Introdução à fisiologia

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REVISÃO DE CONCEITOSREVISÃO DE CONCEITOS
FisiologiaFisiologia
Os fosfolipídios são uma classe de lipídeos que são um
dos principais componentes da membrana plasmática da
célula.
A estrutura da molécula de fosfolipídios geralmente
consiste de duas "caudas" de ácidos graxos hidrofóbicas
ligadas por meio de um glicerol a uma "cabeça"
hidrofílica consistindo de um grupo fosfato. 
Introdução àIntrodução à
MEMBRANA PLASMÁTICAMEMBRANA PLASMÁTICA
FOSFOLIPÍDEOS
FISIOLOGIA
A fisiologia é o ramo da biologia que estuda as múltiplas
funções moleculares, mecânicas e físicas nos seres vivos. 
Em síntese, estuda o funcionamento do organismo e tem
como objetivo explicar os fatores físicos e químicos que
são responsáveis pela origem, desenvolvimento e
progressão da vida.
• Homeostase: pode ser definida como a habilidade de
manter o meio interno em um equilíbrio quase
constante, independentemente das alterações que
ocorram no ambiente externo.
• Meio interno: é definido como os fluidos que circulam
pelas nossas células, o chamado líquido intersticial.
Para manter a homeostasia, nosso meio interno deve
manter certos valores sem alterações. Isso é conseguido
graças a diversos processos fisiológicos que ocorrem de
maneira coordenada e que garantem o equilíbrio. 
Os processos de respiração, digestão e excreção
garantem, por exemplo, que o meio interno tenha
oxigênio e nutrientes necessários à célula e que
substâncias tóxicas que possam causar danos ao corpo
sejam retiradas do organismo.
HOMEOSTASE A membrana plasmática, também chamada de membrana
celular ou plasmalema, é uma estrutura que delimita a
célula, separando o meio intracelular do meio externo. 
Ela atua delimitando e mantendo a integridade da célula e
como uma barreira seletiva, permitindo que apenas
algumas substâncias entrem, como oxigênio e nutrientes,
e outras saiam, como os resíduos.
A forma como é constituída a bicamada lipídica e como
estão distribuídas as proteínas nessa bicamada permitiu a
proposição do que se chama de modelo do mosaico
fluido. 
A membrana plasmática é uma estrutura que apresenta
em sua constituição diversas moléculas de proteínas
inseridas em uma bicamada (camada dupla) constituída
por fosfolipídeos. 
Além de proteínas e lipídeos, a membrana plasmática
também apresenta em sua constituição cadeias de
carboidratos. Essas cadeias encontram-se ligadas às
proteínas ou lipídios presentes na superfície externa da
membrana, formando glicoproteínas e glicolipídios,
respectivamente.
O conjunto formado por glicoproteínas e glicolípidios
presentes na membrana é denominado de glicocálix ou
glicocálice. Nas membranas, podem ser encontrados
também esteroides, como o colesterol, presente em
células animais, diminuindo sua fluidez e aumentando sua
estabilidade.
• Delimita a célula, separando seu meio interno do
ambiente externo;
• Protege a célula contra a ação de diversos agentes;
• Controla as substâncias que entram e saem da célula;
• Detecta sinais do meio externo;
• A membrana constitui uma barreira física virtual e possui
diferentes graus de permeabilidade para as diferentes
partículas.
Moléculas anfipáticas ou anfifílicas são moléculas que
apresentam a característica de possuírem uma região
hidrofílica (solúvel em meio aquoso), e uma região
hidrofóbica (insolúvel em água, porém solúvel em lipídios
e solvente orgânicos).
Ex.: Os fosfolipídios pois possuem uma cabeça
constituída pelo grupo fosfato que é polar ou hidrofílica
(tem afinidade por água) e uma cauda constituída pelas
cadeias de ácidos gordos apolar ou hidrofóbica, isto é
que repele a água.
MOLÉCULAS ANFIPÁTICAS OU ANFÍLICAS
FUNÇÕESFUNÇÕES BIOLÓGICAS BIOLÓGICAS
BICAMADA LIPÍDICA
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/sistema-respiratorio.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/sistema-digestivo.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/sistema-excretor.htm
https://www.biologianet.com/biologia-celular/carboidratos.htm
https://www.biologianet.com/biologia-celular/glicocalix.htm
https://www.biologianet.com/biologia-celular/colesterol.htm
https://www.biologianet.com/biologia-celular/celula-animal.htm
PROTEÍNAS
São proteínas de
membrana que formam
nanoporos aquosos
através da bicamada
lipídica, pelos quais
passam os íons entre o
meio extra e intra celular
no sentido de seu
gradiente eletroquímico.
CANAIS IÔNICOSCANAIS IÔNICOS
RECEPTORESRECEPTORES
Os receptores são proteínas ou glicoproteínas presentes
na membrana plasmática, na membrana das organelas
ou no citosol celular, que unem especificamente outras
substâncias químicas chamadas moléculas sinalizadoras,
como os hormônios e os neurotransmissores.
SISTEMAS DE ENZIMASSISTEMAS DE ENZIMAS
Enzimas são catalizadores biológicos que funcionam na
aceleração de reações químicas.
• Geralmente as enzimas são proteínas, mas existem
alguns ácidos ribonucleicos que atuam como enzimas,
sendo chamados de ribozimas.
• Para aumentar a velocidade de uma reação, as enzimas
devem se ligar a reagentes, os substratos.
• Importância da catálise: Sem a catálise, a maioria das
reações químicas nos sistemas biológicos seria muito
lenta para fornecer produtos na proporção adequada
para sustentar a vida.
• Uma enzima pode ficar, temporariamente, ligada
covalentemente à molécula que está sendo
transformada durante estágios intermediários da reação,
mas no final da reação a enzima estará na sua forma
original, quando o produto é liberado.
O modelo chave-fechadura considera que as enzimas e
substratos apresentam um encaixe perfeito, como uma
chave e uma fechadura. Porém, hoje sabemos que esse
modelo não está correto, uma vez que as enzimas não
são estruturas rígidas como se pensava.
Atualmente, o modelo mais aceito para explicar a ligação
entre uma enzima e o seu substrato é o do encaixe
induzido, à medida que o substrato entra no sítio ativo, a
enzima sofre uma leve modificação, a qual favorece o
ajuste entre o sítio ativo e o substrato.
PERMEABILIDADE DA MEMBRANA
A permeabilidade seletiva é uma das principais atividades
realizada pela membrana plasmática. Essa função
corresponde à seleção de substâncias que entram e
saem da célula. Isso significa que a membrana age como
uma espécie de “peneira”, escolhendo pequenas
substâncias e dificultando a passagem de substâncias
maiores.
SUSBTÂNCIAS LIPOSSOLÚVEISSUSBTÂNCIAS LIPOSSOLÚVEIS 
ALTA PERMEABILIDADE -> DIFUSÃO SIMPLES
Ex.: Hormônios, esteróides, colesterol.
SUSBTÂNCIAS HIDROSSOLÚVEISSUSBTÂNCIAS HIDROSSOLÚVEIS 
BAIXA PERMEABILIDADE -> DIFUSÃO SIMPLES
Ex.: Íons, glicose, aminoácidos.
Solúveis em gordura (apolares)
Solúveis em Água (polares)
TRANSPORTE TRANSMEMBRANAR
TRANSPORTE PASSIVO
• A FAVOR DO GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO;
• SEM GASTO DE ENERGIA;
O transporte passivo não consome energia (ATP) pois o 
ocorre a favor do gradiente de concentração, isto é, as
moléculas ou íons, também denominados de soluto,
atravessam a membrana do lado MAIS concentrado para
o lado MENOS concentrado. Esse tipo de transporte
pode ocorrer através da:
1- Difusão simples;
2- Difusão facilitada;
3- Osmose
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/proteinas.htm
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/biologia/o-que-e-rna.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/teoria-encaixe-induzido.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/teoria-encaixe-induzido.htm
É um transporte passivo que ocorre sem a participação de
proteínas transportadoras, ou seja, na difusão simples há a
passagem da molécula através da bicamada. Sempre do
lado de MAIOR concentração para o lado de MENOR
concentração. 
Ex.: Difusão de íons, eletrólitos, moléculas de baixo peso
molecular, ou lipofílicas, como os gases oxigênio (O2),
nitrogênio (N2), dióxido de carbono (CO2) e até mesmo as
vitaminas lipossolúveis atravessam facilmente a bicamada
lipídica, se dissolvendo na matriz lipídica.
DIFUSÃO SIMPLESDIFUSÃO SIMPLES
TRANSPORTE ATIVO
• CONTRA O GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO
• COM GASTO DE ENERGIA
Um exemplo clássico de transporte ativo é a bomba de
sódio e potássio (NaK-ATPase). A concentração do íons
de potássio (K+) dentroda célula é alta e fora da célula é
baixa. O inverso é observado para o íon Na+:
concentração baixa dentro da célula e alta fora. Essas
concentrações devem ser mantidas para a que a célula
funcione de forma adequada. A proteína transportadora
NaK-ATPase bombeia Na+ para fora, CONTRA o
gradiente de concentração, e K+ para dentro, também
contra o gradiente de concentração. 
DIFUSÃO FACILITADADIFUSÃO FACILITADA
É o transporte passivo que acontece através de proteínas.
O soluto passa do lado MAIS concentrado para o lado
MENOS concentrado, isto é, a favor de gradiente. Não há
gasto de energia.
A proteína transportadora tem um sítio ao qual a molécula
a ser transportada se liga. Esse sítio é específico. A ligação
da molécula a esse sítio desencadeia uma série de
mudanças na forma da proteína que culminam com a
liberação da molécula no outro lado da membrana. 
Ex.: GLUT 4 : transportador de glicose
OSMOSEOSMOSE
Osmose é a passagem de água através de uma membrana
biológica, do meio MENOS concentrado em soluto (mais
água e menos soluto) para o lado MAIS concentrado em
soluto (menos água e mais soluto), sem gasto de energia.
É um tipo de transporte passivo.
As células contém uma concentração alta de solutos,
incluindo numerosas moléculas orgânicas e íons
confinadas no interior celular, cujas concentrações
devem ser mantidas nos níveis adequados
funcionamento celular. 
Ex.: Folha de alface com adição de sal após algum tempo.
Quando a água sai do interior da célula para o meio
extracelular, a célula diminui de volume. Quando a água
entra no citoplasma, a célula aumenta de volume. 
Osmose em célula animal: A entrada e saída de água
causa efeitos diferentes em células que possuem ou não
parede celular, visto que esta estrutura forma uma
barreira que que limita o inchamento da célula e impede
a ruptura da célula (lise celular). Células animais não
possuem parede celular quando colocadas em meio
hipotônico podem sofrer lise, ou seja, rompimento.
Quando em meio hipotônico “murcham”. 
!! A osmose em célula vegetal também é denominada
“plasmólise”. 
https://www.infoescola.com/quimica/dioxido-de-carbono/
https://www.infoescola.com/biologia/vitaminas/
https://www.infoescola.com/bioquimica/lipossolubilidade/
A bomba de sódio-potássio é uma proteína
transmembranar que ajuda a estabelecer o potencial de
repouso da membrana das células, principalmente dos
neurônios. Em um processo que requer ATP, a bomba
move três íons de sódio para fora da célula para cada dois
íons de potássio que ela traz para dentro.
TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIOTRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO
Nesse tipo de transporte, a energia é derivada da quebra
do ATP ou de outro composto de fosfato com energia. Um
exemplo é a Bomba de Sódio e Potássio, que ocorre em
todas as células do corpo.
• Presença do sistema enzimático (ATPase);
• A hidrólise de ATP fornece energia para o transporte;
• Saturação: apresentam número limitado de sítios de
ligação para os solutos.
• Estereoespecifidade: Sítios de ligação específicos para
cada soluto. 
Ex.: D- glicose, L- glicose.
• Competição: Transportam ligantes quimicamente
relacionados.
Ex.: D- glicose, D- galactose.
TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIOTRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO
Também denominado de transporte acoplado.
Não utiliza diretamente a energia metabólica do ATP e
depende de proteínas transportadoras encontradas na
membrana.
A energia para a realização desse tipo de transporte
depende da energia gasta pela bomba de sódio e potássio.
CARACTERÍSTICAS DO TRANSPORTE
TRANSMEMBRANAR
https://www.todamateria.com.br/bomba-de-sodio-e-potassio/