Membrana plasmatica

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Fisiologia Humana – unidade I
A Célula e o Sangue
Apresentação da Disciplina
O que é a Fisiologia?É a ciência que busca explicar o funcionamento dos seres vivos.
Analisa os aspectos e funções mecânicas, físicas e bioquímicas do organismo.
Foco de Estudo:Centra-se no metabolismo dos sistemas corporais e em como eles contribuem para o funcionamento harmônico do corpo humano.
Objetivo:Servir como base para o entendimento dos processos normais do corpo e elucidar seus principais mecanismos fisiológicos.
Introdução e Objetivos da Unidade
Introdução:Esta unidade aborda os pilares da biologia celular e as dinâmicas essenciais do sistema sanguíneo humano.
Objetivos de Aprendizagem:Identificar detalhadamente os componentes celulares e seus mecanismos de controle.
Compreender como ocorrem os transportes através da membrana plasmática.
Descrever as funções das células do sangue.
Entender os processos de coagulação, imunidade, alergias e defesa do organismo
A Célula – Unidade Fundamental
Conceito Base:As células são as unidades estruturais e funcionais que constituem cada tecido, órgão e sistema do corpo humano.
Todos os seres vivos são formados por células (com exceção dos vírus).
Origem e Diferenciação:
No organismo humano, surgem a partir de um único zigoto no período embrionário.Desenvolvem-se através de processos coordenados de:Proliferação celular.
Especialização e diferenciação.
Interação e movimentação celular.
Estrutura Celular – A Membrana Plasmática
Composição Básica: Toda célula possui três partes fundamentais: membrana plasmática, citoplasma e núcleo.
A Membrana Plasmática:É o limite físico que delimita o interior celular do ambiente externo.
Estruturada como uma bicamada lipídica que se comporta como um fluido bidimensional.
Principais Funções das Proteínas de Membrana:Manter a homeostase celular interna necessária para a vida.
Atuar como uma barreira permeável e seletiva.
Comunicar-se com células vizinhas e receber sinais químicos/físicos do ambiente.
O Citoplasma e suas Organelas (Parte 1)
Citoesqueleto: Composto de microtúbulos e filamentos intermediários; garante a estrutura e a organização do espaço interno.
Retículo Endoplasmático (RE): Relaciona-se diretamente com a síntese de proteínas e lipídeos.
RE Rugoso: Possui ribossomos aderidos, atuando no controle metabólico, regeneração celular e síntese proteica.
RE Liso: Atua na síntese de lipídeos.
Mitocôndrias: Usinas energéticas da célula; responsáveis pela respiração celular e produção de energia sob a forma de ATP.
O Citoplasma e suas Organelas (Parte 2) e o Núcleo
Complexo de Golgi: Responsável por concentrar, armazenar e secretar proteína
Lisossomos: Armazenam enzimas digestivas para a degradação interna de lipídeos, carboidratos e proteínas.
Peroxissomos: Possuem função semelhante aos lisossomos, digerindo substâncias específicas de acordo com suas enzimas.
O Núcleo Celular: Composto por carioteca (delimitação), cromatina (material genético) e nucléolo (síntese de ribossomos).
Abriga os cromossomos e as moléculas de DNA, que coordenam as características da espécie e os mecanismos hereditários.
Controle Celular e Ciclo Celular
O Ciclo Celular: Sequência ordenada e autorregulada de eventos onde a célula duplica seu conteúdo e se divide.
Sequência de Eventos:
Interfase: Fase de crescimento celular intenso e duplicação exata dos cromossomos.
Segregação dos Cromossomos: Separação correta do material genético.
Divisão Celular: Geração de duas células-filhas geneticamente idênticas.
Importância: A replicação fiel do DNA assegura a perpetuação e a estabilidade genética das linhagens celulares
Transporte Através da Membrana – Fatores Determinantes
A permeabilidade e o transporte de moléculas dependem de três fatores intrínsecos:
Dimensão da molécula: Moléculas menores atravessam a estrutura lipídica com maior facilidade.
Estado de ionização: Essencial para a regulação e manutenção do potencial elétrico da membrana.
Interação com a bicamada lipídica: Comportamento hidrofílico (afinidade por água) ou hidrofóbico (afinidade por lipídeos).
Classificação Geral: Os mecanismos dividem-se em Transporte Passivo, Transporte Ativo e Transporte em Massa.
Mecanismos de Transporte Passivo
Características Principais:Não ocorre gasto de energia (ATP) por parte da célula.
O movimento ocorre sempre a favor do gradiente de concentração.
O fluxo é proporcional à diferença de concentração; o objetivo final é atingir o equilíbrio dinâmico entre os meios interno e externo.
Principais Tipos:
Difusão Simples: Solutos de alta permeabilidade passam diretamente pela bicamada lipídica do meio mais concentrado para o menos concentrado.
Difusão Facilitada: Solutos passam a favor do gradiente com o auxílio de proteínas da membrana.
Proteínas de Canal, Osmose e Transporte Ativo
Proteínas da Difusão Facilitada:Transportadoras (Carreadoras): Mudam de conformação para translocar o soluto.
Formadoras de canal: Criam poros hidrofílicos que evitam o contato do soluto com o interior hidrofóbico da membrana.
Osmose: Transporte passivo específico de moléculas de água, movendo-se do meio com menor concentração de soluto para o de maior concentração.Transporte Ativo:Movimenta os solutos contra o gradiente de concentração ("morro acima").
Exige gasto de energia, obtido através da hidrólise de ATP em ADP + Pi.
Realizado por proteínas transportadoras com atividade enzimática ATPase na porção intracelular.
Correlação Clínica — Fibrose Cística
O que acontece quando os canais iônicos falham?Alterações em canais de íons podem gerar desordens sistêmicas graves.
A Fibrose Cística:Doença autossômica recessiva letal que acomete principalmente crianças.
Causada por mutações no gene que codifica a glicoproteína CFTR, responsável pelo transporte de cloreto (\(Cl^{-}\)) em células epiteliais.
Consequência Fisiológica:A ausência ou disfunção desses canais resulta na produção de um muco espesso e desidratado.
Esse muco obstrui os pulmões, predispondo o paciente a inflamações e infecções crônicas, deteriorando a função pulmonar.
O Sangue e os Elementos Figurados
Definição: O sangue é uma modalidade de tecido conjuntivo composto por células imersas em uma matriz extracelular líquida (o plasma).Proporções Sanguíneas:Plasma Sanguíneo (~55%): A porção aquosa e acelular do sangue.
Elementos Figurados (~45%): Compostos por eritrócitos, leucócitos e plaquetas.
Eritrócitos (Hemácias):Representam mais de 99% dos elementos figurados.
Células responsáveis pelo transporte de Oxigênio (\(O_{2}\)) dos pulmões para os tecidos e de Dióxido de Carbono (\(CO_{2}\)) das células de volta aos pulmões.
Leucócitos e Plaquetas
Constituem, junto com as plaquetas, menos de 1% dos elementos figurados.
Protegem o corpo contra patógenos e substâncias estranhas.
Classificam-se em: Neutrófilos, Basófilos, Eosinófilos, Monócitos e Linfócitos.
Subdivisões dos Linfócitos: Células B, Células T e Células NK (Natural Killers).
Plaquetas:Estruturas anucleadas cruciais para a homeostase.
Atuam liberando fatores químicos que promovem a formação de coágulos em vasos sanguíneos lesionados.
Fisiologia da Coagulação Sanguínea
O Mecanismo de Resposta Vascular:Uma lesão ativa eventos em cascata para evitar o extravasamento de sangue.
Vias de Ativação:Via Extrínseca: Sinalização rápida disparada pelo Fator Tecidual (lesão tecidual externa).
Via Intrínseca: Disparada pelo contato de fatores internos contidos no próprio plasma.
Formação do Tampão e do Coágulo:Criação de um tampão plaquetário primário e instável.
Ativação da cascata enzimática de proteínas precursoras circulantes que culmina na geração de trombina.
A trombina converte o fibrinogênio em fibrina.
A rede de fibrina infiltra o tampão plaquetário, estabilizando-o em um tampão hemostático firme e definitivo
Métodos Diagnósticos e Imunidade
Tromboelastografia (Curiosidade Clínica):Exame realizado à beira do leito que avalia globalmente a função hemostática.
Mede desde a interação inicial entre fibrina e plaquetas, o fortalecimentodo coágulo, até a sua eventual lise.
Imunidade e Alergia:Processos alérgicos são reações imunes exageradas e nocivas.
O combate a invasores ocorre por meio de duas divisões principais do sistema de defesa: o Sistema Imune Inato e o Sistema Imune Adaptativo (Adquirido).
Sistema Imune Inato vs. Adaptativo
Sistema Imune Inato:Resposta não específica e imediata após a exposição.
Atua de forma não seletiva contra qualquer substância estranha, mesmo no primeiro contato.
Sistema Imune Adaptativo (Adquirido):Demora mais tempo para se estruturar e agir estrategicamente.
Resposta altamente específica e seletiva ao organismo exposto.
Desenvolve a "memória imune" para registrar o perfil dos invasores.
Tipos de Imunidade Adquirida:Imunidade Humoral: Mediada por anticorpos produzidos pelos linfócitos B.
Imunidade Celular: Coordenada diretamente pela ação dos linfócitos T.
Linhas de Defesa e Células Mieloides
As Três Linhas de Defesa do Organismo:Primeira Linha: Integridade física da pele e das membranas mucosas.
Segunda Linha: Componentes pré-formados e ativos do sistema imunológico inato.
Terceira Linha: Proteção altamente especializada do sistema adaptativo (pode demorar dias para ativar).
Origem Mieloide de Células de Defesa:Células-tronco mieloides dão origem a granulócitos específicos:
Neutrófilos: Produzem espécies reativas de oxigênio altamente citotóxicas para destruir microrganismos.
Mastócitos e Basófilos: Possuem papel central no desencadeamento de respostas imunes alérgicas.
Conclusão
A membrana biológica e suas proteínas garantem a integridade e o controle rígido do meio intracelular através de transportes sofisticados.O sangue desempenha papéis vitais e integrados de transporte (gases respiratórios \(O_{2}\) e \(CO_{2}\)), regulação homeostática e proteção (através da cascata de coagulação e do sistema imune).
Referências Bibliográficas
GUYTON, A. C.; HALL, J. E. Tratado de fisiologia médica. 13. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2017.
PRESTON, R. R. Fisiologia ilustrada. Porto Alegre: Artmed, 2014.
SILVERTHORN, D. U. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.
TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Princípios de anatomia e fisiologia. 14. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016.
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