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Físico-química. Energia térmica – movimento caótico. Difusão. Difusão nos sistemas biológicos. Energia livre, potencial químico, potencial eletroquímico. Difusão, eletroforese, eletrodifusão. Conceito de Permeabilidade.
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Físico-química • Energia térmica – movimento caótico. Difusão. Difusão nos sistemas biológicos. • Energia livre, potencial químico, potencial eletroquímico. • Difusão, eletroforese, eletrodifusão. Conceito de Permeabilidade. • Energia das interações não covalentes, ponte salina, ponte de hidrogênio, Van der Waals • A molécula da água • Propriedades coligativas. Pressão osmótica (osmolaridade). Equilíbrio de Donnan
Da Teoria Cinética dos Gases c l J D IF U S Ã O http://pb010.anes.ucla.edu/ simulaçoes - Bezanilla
Unidades, Constantes • 1 J = 10 -7 erg = 0,239 cal • 1 mmHg = 1.316 * 10-3 atm = 1torr • Constantes • R = 8,314 J/mol*K= 1,9872 cal/ mol*.K = 82,054 cm3. atm / mol*K
Da Termodinâmica Clássica D IF U S Ã O Primeira lei: Conservação da Energia Energia interna Entalpia
Segunda lei: Transformações Espontâneas Entropia Energia Livre de Gibbs
Em processos isotérmicos, para gases ideais Potencial químico
+ + - - Campos elétricos – forças elétricas Força elétrica – lei de Coulomb Campo elétrico Diferença de potencial elétrico
[Na]=140mM [Na]=10 [ATP]=4mM [ADP]=0.001mM [Pi]=2mM Cálculos para uma célula
Transporte de Substâncias nas soluções Convecção: Movimento da solução, em volume, promovido por diferença de pressão osmótica ou hidrostática.
Difusao: Transferência da matéria a favor da diferença de concentração, devida ao movimento caótico (movimento térmico) das moléculas
Eletroforese (condução elétrica): movimento de espécies carregadas em um campo elétrico
Eletrodifusão na membrana celular plasmática: fenômenos de excitabilidade
+ Potenciais de Difusão – Diferença de Potencial Eletroquímico – Equação de Nernst Simulações - Bezanilla http://pb010.anes.ucla.edu/
Difusão e Permeabilidade em membranas Equação de Fick cic cec
cic Vec Vic Eletrodifusão cec simulação
Interações não-covalentes entre espécies químicas 0,6kcal/mol Van der Waals (Dipolos induzidos) 1 kcal/mol
Interação eletrostática 2,8Å Na+Cl- 3-7kcal/mol Pontes de H
Propriedades da molécula da água biologicamente importantes
Macromoléculas: Pressão coloidosmótica, Equilíbrio de Donnan Pressão osmótica = Posm = RTCosm Pressão coloidosmótica = p: (macromoléculas) Ph p Posm
- + M- =X A+=X+Y B-=Y A+=Y B-=Y M- =X A+=X+Y-C B-=Y-C A+=Y+C B-=Y+C 1 1 2 2 Equilíbrio de Donnan No equilíbrio Para X=10, Y=100 (iniciais) C=4.8 X=10, A1=115,2; B1=95,2 A2=104,8; B2= 104,8