Bases da biologia celular e envoltórios celulares

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Bases da 
Biologia Celular
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Biologia celular
Como pudemos comprovar a existência das células?
Dependemos de instrumentos para visualizar a maioria das células 
Van Leeuwenhoek, 1674 – desenvolveu o primeiro microscópio simples. 
Robert Hooke, 1665 – foi o primeiro a observar “celas” de cortiça que depois passaram a ser chamadas de células 
Em 1838 pesquisadores lançam a teoria celular
“Todos os seres vivos são formados por células”
Obs.: vírus
 
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Biologia celular
Microscópio óptico (aumento 1200x)
Microscópio Óptico (MO)
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Microscópio Eletrônico (ME)
Com o microscópio eletrônico essa resolução aumenta para 1.000.000x
Biologia celular
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Organização interna das células
Quanto a organização podemos diferenciar
células procarióticas
Bactérias, cianobactérias e arqueobactérias 
células eucarióticas
Demais seres vivos (protoctistas, fungos, animais e vegetais)
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Procariontes
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Eucariontes
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Células procarióticas 
Acredita-se que os primeiros seres vivos da terra foram bactérias e portanto procariotos, estas células são as mais simples encontradas
As bactérias e cianobactérias são seres unicelulares, que podem viver isolados ou em colônias e ocupam os mais variados ambientes
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Células procarióticas 
São células bastante simples quanto a organização
Não apresentam um núcleo individualizado nem estrutura membranosa, o material genético fica disperso no interior da célula.
O fato de serem tão simples não implica dificuldades de sobrevivência
Esses organismos têm papel fundamental para o planeta
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Células eucarióticas
Acredita-se que as células procarióticas deram origem as células eucarióticas 
São células mais bem mais complexas comprovadas pela riqueza de estruturas e compartimentos internos 
Existe uma membrana envolvendo o núcleo (organização), onde está todo o material genético a célula
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Células eucarióticas
Animais, vegetais, fungos, e protoctistas são constituídos por células eucarióticas 
Existem diferenças entre as células eucariótica animal e vegetal
 
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ENVOLTÓRIOS CELULARES
Membrana plasmática
Membrana Plasmática 
Película finíssima que envolve e isola as células;
Essa estrutura também forma as organelas citoplasmáticas;
É constituída por fosfolipídios e proteínas (dentre outras moléculas);
Apresenta uma permeabilidade seletiva;
Não pode ser identificada ao microscópio óptico por ser muito fina;
Mas, é extremamente complexa e versátil. 
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Funções
Delimita o tamanho da célula (animal);
Permite a troca de matéria entre o citoplasma e o meio extracelular; 
Reconhecimento e adesão celular;
Servem como ponto de fixação de enzimas e estruturas celulares;
Está relacionada a patogenicidade dos microrganismos.
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Organização molecular da membrana
Componentes mais abundantes:
Fosfolipídios e proteínas
Além desses, as células animais também apresentam o colesterol em sua composição. 
Glicídios formam uma região denominada glicocálix
MP
Núcleo
Citoplasma
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Organização molecular da membrana
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Modelo do mosaico fluido
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Permeabilidade celular 
A membrana isola a célula do ambiente externo.
Entrada de substâncias úteis – água, O2, alimento etc.
Saída de outras – CO2 e substâncias tóxicas (excreções) 
Dizemos que a membrana plasmática é semipermeável ou apresenta permeabilidade seletiva
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PERMEABILIDADE CELULAR
Membrana separa o meio intracelular do extracelular mas com...
Permeabilidade seletiva: capacidade de selecionar o que entra e sai da célula
O transporte de substâncias através da membrana se dá através de quatro mecanismos distintos.
 
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Tipos de transporte através da membrana
1. Transporte passivo - Sem gasto de energia:
a) Difusão simples
b)Difusão facilitada
 2.Transporte Ativo – Com gasto de energia
3. Transporte em Bloco 
Fagocitose
Pinocitose
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Transporte através da membrana
Transporte passivo - quando o transporte se da espontaneamente sem haver gasto de energia 
Transporte ativo – a célula tem é capaz de absorver ou expulsar ativamente certas substâncias bombeando-as para dentro ou para fora. Com isso ocorre o consumo de energia
Para entendermos como ocorrem ambos os transportes precisamos entender o seria o processo de difusão.
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Difusão
Todas as partículas materiais estão em constante movimento
Devido a essa movimentação as partículas tendem a se espalhar (difundir)
A difusão ocorre da região mais concentrada para a menos concentrada. 
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Um exemplo de difusão:
Transporte dos gases respiratórios
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Osmose
É um processo especial de difusão, onde apenas a água – o solvente das soluções biológicas – se difunde através da membrana semipermeável
Citoplasma: solução formada por água (solvente) e outras substâncias como glicídios, proteínas, sais etc. (solutos)
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OSMOSE – É um caso especial de difusão simples.
Corresponde ao processo de difusão da ÁGUA.
ATENÇÃO: O movimento da água através da membrana ocorrerá sempre do meio HIPOTÔNICO (com menor concentração de solutos) para o meio HIPERTÔNICO (com maior concentração de solutos).
Transporte através da membrana
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OSMOSE em célula animal
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Osmose em célula vegetal
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Osmose em outras células
As nossas células não sofrem com a osmose!
Líquido intersticial: solução isotônica proveniente do sangue, na qual a concentração total de solutos equivale à concentração interna dos solutos citoplasmáticos
Já os protozoários não têm a mesma sorte.
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Difusão facilitada
O transporte da maioria das moléculas depende da utilização de proteínas presentes na membrana
Proteínas carregadoras ou transportadoras
 
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Difusão facilitada
Difusão Facilitada – Ocorre para o transporte de substância maiores (glicose por exemplo), com maior dificuldade de se difundir.
 Se dá com a ajuda de PERMEASES (específicas para cada substância).
 Este transporte de soluto ainda ocorre do meio mais concentrado para o meio menos concentrado, ou seja a favor do gradiente de concentração, sem gasto de energia.
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Resumindo....
A difusão simples e a difusão facilitada são processos de transportes de solutos através da membrana sempre a favor de um gradiente de concentração. NÃO há gasto de energia; Por isso, denominamos estes processos de TRANSPORTES PASSIVOS.
A osmose é um caso especial de difusão, mas que envolve a difusão da ÁGUA.
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Transporte Ativo
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Transporte ativo
TRANSPORTE ATIVO – Este tipo de transporte ocorre contra o gradiente de concentração. Neste caso HÁ GASTO DE ENERGIA (ATP).
 Ocorre por meio da ação de proteínas transportadoras. 
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Bomba de sódio-potássio
As células precisam manter certos íons em concentrações diferentes dos encontrados fora dela
A concentração de K+ dentro da célula é aumentada: participam da síntese de proteínas e respiração celular
Enquanto que a de Na+ é bem menor para compensar a grande concentração de K+ 
Para manter essas concentrações, a célula utiliza energia para bombear esses íons. Esse bombeamento é contínuo e chamado de bomba sódio-potássio.	
A energia que é consumida vem do ATP
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Bomba de sódio-potássio
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TRANSPORTE EM BLOCO
 Ocorre quando as partículas são grandes demais para atravessar a membrana ou passar através dos canais protéicos.
 Ocorre para o englobamento de gotículas ou partículas.
Transporte em bloco
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Endocitose e exocitose
Esse transporte ocorre pela formação de bolsas na membrana plasmática
As bolsas se formam pela invaginação da membrana e engloba materiais externos fala-se em endocitose;
Bolsas presentes no interior da célula se fundem a membrana liberando seu conteúdo para o meio externo fala-se em exocitose.
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Endocitose
Existem dois tipos:
Fagocitosee a pinocitose
Fagocitose
A célula emite expansões citoplasmáticas denominadas pseudópodes, que “abraçam” a partícula sólida e a envolvem em uma bolsa membranosa chamada fagossomo.
Protozoários, macrófagos e neutrófilos
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Células realizando fagocitose
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Endocitose
Pinocitose
Processo em que a célula engloba líquidos 
Importante nas absorção de gotículas de lipídios.
A MP afunda-se no citoplasma e forma um canal que se estreita nas bordas, formando uma bolsa interna chamada de pinossomo.
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Fagocitose e Pinocitose
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Exocitose
Excreção e secreção
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Doenças relacionadas a MP
Diabetes melito tipo 2
As membranas celulares da pessoa diabética possuem pouca proteína receptora para o hormônio insulina
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Doenças relacionadas a MP
Pigmeus africanos
Possuem quantidades normais de hormônio do crescimento e mesmo assim não crescem
As células dos pigmeus são insensíveis a esse hormônio por não possuírem o receptor adequado 
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OUTROS ENVOLTÓRIOS CELULARES
Paredes celulares
Parede celular bacteriana
Responsável pela forma e resistência;
Importância médica: resistência e desencadeia processos inflamatórios
Com base na parede celular podemos definir dois tipos de bactérias:
Gram-negativas
Gram-positivas
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Parede celular: método de Gram
Bactéria gram-positiva – retêm o corante
Membrana plasmática
Parede celular
formada por camada
espessa de
peptidoglicano
Esquema de parte da parede celular e da membrana plasmática de bactéria gram-positiva.
Hans Christian Joachim Gram (1853 - 1938) 
Esquema de bactéria com
parte da célula removida.
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Parede celular: método de Gram
Esquema de parte da parede celular e da membrana plasmática de bactéria gram-negativa.
Membrana plasmática
Camada de peptidoglicano
Bactéria gram-negativa – não retêm o corante
Lipopolissacarídeo
Fosfolipídios
Proteína
Lipoproteínas
Camada lipoprotéica
externa, delgada,
semelhante à membrana
plasmática, com
lipopolissacarídeos
Parede celular
Hans Christian Joachim Gram (1853 - 1938) 
Esquema de bactéria com
parte da célula removida.
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A coloração de GRAM foi desenvolvida em 1984 pelo bacteriologista dinamarquês Hans Gram.
Utilizando corantes a base de iodo as bactérias são coradas de púrpura, pois o iodo impregna na parede celular.
Em seguida uma solução descolorante é aplicada. As bactérias que mantém a cor púrpura são denominadas GRAM positivas.
As bactérias que perdem a cor púrpura após a descoloração são classificadas como GRAM negativas.
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Paredes celulares
Parede celulósica: 
Parede primária: essencialmente celulose, hemicelulose, pectina e glicoproteínas; presente em células jovens
Parede secundária: forma-se internamente à parede primária; é mais rígida e espessa; contém além dos componentes da primária, lignina (um polímero constituído por unidades fenólicas) e a suberina (um tipo de lipídio).
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Parede celulósica: Estrutura química
Função 
Resistência esquelética
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Plasmodesmos
Poros por onde o citoplasma de células vizinhas se comunica, formando uma continuidade.
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FIM