Transporte de Membrana e Processos de Fotossíntese

Transporte através da Membrana

O transporte através da membrana por algumas substâncias e não por outras define sua permeabilidade. Em uma solução, encontram-se o solvente (meio líquido dispersante) e o soluto (partícula dissolvida). Classificam-se as membranas, de acordo com a permeabilidade, em quatro tipos:

• a) Permeável: permite a passagem do solvente e do soluto;
• b) Impermeável: não permite a passagem do solvente nem do soluto;
• c) Semipermeável: permite a passagem do solvente, mas não do soluto. Transporte Ativo: movimento natural e espontâneo sem gasto de energia;
• d) Seletivamente permeável: permite a passagem do solvente e de alguns tipos de soluto. Transporte Passivo: movimento de soluto com gasto de ATP (luz), como a bomba de Na+/K+.

Quando se comparam soluções de concentrações diferentes, a que possui mais soluto e, portanto, maior pressão osmótica é chamada hipertônica, e a de menor concentração de soluto e menor pressão osmótica é hipotônica. Separadas por uma membrana, há maior fluxo de água da solução hipotônica para a hipertônica, até que as duas soluções se tornem isotônicas.

A osmose pode provocar alterações de volume celular. Uma hemácia humana é isotônica em relação a uma solução de cloreto de sódio a 0,9% ("solução fisiológica"). Caso seja colocada em um meio com maior concentração, perde água e murcha. Se estiver em um meio mais diluído (hipotônico), absorve água por osmose e aumenta de volume, podendo romper (hemólise).

Difusão e Permeases

A difusão simples consiste no movimento das moléculas do soluto, do local de maior para o local de menor concentração, até estabelecer um equilíbrio. É um processo lento, exceto quando o gradiente de concentração for muito elevado ou as distâncias percorridas forem curtas. A passagem de substâncias através da membrana se dá em resposta ao gradiente de concentração.

Certas substâncias entram na célula a favor do gradiente de concentração e sem gasto energético, mas com uma velocidade maior do que a permitida pela difusão simples. Isto ocorre, por exemplo, com a glicose, com alguns aminoácidos e certas vitaminas. A velocidade da difusão facilitada não é proporcional à concentração da substância. Aumentando-se a concentração, atinge-se um ponto de saturação, a partir do qual a entrada obedece à difusão simples. Isto sugere a existência de uma molécula transportadora chamada permease na membrana. Quando todas as permeases estão sendo utilizadas, a velocidade não pode aumentar. Como alguns solutos diferentes podem competir pela mesma permease, a presença de um dificulta a passagem do outro.

Transporte de Grandes Partículas

Endocitose: entrada de substâncias que não conseguem atravessar a membrana celular. Existem dois tipos:

• Fagocitose: a célula ingere partículas maiores e insolúveis, como microrganismos e fragmentos celulares, através dos pseudópodes que envolvem o alimento e o colocam em uma cavidade no interior da célula, onde ocorre a digestão e absorção de produtos. É utilizada para alimentação de alguns invertebrados e protozoários, ou como mecanismo de defesa para os vertebrados (glóbulos brancos).
• Pinocitose: processo de captura de líquido e pequenas partículas através de invaginações de membrana, que formam vesículas chamadas pinossomos. Ex: células intestinais.

Exocitose: saída de substâncias que não conseguem atravessar a membrana celular. Os produtos que estão no interior das vesículas originadas pela fagocitose ou pinocitose são eliminados por um tipo de exocitose chamado clasmocitose.

Fotossíntese

A fotossíntese é o processo de formação de matéria orgânica (carboidratos) a partir de água e gás carbonico com a participação de luz, havendo necessidade de pigmentos fotossintetizantes (que captam a luz, ex: clorofilas).

Etapas:

• Fotólise: realiza-se na presença de luz e clorofila, onde a água é decomposta em hidrogênio e oxigênio. O oxigênio é liberado na atmosfera e o hidrogênio será transportado para formar matéria orgânica.
  2H₂O -- Luz e clorofila --> 2H₂ + O₂
• Fosforilação: é a adição de fosfato em ADP (adenosina difosfato) na presença de luz, formando ATP (adenosina trifosfato) com a participação da clorofila.
  ADP + P <---> ATP. Parte da energia armazenada na oxidação é armazenada nas moléculas de ATP, que atuam como "moedas energéticas" que serão gastas em processos celulares.
• Ciclo de Calvin-Benson (Fase Escura): formação da matéria orgânica. Participam o CO₂ da atmosfera e as moléculas de hidrogênio ligadas aos transportadores (NADPH), provenientes da fotólise da água, formando moléculas de CH₂O que se reúnem formando glicose (C₆H₁₂O₆), que é a reserva energética da planta. Isso ocorre no estroma.

A fosforilação e a fotólise correspondem à fase clara e ocorrem nos tilacoides. A quimiossíntese é um processo que utiliza substâncias inorgânicas e não necessita de luminosidade para ocorrer, sendo realizada por algumas bactérias autótrofas.