PRIMEIRA LISTA DE EXERCÍCIOS DE BIOFÍSICA

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Cursos de Enfermagem

Disciplina: Biofísica

Prof. Érico A. Rosas

PRIMEIRA LISTA DE EXERCÍCIOS DE BIOFÍSICA

Assunto: Introdução à biofísica; Biofísica celular; Potenciais elétricos de membrana; Potenciais de ação nos neurônios; Potenciais de ação nas fibras musculares; Biofísica da contração muscular; Biofísica da contração cardíaca; Biofísica da circulação sanguínea.

* Essa atividade deve ser resolvida em grupos de até 5 componentes e entregue no dia da prova.

1) Discorra sobre a solubilidade de biomoléculas como proteínas, carboidratos e lipídeos num meio aquoso considerando, em termos gerais, a polaridade desses tipos de moléculas.

Proteínas: dependem da composição da maioria dos aminoácidos na proteína, por isso as proteínas podem ser hidrofóbicas ou hidrofílicas. E em relação a polaridade podem ser apolar ou polar, vai depender da cadeia dos aminoácidos.

Carboidratos: em geral hidrofílico e polar.

Lipídios: em geral hidrofóbico e apolar.

2) Qual a importância, para o metabolismo celular, das proteínas membranares que atuam como receptores, canais (poros) e transportadores?

Podem desempenhar papel na difusão facilitada, formando um canal por onde passam algumas substâncias, ou no transporte ativo, em que há gasto de energia fornecida pela substância ATP. As proteínas receptoras de membrana retransmitem sinais entre o ambiente interno e externo das células. As proteínas de transporte deslocam as moléculas e os íons através da membrana.

3) Classifique os tipos de transporte transmembrana quanto a orientação do movimento do soluto e quanto ao gasto de energia.

Transporte passivo: é o transporte em que não há gasto direto de energia(ATP) no momento do transporte, ocorrendo a favor de um gradiente de potencial químico para substâncias não carregadas eletricamente. No caso de moléculas apolares ou polares muito pequenas como as de gases, da água e de moléculas que tenham natureza hidrofóbica, este transporte ocorre através da matriz lipídica. Em se tratando de moléculas polares maiores ou de íons este transporte se dá por intermédio de carreadores.

Transporte ativo:  é o transporte contra um gradiente de potencial químico  ou eletroquímico (íons), movido pelo gasto de energia (ATP). O transporte ativo pode ser caracterizado como primário e secundário. É ativo primário no caso do transporte de H+ ou Ca2+ através das bombas que consomem ATP diretamente no transporte. É ativo secundário quando o transporte da substância depende do gradiente de prótons gerado continuamente pelas bombas eletrogênicas. Diz-se que o transporte daquela molécula encontra-se acoplado e dependente do gradiente de prótons.

4) Explique os princípios da difusão molecular e qual a papel da difusão em processos fisiológicos.

O principio da difusão molecular esta de acordo com a 2° lei da termodinâmica (de onde tem mais vai para onde tem menos), a difusão varia de acordo com o numero, tamanho e a forma das partículas. O papel da difusão nos processos fisiológicos é a geração de potencial de membrana, realizando o transporte passivo de sódio para o interior da célula e potássio para o exterior.

5) Conceitue “Osmose” e explique a importância desse processo na plasmólise e plasmoptise de hemácias.

A osmose é a difusão da agua através de uma membrana semipermeável  (M.S.P.). É um fenômeno físico-químico que ocorre quando duas soluções aquosas de concentrações diferentes entram em contato através de uma membrana semipermeável. É um fenômeno que acontece quando a célula vegetal é submergida a um meio hipertônico, que provocará a liberação de água do vacúolo, ou seja, ocorrerá o processo de osmose. A plasmoptise corresponde ao processo de ruptura da membrana plasmática provocado pela entrada de água por osmose, quando uma célula é mergulhada em uma solução hipotônica (menos concentrada do que a do interior da célula). No caso específico da hemácia, é chamada de hemólise.

6) Explique em detalhes como a Bomba de Sódio e Potássio mantêm o potencial de repouso celular.

7) Explique em detalhes em que consiste o potencial de ação e quais estímulos o podem deflagrá-lo.

O potencial de ação é a onda de impulso necessária para que ocorra a abertura dos canais de sódio na membrana e ocorra a despolarização. Ele serve para conduzir a mensagem do impulso nervoso na membrana que o recebe. Na área afetada pelo estímulo, a membrana permanece despolarizada, apenas 1,5 ms (milésimo de segundo). Logo as portas de potássio se abrem, permitindo a saída desse íon, que está em maior concentração no interior da célula. Com isso, ocorre a repolarização da membrana, que retorna a condição de repouso. Os estímulos deflagradores são principalmente químicos, elétricos, eletromagnéticos e ate mecânico.

8) Qual a importância dos canais de sódio para a deflagração de um potencial de ação?

9) Descreva alguma aplicação biomédica de drogas que atuem como bloqueadores de canais de sódio.

Bloqueadores de canais de sódio (classe I) CARDIOTÓNICOS, ANTIARRÍTMICOS, SIMPATICOMIMÉTICOS, ANTI-HIPERTENSORES, VASODILATADORES,

ANTIDISLIPIDÉMICOS. Classe Ia- quinidina, classe Ib- lidocaína, classe Ic- flecainida.

10) O potencial de ação, ou impulso nervoso, pode ser transmitido entre neurônios, ou entre um neurônio e uma fibra muscular por meio das sinapses. Explique como as sinapses funcionam e quais tipos de sinapses existem.