relativamente ao interno, determinando que o potencial hídrico no interior da célula seja superior ao potencial hídrico no exterior. Por essa razão saiu água da célula. Como consequência da saída de água da célula, os vacúolos hídricos diminuem o seu volume e os pigmentos aumentam a sua concentração, conferindo-lhes uma tonalidade mais intensa.

Procedimento C

Interpretação O meio externo (água destilada) é hipotónico relativamente ao interno, determinando que o potencial hídrico no exterior da célula seja superior ao potencial hídrico no interior. Por essa razão, ocorreu a entrada de água por osmose nas células, aumentando o volume citoplasmático. Como consequência da entrada de água da célula, os vacúolos hídricos aumentam o seu volume e os pigmentos ficam mais diluídos , diminuindo a intensidade da sua cor.

Osmose em células animais

Atividade 2

A casca do ovo tem na sua composição, maioritariamente, carbonato de cálcio, que lhe confere dureza.Quando adicionamos vinagre (um ácido) ao ovo, dá-se uma reacção química entre o vinagre e o carbonato de cálcio, observando-se a libertação de bolhas à superfície do ovo. Essas bolhas devem-se à formação de dióxido de carbono, como resultado da reação que ocorre quando o vinagre – o ácido acético – reage com o carbonato de cálcio da casca do ovo. A casca do ovo vai desaparecendo, porque o carbonato de cálcio que a compõe, ao reagir com o ácido acético, forma-se também o acetato de cálcio, que é um composto muito solúvel.

Osmose em células animais

Atividade 2

Material: 2 ovos; vinagre; papel de filtro; balança; solução de sacarose a 30%; água destilada. Procedimento? 1. Colocar cada um dos ovos num gobelé com vinagre, durante 1/2 dias até que a casca do ovo se descalcifique. 2. Retirar os ovos da solução descalcificante, secar cuidadosamente com papel de filtro e pesar. Registar o peso de cada ovo. (...)

Osmose em células animais

Atividade 2

Procedimento: 3.Introduzir um dos ovos num gobelé com água destilada, o outro numa solução de sacarose a 30%, durante 60 minutos. 4.Retirar o ovo, secar cuidadosamente com papel de filtro e pesar. Registar o peso do ovo.

Osmose em células animais

Atividade 2

Discussão: Explique as diferenças de peso observadas, quando o ovo foi imerso nas duas soluções.

Info

Proposta de trabalho facultativo (autónomo)

Correção

Permeabilidade seletiva da bicamada de fosfolípidos

https://cld.pt/dl/download/d2ca3836-9b61-4279-8571-e6e647843824/Fisiologia%20das%20Membranas%20FMUP.pdf

Transporte mediado

Fonte: Escola Virtual

Fonte: Escola Virtual

Osmose

Difusão simples de água

Através de aquaporinas

Manual, p. 73

Difusão facilitada de iões através de canais iónicos

Difusão facilitada através de proteínas específicas

Fonte: Porto Editora

Difusão simples versus difusão facilitada

Fonte: Plataforma Leya

Resolução da atividade da p. 75 (manual escolar)

Resolução da atividade da p. 75 (manual escolar)

Velocidade de transporte de substâncias por difusão simples e por difusão facilitada em função do gradiente de concentração

Fonte: Porto Editora

Transportes transmembranares

Ativo Passivo

Com gasto de energia Sem gasto de energia (na forma de ATP)

Fonte: Escola Virtual

Fonte: Escola Virtual

O transporte ativo necessita de energia, uma vez que ocorre contra o gradiente de concentrações.

ATP

ADP + P

(grupo fosfato)

Imagem: Plataforma Leya

Imagem: Manual, p. 76

Transporte ativo

Fonte: Porto Editora

Bomba de sódio e potássio - exemplo de transporte ativo

Meio extracelular

Meio intracelular

Fonte: Porto Editora

Transporte de substâncias através da membrana (síntese)

Contra o gradiente de concentração

A favor do gradiente de concentração

(Sem gasto de energia)

(Com gasto de energia)

Fonte: Porto Editora

*OSMOSE

Endocitose e Exocitose

Transporte para o interior ou exterior das células, de macromoléculas (proteínas, polissacarídeos, …), de agregados moleculares ou de células (por exemplo, bactérias).

Fonte: Porto Editora

Tipos de endocitose

Fonte: Casa das Ciências

Importância da endocitose

Um exemplo que evidencia a importância da endocitose é a fagocitose de bactérias patogénicas pelos leucócitos. Essas bactérias são digeridas no interior do leucócito.

Fonte: Plataforma Leya

Importância da exocitose

Um exemplo que evidencia a importância da exocitose é a libertação rápida de proteínas produzidas nas glândulas dos animais.

Fonte: Plataforma Leya

Transporte transmembranar e impulso nervoso

Manual (pp.78-80/ síntese p. 83)

No sentido de responder, de forma rápida às alterações meio envolvente e de manter o equilíbrio do seu meio interno (homeostasia), os animais desenvolveram um conjunto de células, tecidos e órgãos que constituem o sistema nervoso.

Saber

Fonte: Escola Virtual

Terminações do axónio

Estrutura de um nervo

Curiosidade

Fonte: Areal Editores

Curiosidade

Neurónios

Células altamente estimuláveis: -capazes de detetar alterações químicas e/ou físicas do meio - estímulos internos e externos. -capazes de responder de forma rápida a esses estímulos.

Fonte: Porto Editora

Transmissão das mensagens nervosas

A transmissão do impulso nervoso constitui um bom exemplo de integração de diferentes tipos de transporte através das membranas celulares

NEURÓNIOS Recebem e transmitem a informação através de impulsos nervosos.

A transmissão do impulso nervoso é unidirecional: Dendrites/Corpo celular Axónio Arborização terminal

Fonte: Areal Editores

POTENCIAL DE MEMBRANA

Grandes moléculas, principalmente proteínas, com carga negativa.

Figura - Distribuição assimétrica de iões entre os meios extracelular e intracelular de um neurónio.

Fonte: Areal editores

AUSÊNCIA DE ESTÍMULOS - POTENCIAL DE REPOUSO

(Meio intracelular)

Imagem: https://e-triplex.pt/M%C3%B3dulo/aula-no1-11/

PAPEL DA DE BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO NO POTENCIAL DE REPOUSO

Meio extracelular - Maior concentração de Na+

Canal de Na+

Canal de K+

Meio intracelular - Maior concentração de K+

Imagem: https://e-triplex.pt/M%C3%B3dulo/aula-no1-11/

Quando o neurónio é estimulado

POTENCIAL DE AÇÃO - DESPOLARIZAÇÃO

Acumulação de iões Na+ na face interna da membrana que fica com carga positiva, em relação à face externa.

Meio extracelular

Meio intracelular

Imagem: https://e-triplex.pt/M%C3%B3dulo/aula-no1-11/

POTENCIAL DE AÇÃO -REPOLARIZAÇÃO

A face interna da membrana volta a ficar com carga negativa, em relação à face externa.

Imagem: https://e-triplex.pt/M%C3%B3dulo/aula-no1-11/

Potencial de ação

Fonte: Porto Editora (manual, p. 79)

Fases de propagação do impulso nervoso

Potencial de ação

Imagem: Asa Editores

Imagem: Porto Editora

Propagação do impulso nervoso ao longo do neurónio

A propagação do impulso nervoso é esta onda de despolarização/repolarização, ou seja, potenciais de ação desencadeados sequencialmente.

Fonte: Areal Editores

Bainha de mielina

Curiosidade

Nódulo de Ranvier

Plataforma Leya

Curiosidade

Bainha de mielina

NEURÓNIOS

Fonte: plataforma Leya

Sinapses

Comunicação entre neurónios ou entre neurónios e células de órgãos efetores (célula muscular ou célula de uma glândula).

Fonte: Escola Virtual

Sinapse

Constituição de uma sinapse entre neurónios: . Neurónio pré-sináptico . Fenda sináptica . Neurónio-pós sináptico

Neurotransmissores . Substâncias químicas produzidas pelo neurónio. . Encontram-se armazenados em vesículas. . Desencadeiam um potencial de ação no neurónio pós-sináptico, prosseguindo a mensagem.

Fonte: Porto Editora

Sinapse

Fonte: Porto Editora (Manual, p. 80)

Sinapse (Síntese)

Fonte: Plataforma Leya

Curiosidade

Manual, p.81

THANKS!