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Citoplasma ➢ Membrana Plasmática ou Plasmalema: o componente mais externo do citoplasma; é ela que delimita o meio intracelular e o extracelular. ➢ No citoplasma se localizam: o citoesqueleto, as organelas (mitocôndrias, o retículo endoplasmático, o complexo de Golgi, os lisossomos e os peroxissomos) e os depósitos ou inclusões, geralmente temporários, de hidrato de carbono, proteínas, lipídeos ou pigmentos. ➢ Matriz citoplasmática /citosol / hialoplasma: • Preenche a cavidade celular; • Consistência: variável entre um sol e um gel; • Composta por aminoácidos, proteínas, outras macromoléculas, nutrientes energéticos e íons. Membrana Plasmática ➢ Membrana plasmática ou plasmalema tem a espessura de 7,5 a 10nm; ➢ Apresenta uma estrutura trilaminar (2 hidrofílicas e 1 hidrofóbica), denominada unidade de membrana; ➢ Apresenta duas camadas de moléculas de fosfolipídios, com seus grupamentos não polares (hidrofóbicos) voltados para o centro; e os grupamentos polares (hidrofílicos) que ficam nas duas superfícies da membrana. ➢ Composição química: lipoproteica (fosfolipídios + proteínas) OBS.: células animais: também apresentam colesterol; e as células vegetais apresentam fitoesterol. Os dois componentes diminuem a fluidez da membrana e promovem maior estabilidade mecânica. ➢ 50% do peso da membrana é composto por proteínas; Funções • Proteção; • Delimita o espaço intracelular e extracelular; • Permeabilidade seletiva: controle de entrada e saída de moléculas. • Manutenção da constância do meio intracelular. Modelo de mosaico fluído Singer e Nicholson • A membrana é fluida devido ao movimento dos fosfolipídios que se aproximam e se afastam. • As proteínas, encontram-se encrustadas entre os fosfolipídios ou superficialmente, distribuindo-se de forma semelhante a um mosaico. • Os fosfolipídios se organizam em uma “dupla camada”. A bicamada e as proteínas ➢ Nas membranas, a composição lipídica de cada metade da bicamada é diferente, criando uma assimetria. ➢ Nas hemácias, por exemplo, existe maior abundância de fosfatidilcolina e esfingomielina na camada externa, enquanto fosfatidilserina e fosfatidiletanolamina concentram-se mais na metade interna. ➢ Os glicolipídios têm cadeias de oligosacarídios que se projetam para fora, a partir da superfície celular, contribuindo para acentuar a assimetria de membrana plasmática. ➢ Proteínas • Proteínas periféricas: fracamente associadas à membrana; superficialmente; • Proteína integrina parcial: inserem-se parcialmente na membrana. • Proteína integrina transmembrana de passagem única: inserem-se totalmente na membrana uma única vez. • Proteína integrina transmembrana de passagem múltipla: inserem-se totalmente na membrana várias vezes. OBS.: as proteínas periféricas podem ser facilmente extraídas por meio de soluções salinas, porém as proteínas integrais só podem ser extraídas após a destruição da estrutura da membrana, geralmente por detergentes. OBS.: as proteínas da membrana são sintetizadas no reticulo endoplasmático rugoso/granuloso (RER), completadas no complexo de Golgi e transportada para a superfície celular em vesículas. OBS.: algumas dessas moléculas são poros funcionais, por onde transmitem certos íons e moléculas. Outras proteínas da membrana plasmática são receptores de hormônios, ou de outras moléculas, e de macromoléculas estruturais do meio extracelular. Glicocálix(ce) A superfície externa da membrana é recoberta por uma camada mal delimitada, rica em hidratos de carbono, o glicocálice ou glicocálix. ➢ É uma expansão da membrana plasmática; ➢ Constituído pelas cadeias glicídicas das glicoproteínas e glicolipídios da membrana e glicoproteínas e proteoglicanos secretados pela célula. ➢ Participa do reconhecimento entre as células (“digital da célula”), auxilia na adesão da célula com outras ou com as moléculas extracelulares; auxiliar na proteção contra danos químicos e físicos, além disso tem função antigênica (funciona como antígeno). ➢ 10 a 50 nm de espessura. OBS.: o glicocálix tem carga negativa devido à presença dos sulfatos e carboxilas das cadeias. Nesse sentido, torna-se uma região muito hidratada, devido a H2O advinda do Na+. Formando assim, uma camada de proteção contra danos físicos e químicos. OBS.: a presença do glicocálix não altera a permeabilidade da célula. O que altera a permeabilidade é a quantidade de lipídeos e não carboidratos (glicídios). Tipos de Transporte Transporte Passivo Difusão simples (passiva): ➢ Distribuição homogenia de soluto; ➢ Ocorre quando adicionado um soluto em um solvente ➢ O soluto tende a se distribuir homogeneamente pelo solvente Difusão facilitada: ➢ Proteínas carreadoras, permeases, atuam facilitando a passagem de certas substâncias importantes para a célula. ➢ A favor do gradiente de concentração. Osmose: ➢ Passagem de solventes da solução menos concentrada para amais concentrada ➢ Precisa-se de uma barreira semipermeável Transporte ativo: ➢ Gasta ATP; ➢ Absorve/ elimina pequenas moléculas contra o gradiente de concentração; ➢ Utiliza bombas ou permeases. Resumo: Transporte em quantidade Endocitose mediada por receptores: ➢ A superfície celular contém receptores (proteínas) para diversas moléculas, como hormônios e proteicos e lipoproteínas de baixa densidade (LDL, low density lipoproteins). ➢ Os receptores podem estar espalhados ou localizados em áreas restritas (fossetas cobertas, coated pits). ➢ Nas fossetas, na parte interna da célula, existem proteínas de função estabilizadora: as Clatrinas. ➢ A molécula que interagem com o receptor é o ligante. ➢ Com a união dos ligantes e receptores, as clatrinas e proteínas associadas formam uma malha de hexágonos e pentágonos. Formando vesículas cobertas (coated vesicles) que se destacam da membrana. ➢ As vesículas cobertas, logo que penetram no citoplasma, perdem o revestimento de clatrina e se fundem com os endossomos. ➢ As bombas de H+ dos endossomos, acionadas pela energia do ATP, acidificam o interior da organela. ➢ Devido a acidificação do meio, as moléculas de clatrina se separam das vesículas cobertas e voltam para a face interna da membrana para serem reutilizadas (1ª reciclagem da membrana). ➢ Posteriormente, também devido a acidez do endossomo, os receptores se separam de seus ligantes e retornam à superfície celular para serem reutilizados (2ª reciclagem da membrana). ➢ Os ligantes, geralmente, são transferidos para endossomos mais profundamente situados no citoplasma. Entretanto, em alguns casos o ligante é devolvido ao meio extracelular para ser reutilizado. Além disso, em outros casos, o complexo ligante com receptor passa dos endossomos para os lisossomos, nos quais são digeridos pelas enzimas lisossomais. OBS.: Endossomos - Um sistema de vesículas e túbulos localizados no citosol, nas proximidades da superfície celular, Early endosomes ou mais profundamente, late endosomes. Em conjunto, eles formam o compartimento endossomal. Fagocitose: ➢ Por envaginação (para fora); ➢ Pseudópodes ➢ “Sólidos” ➢ Alguns tipos celulares, como os macrófagos e os leucócitos polimorfonucleares (neutrófilos), são especializados em englobar e eliminar bactérias, fungos, protozoários, células lesionadas e moléculas que se tornam desnecessárias. ➢ Depende da ligação da partícula com receptores da superfície celular: o ligante aderido ao receptor promove modificações na camada citoplasmática (camada cortical, localizada logo abaixo da membrana). ➢ A camada cortical contém muitos filamentos de actina e, normalmente, consistência de um gel. ➢ O complexo ligante-receptor desencadeia um processo mediado por Ca2+ que ativa a proteína gelsolina e transforma o gel cortical em um sol, tomando possível que a célula emita os pseudópodos da fagocitose. ➢ Posteriormente,as bordas dos pseudópodos se fundem, formando o fagossomo (vesícula). Pinocitose: ➢ Por invaginação (para dentro); ➢ Microcanal; ➢ “Líquidos” ➢ Se formam pequenas invaginações na membrana, que envolve o fluido extracelular e as substâncias nele contidas. As vesículas de pinocitose destacam-se da membrana pela atividade do citoesqueleto, são puxadas para profundidade do citoplasma e, na maioria das vezes, fundem-se com lisossomos. ➢ Nas células endoteliais dos capilares sanguíneos, as vesículas de pinocitose são impulsionadas pelo citoesqueleto e proteínas motoras até a superfície oposta da célula, onde se fundem com a membrana plasmática e liberam seu conteúdo para o meio extracelular. Nesse caso, a pinocitose tem a função de movimentar moléculas do sangue dos vasos capilares para o meio extracelular dos tecidos. Resumo: Exocitose: ➢ “Expulsão” ➢ Consiste na fusão de vesículas citoplasmáticas com a membrana plasmática e na expulsão do conteúdo da vesícula para meio extracelular. ➢ Sem ruptura da superfície celular OBS.: A exocitose é um processo complexo, pois todas as membranas da célula têm carga negativa, por causa dos radicais fosfatos nos fosfolipídios. Por isso, quando estruturas cobertas por membranas se aproximam, elas se repelem, exceto quando existem interações moleculares que determinam o processo de fusão. É o que acontece na exocitose, que é mediada por diversas proteínas específicas (proteínas fusogênicas). OBS.: Na exocitose há fusão da membrana da vesícula citoplasmática com a membrana plasmática, porém na endocitose se forma uma vesícula utilizando porções da membrana plasmática. Assim, na exocitose a superfície celular ganha membrana, e na endocitose, perde. As porções de membrana retiradas pela endocitose retomam à membrana plasmática pela exocitose, formando-se um fluxo de membrana.
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