Biofísica

Question 1

Quais são os dois tipos básicos de transporte molecular que ocorrem na membrana celular?

Answer 1

Transporte passivo, ou difusão (a favor do gradiente de concentração), e transporte ativo (contra o gradiente de concentração).

Question 2

De que forma o processo de difusão pode ser classificado?

Answer 2

Ele pode ser classificado em dois gêneros diferentes: difusão simples e difusão facilitada.

Question 3

Como ocorre a difusão simples?

Answer 3

A passagem das moléculas ocorre por meio de canais intermoleculares (proteínas canais) ou aberturas presentes na membrana celular, sempre a favor do gradiente de concentração.

Question 4

Como ocorre a difusão facilitada?

Answer 4

Semelhante a difusão simples, é favorecida pelo gradiente de concentração, mas depende da presença de proteínas transportadoras para que ocorra.

Question 5

Quais são os fatores que podem afetar a velocidade de uma difusão?

Answer 5

Diferença de concentrações intracelular e extracelular, potencial elétrico de membrana, diferenças pressóricas e a pressão osmótica.

Question 6

O transporte ativo contém dois subtipos baseado em suas fontes energéticas. Quais são?

Answer 6

Transporte ativo primário (degradação de ATP) e transporte ativo secundário (energia derivada de um movimento secundário a favor do gradiente de concentração).

Question 7

De que maneira ocorre o transporte ativo primário?

Answer 7

Por meio de proteínas transportadoras especializadas e da quebra de ATP, a célula consegue manter diferentes concentrações de um certo íon nos meios extra e intracelular. Dessa forma, violando a comodidade do gradiente de concentração (EX: Bomba de Na⁺ e K⁺).

Question 8

O transporte ativo secundário possui dois tipos diferentes. Quais?

Answer 8

Cotransporte e contratransporte.

Question 9

Como ocorre o transporte ativo secundário por cotransporte?

Answer 9

O próprio movimento a favor do gradiente de concentração de certos íons por proteínas transportadoras gera energia a ser utilizada no processo de deslocamento de outro íon contra o gradiente de concentração. No cotransporte, ambos os íons seguem direções semelhantes.

Question 10

De que maneira se dá o transporte ativo secundário por contratransporte?

Answer 10

Ele segue o mesmo padrão do secundário por cotransporte, mas difere-se, pois ambos os íons seguem caminhos diferentes.

Question 11

O que é o potencial de membrana e como é gerado?

Answer 11

Nada mais é do que a diferença de cargas positivas e negativas entre os meios intra e extracelular gerados por meio de transportes passivos ou ativos.

Question 12

Como calcular o potencial de membrana para um íon específico?

Answer 12

Equação de Nernst: FEM (mV) = + 61 x Log Ci/Ce, se o íon for negativo e – 61 x Log Ci/Ce, se o íon for positivo.

Question 13

Como calcular o potencial de membrana para vários íons?

Answer 13

Equação de Goldman: FEM (mV) = - 61 x Log (C_Na⁺_i x P_Na⁺ + C_K⁺_i x P_K⁺ + C_Cl^-_e x P_Cl^- / C_Na⁺_e x P_Na⁺ + C_K⁺_e x P_K⁺ + C_Cl^-_i x P_Cl^-). Para os íons Na⁺, K⁺ e Cl^-, por exemplo.

Question 14

Como ocorre a bomba de Na⁺ e K⁺?

Answer 14

Através da degradação de uma molécula de ATP, a proteína transportadora especializada elimina 3 íons Na⁺ do meio intracelular e internaliza 2 íons K⁺ do meio extracelular contra seus respectivos gradientes de concentração.

Question 15

Cite a importância da bomba de Na⁺ e K⁺ para o metabolismo celular:

Answer 15

O controle do volume celular, por manter os níveis de Na⁺ intracelular estáveis, e sua capacidade de gerar um potencial de membrana para atividades básicas do organismo (contração muscular e impulsos nervosos).

Question 16

Retrate uma junção neuromuscular (mioneural):

Answer 16

A junção entre o terminal de um axônio motor com uma placa motora.

Question 17

O que é uma placa motora ou sinapse neuromuscular?

Answer 17

Local da membrana plasmática de uma fibra muscular onde nervo e músculo se encontram permitindo a transmissão do impulso nervoso.

Question 18

Há dois tipos básicos de receptores sinápticos. Quais?

Answer 18

Receptores ionotrópicos e receptores metabotrópicos. Sua nomenclatura é em função da substância exógena com a qual tem afinidade e o neurotransmissor do qual sofre ação. Ex: Receptor ionotrópico colinérgico nicotínico (acetilcolina e nicotina).

Question 19

De que maneira age o receptor sináptico ionotrópico?

Answer 19

São ativados pela ligação com um neurotransmissor gerando uma abertura do canal iônico ao qual o receptor está acoplado, ou seja, sua ação é direta e rápida.

Question 20

Brevemente, explique o mecanismo de ação do receptor sináptico metabotrópico:

Answer 20

Sua ação sobre o potencial de membrana é indireta, pois depende de diversas reações e vias de segundos mensageiros para que ocorra a abertura ou fechamento do canal iônico alvo.

Question 21

Há dois tipos de sinapses. Quais?

Answer 21

Química e elétrica.

Question 22

Descreva a sinapse elétrica:

Answer 22

A transmissão do impulso ocorre por meio das gap junctions (junções comunicantes) com o transporte direto de íons de uma célula para outra.

Question 23

Descreva a sinapse química:

Answer 23

A transmissão do impulso depende da liberação de neurotransmissores dentro da fenda sináptica pelas células pré-sinápticas.

Question 24

De que forma os neurotransmissores agem sobre seus receptores?

Answer 24

Ao se ligar a seu respectivo receptor, o neurotransmissor gera uma abertura do canal iônico afetado, podendo despolarizar ou hiperpolarizar a membrana.

Question 25

Quais os dois tipos de sinapse químicas?

Answer 25

Excitatória e inibitória.

Question 26

Qual a função da sinapse química excitatória?

Answer 26

Tornar a célula pós-sináptica mais propensa a disparar seu potencial de ação.

Question 27

Qual a função da sinapse química inibitória?

Answer 27

Tornar a célula pós-sináptica menos propensa a disparar seu potencial de ação.

Question 28

O que são os potenciais de ação e qual sua importância?

Answer 28

São rápidas alterações de potencial (inversão das polaridades extra e intracelular) ao longo da membrana da fibra nervosa para transmissão do impulso nervoso.

Question 29

O potencial de ação pode ser dividido em 3 fases principais. Quais?

Answer 29

Estágio de repouso, estágio de despolarização e estágio de repolarização.

Question 30

Descreva o estágio de repouso do potencial de ação:

Answer 30

A membrana está polarizada durante esta fase com seus valores de potencial a depender do tipo celular.

Question 31

Explique brevemente o estágio de despolarização do potencial de ação:

Answer 31

O rápido influxo de íons Na⁺ (o íon pode variar de célula a célula) despolarizam a membrana ao aproximar seu potencial de valores positivos.

Question 32

O que ocorre durante o estágio de repolarização do potencial de ação?

Answer 32

Os canais de Na⁺ se fecham e os de K⁺ se abrem para retornar o potencial de membrana ao normal (os íons envolvidos podem variar de célula a célula).

Question 33

Qual o requisito mínimo para que o potencial de ação dispare?

Answer 33

A membrana tem de atingir um certo nível de despolarização, valor dependente do tipo celular, para que esta inicie seus processos de abertura de canais voltagem-dependentes.

Question 34

Descreva o Princípio de Tudo ou Nada:

Answer 34

A propagação do impulso nervoso apenas vai seguir seu caminho pela fibra excitável desde que haja condições apropriadas para que a despolarização continue acontecendo. No momento em que as condições não são mais encontradas, a condução cessa.

Question 35

De que maneira as concentrações iônicas são reestabelecidas após a transmissão de impulso nervoso?

Answer 35

Por meio da bomba de Na⁺ e K⁺, a célula retorna ao seu potencial de repouso.

Question 36

Algumas células, como as fibras musculares do coração, formam um platô durante seu potencial de ação. Como?

Answer 36

Os canais de Ca⁺/Na⁺, por serem mais lentos, permitem o influxo de íons Ca⁺ durante a fase de repolarização, gerando essa horizontalidade do gráfico de potencial de ação dessas células específicas.

Question 37

Cite as duas principais proteínas formadoras da fibra muscular:

Answer 37

Miosina (espesso) e actina (fino).

Question 38

Descreva a importância do sarcoplasma para a fibra muscular:

Answer 38

Possui enorme quantidade de potássio, magnésio e fosfato, assim como inúmeras mitocôndrias que fornecem energia para que estas fibras possam contrair.

Question 39

Cite a função do retículo sarcoplasmático dentro da célula muscular:

Answer 39

Responsável principalmente pela regulação da contração muscular por estar diretamente associado ao controle da concentração de Ca⁺ intracelular.

Question 40

Como ocorre, de maneira geral, a contração muscular?

Answer 40

1- Potencial de ação da fibra nervosa

2- Produção de neurotransmissor

3- Ativação de canais iônicos pelo neurotransmissor

4- Despolarização com abertura de mais canais iônicos

5- Propagação do potencial de ação pela fibra muscular

6- Liberação de Ca⁺ pelo retículo sarcoplasmático 7- Deslizamento dos filamentos de actina e miosina (contração)

8- Retorno dos íons Ca⁺ para o retículo (relaxamento).

Question 41

Descreva a Teoria do “Ir para Diante” (Walk-Along):

Answer 41

Trata-se da interação entre os filamentos de miosina e actina por meio das pontes cruzadas de miosina. Estas por sua vez, em presença de ATP, geram um movimento de “puxão” do filamento de actina em direção ao centro do filamento de miosina.

Question 42

Qual a função do mecanismo de troponina-tropomiosina?

Answer 42

Inibir o processo de contração muscular na ausência de ATP e Ca⁺.

Question 43

Descreva a importância dos túbulos T para a contração muscular:

Answer 43

Os túbulos T são responsáveis por captar a propagação do potencial de ação proveniente do meio extracelular e difundi-lo para o interior da célula, dando início aos diversos mecanismos de contração muscular.

Question 44

O que é o efeito curare?

Answer 44

O uso de substâncias (d-tubocurarina) que, por antagonismo competitivo com a acetilcolina, inibem o processo de contração da fibra muscular ao não permitirem a abertura dos canais de Na⁺ e, posteriormente, a despolarização da membrana.

Question 45

Qual a principal função da acetilcolina no processo de contração muscular?

Answer 45

Ativação de canais iônicos para que se atinja os níveis mínimos necessários de potencial da fibra muscular para que esta inicie o processo de contração.

Question 46

De que forma é possível intensificar a ação da acetilcolina?

Answer 46

Através da aplicação de anticolinesterásicos.

Question 47

Qual o uso clínico de anticolinesterásicos?

Answer 47

Pode ser utilizado no tratamento de doenças que atacam os receptores colinérgicos (miastenia gravis), na diminuição acentuada da produção de acetilcolina ou em situações de antagonismo competitivo por substância exógena (efeito curare).