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Membranas celulares: especializações e interação AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação • Membrana plasmática apresenta especializações que permitem o desempenho de atividades específicas. • Ex.: • microvilosidades e estereocílios relacionadas com o aumento da superfície da membrana. • flagelos e cílios movimento celular. AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação Especializações da membrana Microvilosidades prolongamentos do citoplasma recobertos por membrana, contendo numerosos microfilamentos de actina, responsáveis pela manutenção da forma. Aumentam superfície de absorção (intestino e tubos contorcidos proximais dos rins). Microvilosidades Microvilosidades AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação Fotomicrografia de Microvilosidades de uma célula do intestino humano. Especializações da membrana Estereocílios em células do ouvido interno de um sapo. Aumentam a superfície de absorção facilitando o transporte de água e outras moléculas. São encontrados nos epidídimos e no pavilhão auditivo. AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação Estereocílios semelhantes aos microvilos, porém possuem maior comprimento e se ramificam frequentemente. Especializações da membrana Cílios são projeções móveis semelhantes a pelos. finos, curtos e móveis células do revestimento do sistema respiratório e de tubas uterinas. Movimentam substâncias e partículas que estão sobre as células. Alguns protozoários utilizam cílios para a sua locomoção. Paramécio Microscopia eletrônica de varredura de um cílios do epitélio respiratório Especializações da membrana Flagelos projeções móveis longas, presentes em menor quantidade. São utilizados para movimentação das células, como em: • Espermatozoides • Protozoários • Algas unicelulares • Bactérias Especializações da membrana Espermatozóides Euglena SP junções celulares Biologia Celular Outras especializações frequentemente na superfície lateral. • Adesão entre as células • Adesão entre as células e a matriz extracelular • Oclusão entre as células • Comunicação entre as células AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação Especializações da membrana desmossoma entre células da camada epidérmica da pele. Comunicação e adesão por contato direto Estruturas especializadas, que ligam célula-célula, célula-matriz e fazem comunicação entre células trocando eletrólitos. Dois tipos: junções aderentes e junções comunicantes. Existem 3 tipos principais de junções celulares: Junção oclusiva Desmossomos Junção comunicante AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação Junções gap Junções oclusivas (apertadas) Ancoragem e aderentes Especializações da membrana Adesão entre células e ancoragem com lâmina basal Junção aderente (cinturão de adesão) – une as células firmemente; Desmossomas – une as células firmemente; Hemidesmossomas – une as células com a matriz; Contato focal – une as células com a matriz. Vedação (oclusão entre as células) Junção ou zônula de oclusão (compacta) – une células, impermeabilizando o tecido. Comunicação entre as células Junção GAP ou Comunicante (“nexus”): permite a comunicação entre as células. AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação JUNÇÃO DE OCLUSÃO (ZONULA OCCLUDENS OU TIGHT JUNCTION) Forma compartimentos com as membranas epiteliais que revestem as diferentes regiões do corpo. JUNÇÃO ADERENTE (ZONULA ADHERENS) Forte adesão entre células e seu substrato. DESMOSSOMOS (MACULAE ADHERENS) Tipo de junção de adesão. JUNÇÃO COMUNICANTE (NEXUS OU GAP JUNCTION) Facilita a comunicação intercelular direta. Classificação de acordo com a estrutura da junções intercelular Junção comunicante ou Gap Junctions São especializações de comunicação célula-célula, constituídas de proteínas chamadas conexinas. Responsáveis pelas trocas de metabólitos de baixo peso molecular e íons. AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação Comunicações intercelulares A membrana plasmática também participa de alguns processos de comunicação intercelular, por meio da sinalização celular. Um dos principais mecanismos que garantem o funcionamento integrado nos organismos pluricelulares. sinais elétricos ou químicos regulam as atividades celulares, respostas a estímulos do meio ambiente, e outras. Tipos de sinalização celular A sinalização celular pode ocorrer de diferentes formas: Sinalização dependente de contato: Proteínas ligadas à membrana plasmática de uma célula podem interagir com receptores de uma célula adjacente. O indutor não é secretada, ficando na superfície da célula sinalizadora. Gap Junctions: Os sinais são transmitidos para células imediatamente adjacentes através das membranas (por componentes lipídicos ou proteicos). AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação Sítios-alvo na mesma célula Tipos de sinalização celular Sinalização autócrina: A célula responde a substâncias liberadas por ela mesma. As moléculas sinalizadoras são os mediadores locais, como por exemplo, alguns fatores de crescimento. Ex.: Regeneração hepática Tipos de sinalização celular Ex.: feridas em cicatrização; sinapses Sinalização parácrina: As moléculas sinalizadoras (mediadores locais) agem em múltiplas células-alvo, próximas do local de sua síntese. Tipos de sinalização celular Sinalização endócrina: Os sinais são hormônios transmitidos a diversas localidades do organismo por meio da corrente sanguínea. Biologia Celular moléculas sinalizadoras AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação moléculas sinalizadoras AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação Hidrossolúveis: são moléculas polares, que podem ser pequenas e derivadas de aminoácidos ou grandes como os peptídeos. Ex.: O hormônio insulina e o neurotransmissor adrenalina. Lipossolúveis: são moléculas apolares e de pequeno tamanho, derivadas do colesterol, de aminoácidos ou são compostos gasosos. E.: Os hormônios sexuais e da tireoide. Exemplos de moléculas sinalizadoras: MOLÉCULA SINALIZADORA NATUREZA QUÍMICA ALGUMAS AÇÕES HORMÔNIOS Adrenalina Derivado do aminoácido tiroxina Aumenta a pressão arterial, ritmo cardíaco e metabolismo. Insulina Proteína Estimula a captação de glicose, síntese de proteínas e de lipídios nas células hepáticas. MEDIADORES LOCAIS Fator de crescimento da epiderme (EGF) Proteína Estimula a proliferação de células epidérmicas e de muitos outros tipos. NEUROTRASMISSORES Acetilcolina Derivado da colina Neurotransmissor excitatório em muitas sinapses nervo-músculo e no sistema nervoso central. Receptores AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação Comunicações intercelulares Receptores proteicos interagem com as moléculas sinalizadoras. AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação Podem estar: • Membrana plasmática • Citoplasma • Núcleo celular. As moléculas sinalizadoras hidrossolúveis se ligam nos receptores de membrana. • Não conseguem atravessar a membrana. • Os receptores se ligam a moléculas sinalizadoras e traduzem sinais intracelulares, que afetam o desenvolvimento celular. • Formação de um segundo mensageiro, como o AMP cíclico, dentro da célula. AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação Comunicações intercelulares GPCR GDP GS GTP GDP GTPY AC cAMP ATP Ação da adenil ciclase na ativação da proteína quinase A. AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação Comunicações intercelulares Os receptores citoplasmáticos e nucleares se ligam às moléculas sinalizadoras lipossolúveis. • Essas moléculas conseguem atravessar. • Ao se ligar ao receptor, ocorre mudança metabólica na célula por meio da alteração da expressão dos seus genes. • Não é necessária a formação de segundos mensageiros intracelulares. AULA 05: Membranas celulares: especializaçõese interação Ação de um receptor citoplasmático ativado por uma proteína lipossolúvel. A ligação do complexo receptor- hormônio se liga ao sítio regulador do DNA ativando a transcrição no núcleo e depois a posterior tradução no citoplasma. Exercício 1) (UECE-2005) Para serem atravessadas pelos nutrientes, as células intestinais se apresentam: a) Pavimentosas, dando ao nutriente a oportunidade de percorrer uma pequena distância. b) Esféricas, para absorver nutrientes de todas as direções. c) Cúbicas, distribuindo o suco entérico uniformemente. d) Prismáticas com microvilosidades, para aumentar a superfície de absorção dos nutrientes. AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação Exercício 2) (PUC-SP) Sabe-se que células epiteliais acham-se fortemente unidas, sendo necessária uma força considerável para separá-las. Isto se deve à ação: a) do ATP, que se prende às membranas plasmáticas das células vizinhas. b) da substância intercelular. c) dos desmossomos. d) dos centríolos. e) da parede celular celulósica. AULA 05: Membranas celulares: especializações e interação
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