A1_Organelas celulares e Estrutura da membrana plasmática

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Objetivos:
Identificar as organelas celulares (eucariontes)
Aprender as diferenças entre os tipos celulares
Estruturas das células
Conhecer a Membranas biológicas: 
Suas estruturas
Princípios da dinâmica celular
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As Células Eucariontes
Ricas em membranas
Morfologicamente:
Citoplasma, envolvido pela membrana plasmática
Núcleo, envoltório nuclear
Possui vários compartimentos com funções diferentes
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CELULA ANIMAL
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É uma dupla camada fosfolipídica que separa a célula do meio externo. Propicia a célula ELASTICIDADE, RESISTÊNCIA MECÂNICA e PERMEABILIDADE SELETIVA.
A função básica da membrana plasmática é regular a passagem e a troca de substâncias entre a célula e o meio em que ela se encontra. 
Também é função da membrana plasmática a proteção da célula.
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É a parte mais externa do citoplasma
Tem cerca de 7 a 10 nm
São formadas por duas camadas lipídicas:
- fosfolípides, proteína, e glicídeos.
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CITOPLASMA
Conhecido também como HIALOPLASMA. É um líquido dentro da célula onde encontram-se imersas inúmeras organelas. 
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Constituído pela matriz, organelas e depósitos diversos
Contém as organelas: mitocôndrias, retículo endoplasmático, aparelho de golgi, lisossomos e peroxissos (todos envoltos por membranas)
Matriz citoplasmática, ou citosol: contém água, íons, aa, precursores de ácidos nucleicos, numerozas enzimas.
 - possuem microfibrilas: actina e tubilina
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Organelas esféricas,ou alongadas.
Principal função: liberar energia gradualmente das moléculas de ácidos graxos e glicose.
Organela formada por duas membranas lipoprotéicas. Dentro delas se realiza o processo de extração de energia dos alimentos: Respiração celular.
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Retículo Endoplasmático e Ribossomos
Retículo endolasmático:
	- liso
	- rugoso ou granular
Ribossomos
Partículas ricas em rRNA e proteínas
Tem a função de síntese proteíca
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RIBOSSOMO
É a organela responsável pela SÍNTESE PROTÉICA.
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Atua como transportador de substâncias. 
Há duas formas: 
	O R.E. liso, onde há a produção de lipídios, e 
	O R.E. rugoso, onde se encontram aderidos a sua superfície externa os ribossomos, sendo local de produção de proteínas, as quais serão transportadas internamente para o Complexo de Golgi.
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RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO
É a organela responsável pelo TRANSPORTE de substâncias e PRODUÇÃO de esteróides (lipídeos). 
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RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO
É a organela responsável pelo TRANSPORTE de substâncias e SÍNTESE PROTEÍNAS. 
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São bolsas membranosas e achatadas, que podem transformar substâncias que chegam via retículo endoplasmático; 
podem também eliminar substâncias produzidas pela célula, mas que irão atuar fora dela (enzimas por exemplo). 
Produzem ainda os lisossomos.
É a organela responsável pelo ARMAZENAMENTO e SECREÇÃO de diversas substâncias. 
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Endossomos
Endossomos: compartimento que recebe material da pinocitose
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Estrutura que apresenta enzimas digestivas capazes de digerir um grande número de produtos orgânicos.
 Realiza a digestão intracelular. 
É importante nos glóbulos brancos e de modo geral para a célula já que digere as partes desta (autofagia) que serão substituídas por outras mais novas, o que ocorre com freqüência em nossas células.
Lisossomos: organelas que contém enzimas que digere moléculas proveniente de pinocitose, fagocitose e da própria célula
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Peroxissomos
Peroxissomos: Contém enzimas oxidativas.
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São estruturas cilíndricas, geralmente encontradas aos pares. 
Os pares participam da divisão celular, “orientando” o deslocamento dos cromossomos para as células que estão sendo formadas.
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CITOESQUELETO: MICROTUBULOS E MICROFILAMENTOS
Responsáveis principalmente pelo MOVIMENTO CELULAR.
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Citoesqueleto
Estabelece, modifica, e mantém
 a forma da célula.
É responsável pelos movimentos celulares: contração, formação de pseudópodos e deslocamento intracelulares de organelas, cromossomos, vesículas e grânulos diversos.
É formado por: microtúbulos, filamentos de actina e filamentos intermediários.
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O núcleo geralmente tem forma esférica. Na maioria dos casos, ele fica no centro da célula. 
A sua função é comandar todas as atividades da célula, através das instruções fornecidas pelos genes.
O núcleo possui:
Membrana nuclear ou carioteca: uma membrana que o separa do citoplasma;
Suco nuclear: um líquido que o preenche completamente;
Nucléolos: são corpúsculos arredondados – prot/RNAs;
Cromossomos: são responsáveis pela transmissão dos caracteres hereditários – DNA + proteínas.
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NÚCLEO
Possui uma CARIOTECA, NUCLÉOLO, CROMATINA. Nos cromossomos está contido o MATERIAL GENÉTICO (DNA e/ou RNA).
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CARIOTECA NUCLÉOLO CROMATINA 
Envolve o núcleo. Rico em RNA e proteínas. Contém os cromossomos.
Membrana dupla DNA e proteínas
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Apresenta as informações genéticas. 
É uma dupla hélice formada por uma pentose, uma base nitrogenada e um fósforo, ligadas por pontes de hidrogênio.
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 PAREDE CELULAR
 CLOROPLASTOS
 VACÚOLO
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Organela que é a sede da fotossíntese, pois contém moléculas de clorofila que capturam a luz solar e produzem moléculas como glicose que poderá ser utilizada pelas mitocôndrias para a geração de energia.
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Constituída por celulose e também por glicoproteínas (açúcar + proteína); juntas essas duas membranas formam uma estrutura muito resistente.
Funções: PROTEÇÃO e RESISTÊNCIA
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Estrutura derivada do retículo endoplasmático que pode conter líquidos e pigmentos, além de diversas outras substâncias. 
Controla a atividade OSMÓTICA da célula (entrada e saída de água)
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Estrutura
Membrana
Plasmática
Citoplasma
R.E.R.
Vacúolo
Mitocôndria
Cloroplasto
Ribossomo
R.E.L.
Parede Celular
C. de Golgi
Lisossomo
Núcleo
Elasticidade, resistência, permeabilidade
Líquido das células
Síntese protéica
Fotossíntese
Respiração celular
Osmose
Transporte proteínas
Transporte esteróides
Contém mat. genético
Digestão intracelular
Armazenamento e secreção de subst.
Proteção e resistência
Funções
Bacterias
Animais
Plantas
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
NÃO
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
SIM
NÃO
NÃO
NÃO
NÃO
NÃO
NÃO
NÃO
NÃO
NÃO
NÃO
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FORMAÇÃO
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- Nas micelas, os lipídeos posicionam-se de modo a ter a cabeça polar para fora, em contato com o solvente ou íons, e a cauda apolar para dentro. A constituição de uma micela é regida por dois mecanismos básicos:
 a. interação hidrofóbica das caudas em sua região central.
 b. repulsão eletrostática entre cabeças ionizadas ou hidratação de cabeças polares.
 	Estes dois mecanismos funcionam de uma maneira sincrônica. 
	Exemplo de aplicação de micelas é o desenvolvimento dos detergentes, onde a gordura para ser arrastada é inserida no interior da micela, permitindo o seu arraste pela água.
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Caudas Alifáticas e
Anfipáticas
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Membrana Celular
Camada dupla de lipídeos
Barreira de permeabilidade
	Componentes: Glicerofosfolípídios
		 Esfingolipídios
		 Esteróides
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Lipídeos estruturais
Principal componente das membranas
Fosfolipídeos
- Fosfoglicerídeos (glicerolipídeos)
- Glicerol + 2 acidos graxo + 1 Alcool fosforilado
	 fosfadiato (diacilglicerol 3-fosfato)
	 Porções alcóolica que esterifica com o fosfato: Serina, Colina, Etamolina, Glicerol, inositol.
	 Ex.: fosfaril colina
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Alguns fosfolipídios do tipo éter são encontrados em tecidos animais.
Resistência a lipases.
Plasmalogênicos: coração
colina
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 Esfingolipídeos
- Esfingosina – derivado de amino-álcool) - já possui uma cadeia hidrocarbonada insaturada.
- Ceramida –com a amina acilada.
- Glicolceramida – Ceramida glicosilada.
- Esfingomielina – C1 com colina fosfato
- Glicolipídeos: possuem oses sem a fosfaril colina.
- Cerebrosídeos – C1 com uma ose.
- Gangliosídeo – C1 com oligosídeo.
(encontrados em tecidos nervosos).
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Segunda maior classe dos lipídios de membrana
 
Não possuem glicerol
Presente na membrana das células animais e na bainha de mielina
Esfingosina = aminoálcool de cadeia longa
Fosfolipídio semelhante a fosfatidilcolina 
Glicoesfingolipídios
Cerebrosídios: possuem um único açúcar ligado à ceramida.
Galactose: células de tecidos neurais
Glicose: células de tecidos não-nervosos 
Glangliosídios: muitas unidades de açúcar. 6% dos lipídios de membrana na substância cinzenta do cérebro
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MODELO MOSAICO FLUIDO
O grau de FLUIDEZ depende da composição lipídica.
Maior quantidade de ácido graxos saturados menor a fluidez.
Quantidade de esteróis: 
Na estrutura rígida aumento a fluidez
Acima do ponto de transição diminui a fluidez
Transição
Flip flop
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Permeabilidade 
Componentes apolares como O2, N2 e CO2.
Polares possuem pouca permeabilidade. Ex. glicose, aminoácidos e íons.
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Modelo do mosaico fluído
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Proteínas integrais liberadas por detergentes.
Periféricas liberadas pela adição de sais ou variações de pH, ou ainda por fosfalipases.
Proteínas de membrana
Integrais ou intrínsecas  insolúveis em água
Periféricas ou extrínsecas  solúveis em água
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lipoproteínas
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Proteínas integrais
Uma única alfa hélice
Múltiplas alfa hélices em um único polipeptídeo
Ancorados na membrana por ligações covalentes à lipídios
Múltiplas alfa hélices em vários polipeptídios
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Proteínas de membrana
Integrais ou intrínsecas  insolúveis em água
Periféricas ou extrínsecas
 solúveis em água
bacteriorodopsina
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Transporte Passivo
 Difusão Passiva - Muitas substâncias penetram nas células ou delas saem por difusão passiva, isto é, como a distribuição do soluto tende a ser uniforme em todos os pontos do solvente, o soluto penetra na célula quando sua concentração é menor no interior celular do que no meio externo, e sai da célula no caso contrário. Neste processo não há consumo de energia. Ocorre a favor do gradiente.
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Difusão Facilitada - Algumas substâncias, como a glicose, galactose e alguns aminoácidos têm tamanho superior a 8 Angstrons, o que impede a sua passagem através dos poros. São, ainda, substâncias não solúveis em lipídios, o que também impede a sua difusão pela matriz lipídica da membrana. No entanto, estas substâncias passam através da matriz, por transporte passivo, contando, para isto, com o trabalho de proteínas carregadoras (proteínas transportadoras). 
Trasnporte Passivo
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Transporte Passivo
Osmose - (osmos= empurrar) É um fenômeno de difusão em presença de uma membrana semipermeável. Nele, duas soluções de concentrações diferentes estão separadas por uma membrana que é permeável ao solvente e praticamente insolúvel ao soluto. Há, então, passagem do solvente de onde está em maior quantidade (solução hipotônica) para onde está em menor quantidade (solução hipertônica).
Solução Hipotônica
(Hemólise)
Solução Hipertônica
(Crenação)
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Osmose
Ao invés, a célula vegetal é vulnerável aos ambientes hipertónicos. A saída da água contida no seu vacúolo, provoca uma diminuição do volume celular e, consequentemente, o afastamento da membrana plasmática relativamente à parece celular. Este fenómeno designa-se comumente por plasmólise. 
                                                                                        
Plasmólise
Deplasmólise
Célula Túrgida
Desligamento da parede celular
Hipotônico
Hipertônico
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Transportador de glicose
 nos eritrócitos (GluT1)
Modelo do transporte da glicose nos eritrócitos pelo GluT1
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Transporte Ativo
Fagocitose - É o nome dado ao processo pelo qual a célula, graças à formação de pseudópodos, engloba, no seu citoplasma, partículas sólidas. A fagocitose é um processo seletivo, conforme pode ser observado no exemplo da fagocitose de paramécios pelas amebas. Nos mamíferos, a fagocitose é feita por células especializadas na defesa do organismo, como os macrófagos. 
 É a passagem de uma substância de um menos concentrado para um meio mais concentrado (contra o gradiente), que ocorre com gasto de energia.
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Transporte Ativo
Pinocitose - É o nome dado ao processo pelo qual a célula, graças à delgadas expansões do citoplasma, engloba gotículas de líquido. Formam-se assim vacúolos contendo líquido. Muitas células exibem esse fenômeno, como os macrófagos e as dos capilares sangüíneos. 
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Transporte Ativo
 Bomba de NA+ e K+ - Este tipo de transporte se dá, quando íons como o sódio (Na+) e o potássio (K+), tem que atravessar a membrana contra um gradiente de concentração. 
Encontramos concentrações diferentes, dentro e fora da célula, para o sódio e o potássio. 
Na maioria das células dos organismos superiores a concentração do sódio (Na+) é bem mais baixa dentro da célula do que fora desta. 
O potássio (K+), apresenta situação inversa, a sua concentração é mais alta dentro da célula do que fora desta. 
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Bomba sódio/potássio
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Transporte ativo secundário
Canais iônicos
Regulam as concentrações citosólicas dos 
íons e o potencial de membrana- determina 
permeabilidade dos íons na membrana.
São específicos – seletividade
Podem ser regulados.
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Deficiência nos canais
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Difusão simples
Transporte iônico mediado por ionóforo. passivo
Difusão facilitada
Ativo primário
Ativo secundário
Canal iônico
Passivo, pode ser aberto por ligante ou íon.
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