Fisiologia celular

Prévia do material em texto

Bases Fisiológicas
Profa Erika Chaves
Doutoranda em Ciências Médicas (UERJ)
Diretor executivo do Núcleo de Estudos em Saúde (NESa)
www.nesacursos.com.br
Níveis da organização do corpo humano 
Homeostase
É a capacidade do corpo em manter a estabilidade interna mesmo em face às alterações externas.
Todos os sistemas orgânicos trabalham em conjunto para manter a homeostase.
Um organismo é dito em homeostase quando seu meio interno contém a concentração apropriada de substâncias químicas, mantém a temperatura e pressão adequadas. 
A composição química do interior de uma célula é muito diferente daquela do ambiente a seu redor.
Liquido extracelular e intracelular
Compartimentos corporais
Podemos dividir o corpo em dois compartimentos:
Fluido intracelular (FIC) ou LIC (líquido intracelular) – dentro das células;
Fluido extracelular (FEC) ou LEC (líquido extracelular) – fora das células (MEC – meio extracelular).
Esses compartimentos estão separados por uma barreira que é formada pelas membranas das células.
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO 
É um sistema de canais membranosos (cisternas) de formatos diferentes, contínuos entre si e com o envoltório nuclear.
Existem dois tipos de retículo endoplasmático: Rugoso ou Granular, e, Liso ou Agranular.
Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)
Síntese de proteínas que permanecerão no próprio retículo ou serão transportadas para o complexo de Golgi.
 Segregar proteínas do citossol destinadas à exportação.
Conjugação de drogas.
Formação de lisossomos.
RER
Retículo Endoplasmático Liso (REL)
É o sítio de síntese de ácidos graxos, fosfolipídeos e esteróides. 
Transporte de material no interior da célula.
Armazena íons cálcio.
Solubiliza o pigmento biliar.
REL
. 
Ribossomos
São responsáveis pela síntese de proteínas.
São formados por duas subunidades ribossomais, uma maior e uma menor.
No processo de síntese de proteínas, os ribossomos se organizam em polirribossomos. 
POLIRRIBOSSOMOS
Complexo de Golgi
É um conjunto de vesículas achatadas e empilhadas, com as porções laterais dilatadas situado, normalmente, próximo ao núcleo.
COMPLEXO DE GOLGI
FUNÇÕES
Síntese de açúcares
Acúmulo e eliminação de secreções
Empacotamento de substâncias para exportação
Processamento de proteínas
LISOSSOMOS
São vesículas esféricas delimitadas por membrana, contendo enzimas hidrolíticas, com a função de digestão intracitoplasmática. Esta membrana constitui uma barreira, impedindo que as enzimas ataquem o citoplasma.
Enzimas lisossômicas
	ENZIMA	SUBSTRATO
	Proteases	Proteínas
	Lipases	Lipídios
	Glicosidases	Glicídios
	Aril-Sulfatases	Sulfatos
	Fosfatases	Fosfatos
	DNAse	DNA
	RNAse	RNA
MITOCÔNDRIAS
São organelas flexíveis de forma alongada que estão dispersas no citoplasma, que geralmente estão em grande número dentro das células.
São as responsáveis pela produção de energia sob a forma de ATP (adenosina trifosfato), através da via da oxidação fosforilativa.
As células animais, devido à sua complexidade, necessitam de uma alta produção de energia.
Esta energia será direcionada para várias atividades tais como a síntese de substâncias, alguns tipos de transporte e nos processos de movimentação celular.
Esta energia é obtida através da respiração celular.
Membrana plasmática
Toda célula seja procarionte ou eucarionte, apresenta uma membrana que a isola do meio exterior: a membrana plasmática.
Constituída de uma película muito fina, elástica e lipoprotéica, a membrana plasmática participa ativamente do metabolismo celular, exibindo um notável caráter seletivo, isto é, atua “selecionando” as substâncias que entram ou saem da célula, de acordo com sua necessidade.
Funções da membrana plasmática
Fornece individualidade a cada célula, definindo meios intra e extra celular. 
Forma ambientes únicos e especializados, cuja composição e concentração molecular são conseqüências de sua permeabilidade seletiva e dos diversos meios de comunicação com o meio extracelular. 
Possui receptores que interagem com moléculas provenientes do meio externo, como hormônios, neurotransmissores, fatores de crescimento etc.
Delimita  o ambiente celular, compartimentalizando moléculas, a membrana plasmática representa o primeiro elo de contato entre os meios intra e extracelular,  transduzindo informações para o interior da célula e permitindo que ela responda a estímulos externos que podem, inclusive, influenciar no cumprimento de suas funções biológicas. 
Também nas interações célula-célula e célula-matriz extracelular a membrana plasmática participa de forma decisiva. É, por exemplo, através de componentes da membrana que células semelhantes podem se reconhecer para, agrupando-se, formar tecidos. 
Estrutura da membrana
É constituída por fosfolipídios de diferentes tipos e colesterol. Os fosfolipídios possuem uma cabeça polar (hidrofílica) e uma cauda apolar (hidrofóbica)
Transporte através da membrana
A permeabilidade de bicamadas lipídicas para uma determinada substância depende em parte do seu tamanho e principalmente de sua solubilidade relativa em óleo. Em geral, quanto menor a molécula e quanto mais solúvel ela for em óleo, mais rapidamente ela se difundirá através de uma bicamada. 
As bicamadas lipídicas são altamente impermeáveis a moléculas carregadas (íons), não importa o quão pequenas: a carga e o alto grau de hidratação de tais moléculas impede-as de entrar.
A passagem dos solutos pode ocorrer com ou sem gasto de energia. Quando não há gasto de energia – transporte passivo. Quando há gasto de energia – transporte ativo.
O transporte passivo é realizado por meio dos componentes da bicamada fosfolipídica ou por meio das proteínas transmembranas organizadas para a passagem dos solutos.
A difusão é processo de movimentação de moléculas a partir de uma área de maior concentração para uma área de menor concentração. 
Tipos de transporte
Difusão facilitada – É a passagem de moléculas de soluto grandes (glicose, sais) do meio hipertônico para o meio hipotônico. Porém ocorre a participação de uma proteína presente na membrana chamada “permease”. A permease tem função de enzima pois acelera o processo de passagem de solutos grandes.
A Difusão Facilitada é um processo que não envolve gasto de energia. Exemplo: absorção da glicose pelas células do intestino delgado.
Difusão simples – É a passagem de moléculas de soluto pequenas (oxigênio, gás carbônico, íons) do meio mais concentrado (hipertônico) para o meio menos concentrado (hipotônico).
Transportadores: Proteínas de Canais
Os canais de íons podem ser específicos para um ou mais íons; podem permitir que íons de tamanho e carga similares passem. A seletividade do canal é dada pelo diâmetro e pelos aminoácidos que compõem o canal.
Transporte através da membrana
Transporte ativo
Nesse tipo de transporte há o gasto de energia para onde sua concentração já é alta. O exemplo clássico de transporte ativo, que ocorre contra um gradiente de concentração, é a BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO. 
No transporte ativo as proteínas transportadoras precisam modificar sua estrutura para poderem “reter” o material a ser transportado. Para isso, elas têm de ser fosforiladas, recebendo um radical fosfato (P), proveniente do ATP, que passa a ADP. Essa reação implica perda de energia. 
Passivo X ativo
Transporte ativo
Fisiopatologia dos transportadores de membrana
Bases da comunicação celular
As células se comunicam entre si através da produção de sinais químicos ou elétricos, a comunicação celular permite o controle das funções corporais.
Os sinais químicos dependem da ligação a um receptor celular para passar a mensagem para a célula receptora.
39
A sinalização celular tem início com a interação entre moléculas presentes no meio extracelular e a membrana plasmática, exceto para substâncias lipossolúveis que atravessam a membrana podendo atuar intracelularmente
Tipos de Sinalização Extracelular
Tipos de Ligantes – Sinalização:
* Sinalizaçãodependente de contato – Proteínas ligadas à membrana plasmática de uma célula podem interagir com receptores de uma célula adjacente. A substancia indutora não é secretada, ficando na superfície da célula sinalizadora.
* Sinalização parácrina – As moléculas sinalizadoras (mediadores locais) agem em múltiplas células-alvo, próximas do local de sua síntese. 
* 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.
* Gap Junctions – os sinais são transmitidos para células imediatamente adjacentes através das membranas (por componentes lipídicos ou proteicos). Exemplo: Transmissão da despolarização em células cardíacas.
* Sinalização Endócrina – os sinais são hormônios transmitidos a diversas localidades do organismo via corrente sanguínea.
Junções GAP
Tipos de receptores
Receptores de membrana plasmática são proteínas ancoradas à membrana que ligam-se a ligantes na superfície externa da célula. Neste tipo de sinalização, o ligante não precisa atravessar a membrana plasmática. 
Tipos de receptores
Receptores intracelulares são proteínas receptoras encontradas dentro da célula, normalmente no citoplasma ou no núcleo.
 Exemplo, os receptores principais dos hormônios esteroides.
Tipos de Sinalização Extracelular - A transmissão dos sinais em relação a distância 
Potencial de Membrana
O gradiente elétrico entre o fluido extracelular e o fluido intracelular é conhecido como diferença de potencial de membrana em repouso ou potencial de membrana.
 Potencial porque o gradiente elétrico criado é uma fonte de energia armazenada ou potencial. Repouso porque o gradiente elétrico é observado em todas as células vivas, mesma aquelas que aparentam não ter atividade elétrica. 
Existem potenciais elétricos em todas as membranas celulares. Algumas células, como neurônios e músculos, são capazes de gerar impulsos eletroquímicos que se modificam com grande rapidez em suas membranas, e esses impulsos são usados para transmitir sinais por toda a célula. 
Potencial de membrana é a diferença de potencial existente entre o meio intracelular e extra celular de uma célula;
Potencial de ação é uma variação brusca do potencial de membrana provocado por estímulos. Possui 3 etapas:
Repouso
Despolarização
Repolarização
Potencial de ação
O potencial de ação é uma rápida variação do valor do potencial de repouso. 
O valor do potencial de repouso varia de neurônio para neurônio – 70mV. 
Após um estímulo qualquer alcança valores positivos – a voltagem de negativa passa para positiva.
Um estímulo para produzir um potencial de ação deve ser do tipo limiar, isto é, tem que ser suficiente para abrir os canais de Na+ que são controlados por voltagem.
Quando isso ocorre, o sódio entra através dos canais e provoca um mudança de voltagem.
Os estímulos sublimiares estão abaixo e por isso não consegue desencadear um potencial de ação.
52
RESUMINDO: Potencial de ação
O impulso nervoso é conhecido por potencial de ação. 
O neurônio conduz a informação a longa distância usando sinais elétricos (íons) que percorrem o axônio em alta velocidade.
Ao atravessar a membrana, um íon gera corrente elétrica. 
O potencial de ação é um fenômeno de natureza eletroquímica e ocorre devido a modificações na permeabilidade da membrana do neurônio. 
Essas modificações de permeabilidade permitem a passagem de íons de um lado para o outro da membrana. 
53
Anestésicos locais - Potencial de ação
Os anestésicos locais interagem com os canais de sódio impedindo que se abram durante a despolarização.
54
Referências:
Guyton & Hall. Tratado de Fisiologia Médica. 12ª Edição, 2011. Elsevier.
Curi, R. Fisiologia Básica. 2ª Edição, 2017. Saraiva.
Boron, W.F. Fisiologia Médica. 2ª Edição, 2015. Elsevier.
"Signaling molecules and cell receptors. " de OpenStax College, Biology .
Google imagens
image1.png
image2.gif
image3.gif
image4.png
image5.jpeg
image6.jpeg
image7.jpeg
image8.jpeg
image9.jpeg
image10.jpeg
image11.jpeg
image12.jpeg
image13.jpeg
image14.jpeg
image15.jpeg
image16.jpeg
image17.png
image18.png
image19.png
image20.png
image21.jpeg
image22.png
image23.jpeg
image24.png
image25.png
image26.jpeg
image27.png
image28.png
image29.jpeg
image30.png
image31.png
image32.png
image33.gif
image34.jpeg
image35.png
image36.png
image37.png
image38.png
image39.png
image40.png
image41.gif
image42.jpeg