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Hierarquia da
Organização e a
Unidade Celular
Hierarquia e Organização e Unidade
Celular
• O corpo animal é organizado em níveis crescentes de complexidade, iniciando no nível
químico, onde átomos formam macromoléculas como carboidratos, lipídios, proteínas
e ácidos nucleicos (DNA e RNA)
• No nível celular, essas moléculas se organizam para formar as células, que são as
menores unidades vivas do organismo e contêm subunidades funcionais chamadas organelas.
• Grupos de células com funções comuns formam o nível tecidual (epitelial, conjuntivo,
muscular e nervoso), que se organizam em órgãos e sistemas até constituírem o organismo
completo
1. Nível Químico
Átomos formam moléculas e macromoléculas
(Carboidratos, Lipídios, Proteínas, Ácidos Nucleicos).
2. Nível Celular
A menor unidade viva. Trilhões de células
compostas por organelas.
3. Nível Tecidual
• Epitelial (Revestimento)
• Conjuntivo (Suporte - ex: osso)
• Muscular (Movimento)
• Nervoso (Comunicação)
4. Nível Orgânico & Sistêmico
Tecidos formam órgãos; órgãos formam
sistemas.
Componentes
Celulares
Anatomia da fábrica celular
Citosol
• Citosol ou matriz citoplasmática é a substância gelatinosa, que contém
um fluido dentro do qual ficam suspensos os outros elementos
citoplasmáticos, e consiste em água, íons e muitas enzimas. Algumas
dessas enzimas iniciam a degradação de nutrientes (açúcares,
aminoácidos e lipídios) que são a matéria-prima e fonte de energia para a
atividade celular.
Fosfolípideos
• São as moléculas mais abundantes. Possuem uma "cabeça" polar
(hidrofílica), atraída pela água, e uma "cauda" não polar (hidrofóbica),
composta por duas cadeias de ácidos graxos que evitam a água. Na
membrana, as cabeças ficam voltadas para as superfícies interna e
externa (em contato com o citoplasma e o fluido extracelular), enquanto
as caudas se alinham no centro.
• Colesterol: Encontrado em quantidades substanciais, este lipídio ajuda a
estabilizar a estrutura e influenciar a fluidez da bicamada.
A Membrana Plasmática: O Modelo do Mosaico
Fluido
Sustentação
• O citoesqueleto forma uma rede de filamentos que não apenas sustenta
a estrutura celular, mas também gera movimentos e serve como "trilhos"
para o transporte de vesículas entre as organelas.
Proteínas de membrana
• Proteínas Integrais (Intrínsecas): Estão firmemente incrustadas na
bicamada lipídica. A maioria é classificada como proteínas
transmembranas, atravessando toda a extensão da membrana e
projetando-se para ambos os lados. Elas atuam como canais,
transportadores, enzimas e receptores.
Proteínas de Membrana
• Proteínas Periféricas (Extrínsecas): Não atravessam a membrana; ficam
ligadas frouxamente à sua superfície. Muitas vezes, conectam-se a uma
rede de filamentos citoplasmáticos que fornecem sustentação mecânica,
impedindo que a membrana se rompa facilmente
Carboidrato e Glicocálice
• Cadeias curtas de carboidratos ligam-se às proteínas e lipídios na face
externa da célula, formando glicoproteínas e glicolipídios.
• Glicocálice: É a "cobertura de açúcar" que se projeta da superfície
celular.
Importância do Glicocálise
• Importância Veterinária: O glicocálice atua como um marcador
biológico peculiar para o reconhecimento entre células. Na reprodução
animal, por exemplo, é através da composição específica do glicocálice do
óvulo que um espermatozoide consegue reconhecê-lo para a fertilização.
Além disso, sua natureza "pegajosa" ajuda na adesão entre células vizinhas
para a formação de tecidos.
Funções da Membrana Plasmática
Núcleo arquiva informações para linha de
montagem proteica
Organelas: A
Linha de
Produção das
Proteínas
Processo de endomembranas processa e
distribui produção celular
Linha de Produção e Secreção
• O núcleo, que atua como o centro de controle, contendo o DNA com as instruções para a
síntese proteica.
• Síntese e Processamento: Os ribossomos e o retículo endoplasmático (RE) rugoso executam a
síntese de proteínas
• RE liso foca no metabolismo de lipídios e armazenamento de cálcio.
• O complexo de Golgi recebe essas proteínas, selecionando, processando e empacotando-as em
vesículas. Essas substâncias podem ser enviadas para os lisossomos (para digestão celular) ou
para fora da célula via exocitose.
Complexo de Golgi
• O complexo de Golgi seleciona, processa e embala as proteínas e
membranas produzidas pelo RE rugoso.
• Na via comum a todas as células, a membrana da vesícula funde-se e
contribui com a membrana plasmática, cujos componentes são
renovados e reciclados constantemente.
• Na via que ocorre nas células glandulares, o produto da proteína fica
contido nas vesículas secretoras; essas vesículas liberam seu conteúdo
para o exterior da célula por exocitose.
Complexo de Golgi
• Na via também comum em todas as células, a vesícula que sai do
complexo de Golgi é um lisossomo, um saco preenchido por enzimas
digestórias que permanecem dentro da célula.
Organelas: Energia, Limpeza e Manutenção
Lisossomos
• Quando as membranas internas, proteínas ou organelas de uma célula
são danificadas ou se desgastam, elas são envolvidas por uma nova
membrana do RE rugoso, formando uma vesícula. Então, os lisossomos
ao redor fundem-se com essa vesícula para digerir seu conteúdo.
A manutenção
da ordem
biológica exige
energia e
reciclagem
constante
Peroxissomos
• Funcionam como um sistema de remoção de resíduos tóxicos da fábrica.
São sacos revestidos por membranas, que se parecem com pequenos
lisossomos. Contêm uma variedade de enzimas, principalmente as
oxidases e catalases.
Limpeza
• Para que a célula continue funcional, os lisossomos atuam na
degradação de substâncias indesejáveis ou organelas danificadas através
de enzimas digestórias.
Transporte Vesicular
Transporte Vesicular – Via Fusão de Membrana
Mitocôndrias
• Nenhum trabalho celular ocorreria sem as mitocôndrias, as "usinas de
energia" da célula. Elas oxidam nutrientes, como glicose e ácidos graxos,
para gerar ATP (trifosfato de adenosina). Este ATP é o combustível
necessário para Transporte Ativo e síntese de macromoléculas.
Como oxigênio é carreado para dentro da
célula?
Força Motriz (Gradiente de Concentração): O movimento do oxigênio é
determinado pela diferença de concentração entre o sangue capilar e o interior
das células. Como os processos metabólicos celulares consomem oxigênio
continuamente, sua concentração intracelular permanece baixa, criando um
gradiente que "puxa" o oxigênio do sangue para o líquido intersticial e,
finalmente, para dentro da célula.
Como o oxigênio é
carreado para dentro
das células?
DIFUSÃO SIMPLES
Como oxigênio é carreado para dentro da
célula?
Este mecanismo é possível porque o oxigênio é uma molécula pequena,
não carregada e solúvel em gordura, o que permite que ele atravesse
livremente a dupla camada de lipídios da membrana plasmática sem a
necessidade de proteínas de transporte ou gasto de energia.
Como a glicose é carreada para dentro das
células?
A glicose, por ser uma molécula grande e solúvel em água, não consegue
atravessar a dupla camada de lipídios da membrana plasmática por difusão
simples. Para entrar nas células, ela depende de proteínas integrais de
membrana que atuam como transportadores específicos.
Transporte Ativo Secundário (Cotransporte)
Este mecanismo ocorre principalmente em locais onde a glicose precisa ser
absorvida contra um gradiente de concentração, como no epitélio intestinal e
nos rins.
• Força Motriz: Utiliza o gradiente de sódio (Na+) criado pela bomba de Na+,
K+-ATPase. O sódio está em alta concentração fora da célula e tende a entrar
nela ("morro abaixo").
• Funcionamento: Uma proteína de cotransporte (simporte) possui sítios de
ligação para o sódio e para a glicose. Quando ambos se ligam, a proteína muda
sua configuração e transporta a glicose para dentro da célula, aproveitando a
energia da entrada do sódio.
DifusãoFacilitada
Este é um processo passivo que move a glicose a favor do seu gradiente
de concentração (do meio mais concentrado para o menos concentrado).
•Funcionamento: Proteínas transportadoras ligam-se à glicose de
maneira "chave-fechadura" e facilitam sua passagem pela membrana
sem gasto direto de energia.
O papel da Insulina
Na maioria das células do corpo, a captação de glicose é dependente do
hormônio insulina. A insulina atua como uma sinalizadora que facilita o
transporte da glicose sérica para o citoplasma das células.
Tecido Epitelial
• Revestimento das superfícies externas e internas do corpo - PROTEÇÃO – Agentes químicos,
mecânicos e biológicos
• Absorção – Permite a passagem seletiva de nutrientes, água, íons. Ex: TGI e túbulos renais
• Secreção – Produção e excreção de substâncias como enzimas e hormônios, muco e suor por
meio de glândulas exócrinas e endócrinas
• Excreção – Eliminação de resíduos metabólicos
• Transporte – Muco e partículas através do epitélio ciliado (T. Resp)
• Percepção sensorial
• Manutenção de homeostasia
Tecido Conjuntivo
•Nutrição e trocas metabólicas
Facilita a troca de nutrientes, gases e metabólitos entre o sangue e os tecidos,
especialmente onde não há vascularização direta (ex.: cartilagem).
•Armazenamento
Pode armazenar energia (tecido adiposo), minerais (tecido ósseo) e água.
•Reparo e cicatrização
Tem papel essencial na regeneração e cicatrização dos tecidos após lesões.
Tecido Conjuntivo
•Sustentação estrutural
Dá suporte mecânico aos órgãos e tecidos, mantendo a forma e a posição
•das estruturas (ex.: ossos, cartilagens e estroma dos órgãos).
•Ligação e preenchimento
Une tecidos diferentes entre si e preenche espaços entre órgãos, músculos, vasos e
nervos.
•Proteção e defesa
Atua como barreira física e participa da resposta imunológica, já que abriga células de
defesa (como macrófagos e mastócitos).
Tecido Nervoso
•Recepção de estímulos
Capta estímulos do meio externo e interno por meio de receptores sensoriais,
transformando-os em impulsos nervosos.
•Condução de impulsos nervosos
Transmite sinais elétricos ao longo dos neurônios, permitindo comunicação
rápida entre diferentes partes do corpo.
•Integração das informações
Processa, interpreta e integra os estímulos recebidos, especialmente no
sistema nervoso central (encéfalo e medula espinal).
Tecido Muscular
•Produção de movimento corporal
O músculo esquelético gera movimentos voluntários, permitindo
locomoção, postura e expressão corporal.
•Manutenção da postura e estabilidade
Atua continuamente para manter a posição do corpo e das articulações
contra a gravidade.
Tecido Muscular
•Movimentação de substâncias internas
O músculo liso promove o deslocamento de conteúdos dentro dos
órgãos, como alimento no trato gastrointestinal, urina no trato urinário,
sangue nos vasos.
•Propulsão do sangue
O músculo cardíaco é responsável pela contração rítmica do coração,
garantindo a circulação sanguínea contínua.
Tecido Muscular
•Regulação do diâmetro de órgãos e vasos
O músculo liso controla o calibre de vasos sanguíneos, brônquios e
vísceras, regulando fluxo e pressão.
•Produção de calor (termogênese)
A atividade muscular contribui significativamente para a manutenção da
temperatura corporal, especialmente em mamíferos.
Tecido Muscular
Segundo Cunningham é destacado que o tecido muscular é
especializado em converter energia química em energia mecânica,
sendo essencial para a homeostasia, circulação, digestão e interação do
animal com o ambiente.
Tecido Nervoso
•Coordenação das atividades corporais
Controla e ajusta funções motoras, sensoriais e autonômicas, garantindo
respostas adequadas do organismo.
•Controle da atividade muscular e glandular
Comanda a contração muscular (músculo esquelético, liso e cardíaco) e
a secreção das glândulas.
•Manutenção da homeostasia
Atua junto ao sistema endócrino na regulação de funções vitais como
temperatura corporal, frequência cardíaca, respiração e digestão.
Transporte Passivo: A Favor do Gradiente
Sem gasto de energia (ATP)
Transporte Ativo: Contra
Corrente
Transporte Ativo Primário
Transporte Ativo Primário: Obtém energia diretamente da hidrólise do ATP
(trifosfato de adenosina). As proteínas de membrana envolvidas funcionam
como enzimas (ATpases) que catalisam a quebra do ATP para realizar o
movimento "morro acima" das moléculas. O exemplo mais fundamental é a
bomba de Na+, K+-ATPase, que utiliza ATP para bombear três íons sódio para
fora da célula e dois íons potássio para dentro, criando e mantendo gradientes
de concentração essenciais.
Transporte Ativo secundário
Utiliza a energia potencial armazenada em um gradiente iônico estabelecido
previamente pelo transporte ativo primário, em vez de gastar ATP diretamente,,.
Na maioria das vezes, ele aproveita o gradiente de sódio (Na+) mantido pela
bomba de Na+, K+ ATPase,
Transporte de Na+
Neste mecanismo, o fluxo espontâneo do íon sódio para o interior da célula
("morro abaixo") é acoplado ao transporte de outra substância (como glicose
ou aminoácidos) contra o seu próprio gradiente ("morro acima"),,. Um
exemplo típico é a absorção de nutrientes pelo epitélio intestinal e pelos rins,
onde a glicose é "puxada" para dentro das células aproveitando a energia da
entrada passiva do sódio.
A importância clínica do transporte
ativo
• Na clínica, toda alteração fisiológica é mediada por proteínas, cujas
funções dependem de sua forma e conformação. Por exemplo, a
manutenção da homeostase iônica via bomba de sódio-potássio
consome de 50% a 70% da energia cerebral; qualquer privação de
oxigênio ou glicose compromete essa bomba, gerando déficits
neurológicos graves e sinais clínicos como convulsões e confusão
mental no animal.
Como surge o edema
celular?
Qual a relação entre o transporte de membrana e o edema celular?
Falha na Bomba de Na+, K+-ATPase
A manutenção do volume celular depende diretamente da bomba de Na+, K+,
que utiliza energia (ATP) para bombear três íons sódio para fora da célula e dois
íons potássio para dentro. Se a célula for privada de energia — como ocorre em
casos de isquemia ou hipóxia (falta de oxigênio ou glicose) — a bomba para de
funcionar. Sem o bombeamento ativo, o sódio acumula-se no interior da célula,
aumentando a pressão osmótica intracelular.
Fluxo osmóstico de água
Como a membrana plasmática é altamente permeável à água, esta move-se
passivamente para equilibrar as concentrações de solutos. O excesso de sódio
intracelular "puxa" a água do meio extracelular para dentro do citoplasma
através de osmose. Esse influxo descontrolado de água faz com que a célula se
expanda, caracterizando o edema celular.
Como se manifesta na patologia
Animal?
• A privação de glicose (hipoglicemia) leva a danos na bomba de sódio e
potássio, resultando em edema neuronal que se manifesta clinicamente
como convulsões, fraqueza e confusão mental – Neurônios são
dependentes de ATP
• Toxicidade por sal - Em suínos, a ingestão excessiva de sódio eleva os
níveis deste íon no sangue, que se difunde para o cérebro.
Por que enxergamos miragem no deserto?
Por que as pessoas desidratadas deliram?
Em estados de desidratação grave ou isquemia, a redução da perfusão tecidual
priva as células de oxigênio e glicose, substratos essenciais para a produção de
ATP.
• Consequência: Sem energia, a bomba Na+, K+-ATPase para de funcionar,
resultando no acúmulo de sódio intracelular.
• Fluxo Osmótico: Esse excesso de sódio cria um gradiente osmótico que
"puxa" a água do meio extracelular para dentro do citoplasma, causando o
edema celular (inchaço), o que pode ser observado em neurônios durante
crises metabólicas, levando a convulsões e confusão mental.
Glicocálice e a Sepse
Degradação da Proteção: Embora o glicocálice atue como o "escudo" externo da membrana
plasmática, a inflamação exacerbada na sepse compromete a integridade dessas bordas
celulares e das junções oclusivas (que mantêmas células unidas)
Uma vez que a barreira endotelial (incluindo o glicocálice) é rompida ou se torna
excessivamente permeável, água, eletrólitos e proteínas plasmáticas saem da corrente
sanguínea e acumulam-se nos tecidos e vias aéreas (edema pulmonar).
Choque circulatório
• Esse "vazamento" sistêmico leva à hipovolemia (redução do volume
sanguíneo), depressão cardíaca e, por fim, à falência de órgãos vitais
como rins e pulmões
• O glicocálice é um componente vital da barreira seletiva das células. A
sepse representa o estado patológico onde essa seletividade e a própria
estrutura endotelial são destruídas pela resposta inflamatória do
hospedeiro, resultando em choque circulatório.
Conclusão:
A célula
como Base
da Vida
Animal
Slide 1: Hierarquia da Organização e a Unidade Celular
Slide 2: Hierarquia e Organização e Unidade Celular
Slide 3
Slide 4: Componentes Celulares
Slide 5: Anatomia da fábrica celular
Slide 6: Citosol
Slide 7: Fosfolípideos
Slide 8: A Membrana Plasmática: O Modelo do Mosaico Fluido
Slide 9: Sustentação
Slide 10: Proteínas de membrana
Slide 11: Proteínas de Membrana
Slide 12: Carboidrato e Glicocálice
Slide 13: Importância do Glicocálise
Slide 14: Funções da Membrana Plasmática
Slide 15: Núcleo arquiva informações para linha de montagem proteica
Slide 16: Organelas: A Linha de Produção das Proteínas
Slide 17: Processo de endomembranas processa e distribui produção celular
Slide 18
Slide 19: Linha de Produção e Secreção
Slide 20: Complexo de Golgi
Slide 21: Complexo de Golgi
Slide 22: Organelas: Energia, Limpeza e Manutenção
Slide 23: Lisossomos
Slide 24: A manutenção da ordem biológica exige energia e reciclagem constante
Slide 25: Peroxissomos
Slide 26: Limpeza
Slide 27: Transporte Vesicular
Slide 28: Transporte Vesicular – Via Fusão de Membrana
Slide 29: Mitocôndrias
Slide 30: Como oxigênio é carreado para dentro da célula?
Slide 31: Como o oxigênio é carreado para dentro das células?
Slide 32: Como oxigênio é carreado para dentro da célula?
Slide 33: Como a glicose é carreada para dentro das células?
Slide 34: Transporte Ativo Secundário (Cotransporte)
Slide 35: Difusão Facilitada
Slide 36: O papel da Insulina
Slide 37: Tecido Epitelial
Slide 38: Tecido Conjuntivo
Slide 39: Tecido Conjuntivo
Slide 40: Tecido Nervoso
Slide 41: Tecido Muscular
Slide 42: Tecido Muscular
Slide 43: Tecido Muscular
Slide 44: Tecido Muscular
Slide 45: Tecido Nervoso
Slide 46: Transporte Passivo: A Favor do Gradiente Sem gasto de energia (ATP)
Slide 47: Transporte Ativo: Contra Corrente
Slide 48: Transporte Ativo Primário
Slide 49: Transporte Ativo secundário
Slide 50: Transporte de Na+
Slide 51: A importância clínica do transporte ativo
Slide 52: Como surge o edema celular?
Slide 53: Falha na Bomba de Na+, K+-ATPase
Slide 54: Fluxo osmóstico de água
Slide 55: Como se manifesta na patologia Animal?
Slide 56: Por que enxergamos miragem no deserto?
Slide 57: Por que as pessoas desidratadas deliram?
Slide 58: Glicocálice e a Sepse
Slide 59: Choque circulatório
Slide 60: Conclusão: A célula como Base da Vida Animal