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Fisiologia celular

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FISIOLOGIA CELULAR 
 
 
 
Volume e composição dos líquidos corporais 
 
 
 
 
~ 60% peso corporal 
- adiposidade 
- idade 
- gênero 
 
 Líquido transcelular: espaços sinoviais, peritoneal, pericárdio, intra-
ocular, cerebroespinhal, pleural, digestivo 
70 Kg 
28 L 14 L 
9,8 L 2,8 L 1,4 L 
Constituintes dos compartimentos líquidos 
 
 
 
 
Características das membranas celulares 
 
 
 
 Glicerol 
(hidrofílico) 
Ácidos graxos 
(hidrofóbico) 
BICAMADA LIPÍDICA 
 
MODELO DO MOSAICO FLUIDO 
Deslocamento de água entre os compartimentos 
hídricos corporais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OSMOSE 
 
 
Fluxo de água através de 
membrana semipermeável 
 
 
 
Deslocamento de água entre os compartimentos 
hídricos corporais 
 
OSMOSE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Permeabilidade nas membranas celulares 
 
 
 
 
SUBSTÂNCIAS 
LIPOSSOLÚVEIS 
 
Alta permeabilidade 
(difusão simples) 
 
 Hormônios esteróides, 
colesterol, vitaminas 
 
SUBSTÂNCIAS 
HIDROSSOLÚVEIS 
 
Baixa permeabilidade 
 
 Íons, glicose e 
aminoácidos 
 
Transporte trasmembrana 
 
 
 
 
TRANSPORTE PASSIVO: 
 
A favor do gradiente de concentração 
Não há consumo de ATP !!! 
 
 1) Difusão simples (sem mediadores) 
 
 2) Difusão facilitada (com mediadores) 
Transporte trasmembrana 
 
DIFUSÃO SIMPLES 
 
Moléculas permeáveis a membrana (lipossolúveis) 
 
A favor do gradiente de concentração 
 
 Difusão de íons e eletrólitos: potencial de difusão 
 
 
 
 
 
Transporte trasmembrana 
 
DIFUSÃO FACILITADA 
 
 
 
 
Ex: GLUT 4 
A favor do gradiente de concentração 
 
 
Baixa concentração de soluto, difusão ocorre mais rapidamente 
Transporte trasmembrana 
 
 
 
 
TRANSPORTE ATIVO: 
 
Contra gradiente de concentração 
Há consumo de ATP !!! 
 
 1) Primário 
 
 2) Secundário: Co-transporte e contratransporte 
Transporte trasmembrana 
 
 
 
 
Transporte trasmembrana 
 
TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO 
 
Presença de sistema enzimático (ATPase) 
A hidrólise de ATP fornece energia para o transporte 
 
 
 
 
Ex: Na+-K+ATPase, Ca+ATPase 
Contra gradiente de concentração 
 
Demanda por ATP 
Transporte trasmembrana 
 
TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO 
 
 
Na+-K+ATPase 
 
Processo eletrogênico 
Transporte trasmembrana 
 
TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO 
 
 
 
 
 
 
 
Co-transporte 
 
Solutos movem no mesmo sentido 
Na+-glicose 
Transporte trasmembrana 
 
TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO 
 
 
 
 
Contratransporte 
 
Solutos movem em direção oposta 
Ca+-Na+ 
Transporte trasmembrana 
 
CARACTERÍSTICAS DOS TRANSPORTADORES TRANSMEMBRANA 
 
 
1) Saturação: 
 
Apresentam número limitado de sítios de ligação para os solutos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Transporte trasmembrana 
 
CARACTERÍSTICAS DOS TRANSPORTADORES TRANSMEMBRANA 
 
 
 
 
 
 
 
2) Estereoespecificidade 
 
Sítios de ligação específicos para 
cada soluto 
 
Ex: D-glicose X L-glicose 
 
Transporte trasmembrana 
 
CARACTERÍSTICAS DOS TRANSPORTADORES TRANSMEMBRANA 
 
 
 
3) Competição 
 
Transportam ligantes quimicamente 
relacionados 
 
Ex: D-glicose  D-galactose 
 
 
 
 
 
 
Sinalização celular 
 
 
TIPOS DE COMUNICAÇÃO INTERCELULAR 
 
 
1) ELÉTRICA: restrita às células eletricamente excitáveis 
 
 
2) QUÍMICA: a mais abundante e diversificada 
 
 
 Parácrina 
 Autócrina 
 Endócrina (hormônios) 
 Exócrina (feromônios) 
 Nervosa (neurotransmissor) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sinalização celular 
 
 
ELÉTRICA: restrita às células eletricamente excitáveis 
 
 
BIOELETROGÊNESE (Excitabilidade) 
 
 
Capacidade de gerar e alterar o potencial elétrico através da 
membrana 
 
 
Propriedade exclusiva de algumas células 
 
 Neurônios 
 
 Células musculares esqueléticas, lisas, cardíacas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Potencial de membrana 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
POTENCIAL DE EQUILÍBRIO 
 
 
 
Igualdade e oposição entre forças 
impulsoras químicas e elétricas, os quais 
equilibram a tendência do íon de se 
difundir a favor do seu gradiente de 
concentração 
 
Potencial de membrana 
 
POTENCIAL DE REPOUSO 
 
 
Diferença de potencial através das membranas celulares excitáveis na 
ausência de estímulo (em repouso) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Potencial de membrana 
 
POTENCIAL DE REPOUSO 
 
 
Cada íon permeante tenta impulsionar o potencial de membrana em 
direção ao seu potencial de equilíbrio 
 
 
Em repouso, a permeabilidade da membrana aos íons é diferente 
 
 
 
 K+ : altamente permeável 
 
 Na+ : praticamente impermeável 
 
 Cl- : permeável 
 
 Ca++ : praticamente impermeável 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Difusão simples de K+ para 
fora, a favor do gradiente 
Íons K 
Íons Na 
Grandes ânions impermeantes (proteínas intracelulares) 
Formação de dipolo elétrico através da 
membrana, isto é, a saída de cargas positivas 
carrega eletricamente a membrana 
Canais de K+ 
Potencial de membrana 
 
POTENCIAL DE REPOUSO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Positividade se opõe a difusão Finalmente, ocorre um estado de 
equilíbrio no qual o fluxo resultante = 0 
(potencial de equilíbrio) 
 
Potencial de membrana 
 
POTENCIAL DE REPOUSO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Potencial de ação 
 
 
Alteração transitória no potencial elétrico da membrana de células 
excitáveis 
 
 
A excitabilidade é causada por movimentos de íons através da 
membrana citoplasmática 
 
 
Ocorre a inversão da polaridade elétrica da membrana 
 
 
 
 
 
 
Potencial de ação 
 
PONTENCIAL DE AÇÃO: depende de canais iônicos 
 
 
Com comporta: abrem-se mediante estímulos específicos 
 
 
 Dependentes de voltagem: alteração do potencial de membrana 
 
 
 Dependentes de ligantes: hormônios, neurotrasnmissores 
 
 
 
 
 
 
 
 
Potencial de ação (PA) 
 
 
 
 
 
 
 
Repouso: canais fechados 
 
Excitação: alteração de 
voltagem na membrana causa a 
abertura temporária dos canais 
 
Tipos de canais: 
 
 Canais de Na+ voltagem 
dependente 
 
Rápidos (abrem-se primeiro) 
 
 Canais de K+ voltagem 
dependentes 
 
Lentos (abrem-se depois) 
 
 
 
 
Potencial de ação 
 
 
ETAPAS DO PA 
 
 Despolarização (inversão da polaridade da membrana) 
 
 Repolarização 
 
 Hiperpolarização 
 
 
 
 
 
 
 
 
Potencial de repouso Hiperpolarizaçâo 
D
es
p
o
la
ri
za
çã
o
 
R
ep
o
larização
 
Potencial de ação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Limiar: potencial de membrana no qual 
é invitável ocorrência do PA 
Tetrodroxina (Lidocaína) 
Potencial de ação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Potencial de ação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Características do potencial de ação 
 
EVENTO TUDO-OU-NADA 
 
 Estímulo sublimiar (E1, E2): não causa PA 
 
 Estimulo limiar (E3): causa um único PA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
E1 E2 
E3 
 
 
Propagação do potencial de ação 
 
DISSEMINAÇÃO DE CORRENTES LOCAISPropagação do potencial de ação 
 
DISSEMINAÇÃO DE CORRENTES LOCAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Velocidade de propagação do potencial de ação 
 
Mielinização: isolante lipídico, aumenta resistência 
 
Condução saltatória

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