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RESUMO GERAL BIOLOGIA CELULAR Membrana plasmática A membrana plasmática é uma estrutura semipermeável, responsável pelo transporte e seleção de substâncias que entram e saem da célula. Por isso ela é de extrema importância para o metabolismo celular. Funções associadas à membrana plasmática Denominamos funções as vantagens adaptativas que a membrana plasmática garante aos seres vivos. As funções da membrana plasmática são: • • 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; Permeabilidade osmótica A membrana plasmática tem a capacidade de controlar a entrada e saída de água das células. O controle da quantidade de água que entra e sai das células é muito importante para a sobrevivência da célula. Se entrar água demais ela pode explodir, se perder muita água pode murchar e morrer. A membrana deixa a água entrar e sair livremente por pressão osmótica que tende a equilibrar com o meio externo. Mas em alguns casos, como seres que vivem no mar, proteínas de membrana específicas puxam água para dentro e fora das células. Permeabilidade Seletiva A membrana plasmática permite e controla da entrada e saída de outras substâncias, além da água, da célula. Algumas células têm que trocar substâncias de modo rápido. Tanto para liberar hormônios e transmissores para outras células. Mas também bombas de íons que são proteínas transmembrana. As bombas de íons garantem que células especializadas como neurônios e células musculares funcionem com precisão. Proteção das estruturas celulares Todas as estruturas e demais organelas citoplasmáticas estão contidas internamente a membrana, nada chega a elas que não tenha passado pela membrana. Destacamos que o núcleo celular, que contém o DNA da célula, possui sua própria membrana chamada Carioteca. Mas ela tem uma composição diferente da membrana celular em relação à proteína transmembrana, poros, etc. Estrutura e composição da membrana plasmática A membrana plasmática é quimicamente constituída por: • lipídios — glicolipídeos, colesterol e os fosfolipídeos • proteínas — glicoproteínas, proteínas de membrana, proteínas de canal etc. • Por isso, é reconhecida por sua composição lipoproteica. Os fosfolipídios apresentam uma porção polar e outra apolar. A porção polar é hidrofílica (tem afinidade com a água) e volta-se para o exterior. A porção apolar é hidrofóbica (repele a água) e voltada para o interior da membrana. Os fosfolipídios estão dispostos em uma camada dupla, a chamada bicamada. Devido a sua natureza química, eles movem-se como em trilhos, sem perder o contato. Isso permite a flexibilidade e elasticidade da membrana. A descrição sobre esse modelo de organização é denominada "mosaico fluido". O nome "mosaico fluido" deve-se pela presença de estruturas flexíveis e fluidas, com grande poder de regeneração. Além da bicamada de fosfolipídeos, existem outras gorduras e proteínas que compõem as membranas celulares que garantem seu funcionamento. As proteínas presentes na membrana são podem ser de grupos diferentes como: enzimas, glicoproteínas, proteínas transportadoras e antígenos. Nesse sentido, podemos dividi-las em dois grupos principais: • Proteínas transmembranas: atravessam a bicamada lipídica lado a lado. • Proteínas periféricas: situam-se em apenas um dos lados da bicamada. Cada uma dessas proteínas vai ter uma função diferente, tanto no transporte quanto ao enviar e catalisar informações para dentro e para fora da célula. Transporte de Substâncias na membrana plasmática A membrana atua como um filtro, permitindo a passagem de substâncias pequenas e impedindo ou dificultando a passagem de substâncias de grande porte. Essa propriedade é chamada Permeabilidade Seletiva. O transporte de substâncias através da membrana plasmática pode ser de modo passivo ou ativo: O transporte passivo ocorre sem gasto de energia. As substâncias deslocam-se do meio mais concentrado para o menos concentrado. São exemplos: • Difusão Simples — É a passagem de partículas de onde estão mais concentradas para regiões em que sua concentração é menor. • Difusão Facilitada — É a passagem, através da membrana, de substâncias que não se dissolvem em lipídios, com ajuda das proteínas da bicamada lipídica da membrana. • Osmose — É a passagem de água de um meio menos concentrado (hipotônico) para outro mais concentrado (hipertônico). Osmose sempre acontece com a água, se a substância que passar pela membrana for outra diferente, o nome é difusão simples. O transporte ativo ocorre com gasto de energia. Isso significa que moléculas que conservam a energia celular, conhecidas como ATP (adenosina tri-fosfato), serão utilizadas no processo. As substâncias deslocam-se de menor para o de maior concentração. São exemplos: • Transporte em Bloco: Endocitose e Exocitose — Ocorre quando a célula transfere grande quantidade de substâncias para dentro ou para fora do seu meio intracelular. • Bomba de Sódio e Potássio — Passagem de íons sódio e potássio para a célula, devido às diferenças de suas concentrações. Citoplasma O citoplasma é uma região da célula localizada entre o núcleo e a membrana plasmática. Ele é composto por um líquido viscoso e transparente chamado de citosol. O citosol possui uma consistência mais grudenta no contorno do citoplasma. Já na parte central da célula, onde está situado o endoplasma, apresenta uma consistência mais fluida. Composição do Citoplasma O fluído citoplasmático é composto em sua maior parte por água, além de outras substâncias como proteínas, íons, sais minerais, açúcares, aminoácidos e outros nutrientes. Organelas do Citoplasma É dentro do citoplasma que se encontram as organelas, pequenas estruturas que funcionam como se fossem órgãos. Elas desempenham diferentes funções como a respiração, nutrição, secreção, etc. O Retículo Endoplasmático Rugoso (ou Granular) é responsável pela produção e transporte de proteínas celulares por meio do citoplasma. Essas organelas possuem forma semelhante a do retículo endoplasmático liso, mas no caso delas há presença de polirribossomos que ficam aderidos na membrana externa da célula. Ribossomos: são estruturas encontradas na célula responsáveis pela síntese de proteínas e que apresentam duas subunidades, uma maior e outra menor. Ribossomos são estruturas, relacionadas com a síntese proteica, que ocorrem em todos os tipos celulares, até mesmo em procariontes. O retículo endoplasmático liso não apresenta ribossomos. Ele costuma ocorrer nas células do fígado (hepatócitos). As principais funções do retículo endoplasmático liso consistem na síntese de lipídeos e esteroides (hormônios), bem como o armazenamento de cálcio e a desintoxicação da célula. Essas organelas desafazem a reação das toxinas, facilitando que sejam expulsas do corpo. O complexo de golgi, também chamado de aparelho de golgi, é uma organela do citoplasma composta por seis a vinte bolsas membranosas com formatos achatados, colocadas umas sobre às outras. Sua função consiste em sintetizar os lipídeos e proteínas, bem como separar as moléculas para serem eliminadas. Os lisossomos são organelas responsáveis pela digestão intracelular que possui capacidade de sintetizar boa parte das substâncias orgânicas. A produção do lisossomo acontece através de bolsas membranosas que se separam do complexo golgiense. Essas organelas possuem duas funções digestivas diferentes: • A função heterofágica acontece quando o material capturado no exterior da célula por fagocitose (destruição de partículas sólidas) ou por pinocitose (ingestão de líquidos ou pequenas partículas é digerido. • Já a função autofágica refere-se a digestão por partedos restos da própria célula. As mitocôndrias possuem formato alongado e são organelas que fazem parte da maior parte das células eucariontes. Elas são responsáveis pela respiração celular, uma vez que essa é a principal maneira dos seres vivos conseguirem energia. As mitocôndrias são preenchidas em seu interior por um material chamado matriz mitocondrial. Ela possui DNA, RNA, além de várias enzimas e ribossomos.