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Homeostasia e Líquidos corporais Prof. Samuel Berg Composição química • Principais Substâncias: • Água........................................... 65% • Proteínas..................................... 15% • Lipídios......................................... 8% • Carboidratos................................. 6% • Sais Minerais................................. 5% • Outros.......................................... 1% • TOTAL....................................... 100 Composição química • Principais elementos: • Oxigênio...................................... 65,0% • Carbono...................................... 18,0% • Hidrogênio................................... 10,0% • Nitrogênio..................................... 3,05 • Subtotal...................................... 96,0% Composição química • Cálcio (Ca).................................... 1,80% • Fósforo (P).................................... 1,20% • Potássio (K). ............................. ...0,35% • Enxofre (S).....................................0,25% • Sódio (Na)..................................... 0,15% • Cloro (Cl)...................................... 0,15% • Magnésio (Mg)............................... 0,05% • Flúor (F)........................................ 0,007% • Ferro (Fe)...................................... 0,005% • Subtotal........................................ 3,962% • Outros(Zn,Br,Mn,Cu,I,Co) • .................................................... 0,038% • TOTAL....................................... 100,00 Líquidos corporais Líquidos corporais • - Cerca de 56% do corpo humano é formado por líquidos; • A maior parte fica no LIC e 1/3 fica no LEC Líquidos corporais • Líquido extracelular(LEC) – intersticial -3/4 20% - Plasma – 1/4 Líquido intracelular(LIC) - 40% do peso corporal Exemplo • Considerando-se um homem padrão de 70 kg, teremos um volume real total aproximado de 42-43 litros de líquido corporal; sendo 2-3 litros de plasma, 12 litros do líquido intersticial e 28 litros do líquido intracelular. Compartimento dos líquidos corporais • -liquido extracelular:plasma 4,5% do peso corporal; • -líquido intersticial 16% • -líquido intracelular 35% • -líquido transcelular 2%: LCR, intra- ocular,peritoneal, pleural e sinovial. Composição química do LEC e LIC Vasos sanguíneos Capilares LIC e LEC Fluxo sanguíneo tecidual Fluxo sanguíneo tecidual TROCA DE NUTRIENTES ENTRE O SANGUE E O LÍQUIDO INTERSTICIAL Difusão através da membrana: lipossolúveis (O2, CO2) hidrossolúveis (água, glicose, íons) LIC e LEC INTERSTÍCIO Homeostasia Conceito • Capacidade de manutenção de condições internas es táveis face às contínuas alterações do meio exterior. • Manutenção de condições estáticas no meio interno. • Propriedade de um sistema aberto, em seres vivos especialmente, que tem função de regular o seu ambiente interno para manter uma condição estável, mediante múltiplos ajustes de equilíbrio Pensadores • ... Aristóteles (300 a.C.) “médicos já achavam que a boa saúde estava associada a equilíbrio” • Claude Bernard (1872): “A constância do meio interno é a condição para boa saúde” Metabolismo celular Alguns mecanismos de controle • Concentração de O2 e CO2 no LEC: - O excesso de O2 nos tecidos, a Hb não libera o oxigênio - Alta taxa de CO2 no sangue excita o centro respiratório Hematose Alguns mecanismos de controle • Regulação da PA: - Os barorreceptores de distensão no arco aórtico e nas carótidas quando estimulados inibem o centro vasomotor reduzindo a ação do sistema simpático para o coração e vasos sanguíneos Sistema tampão Feedback Negativo - retroalimentação • Consiste em uma séria de alterações que determinam o retorno do fator a um certo valor; • Atua na maioria dos sistema de controle corporais; • A concentração elevada provoca a sua redução “negativo”. • A resposta é sempre ao contrário ao estímulo que produziu o desequilíbrio. “ vai contra” Feedback Negativo • Se algum fator se torna excessivo ou reduzido, um sistema de controle ativa um feedback negativo. -EX: - controle do CO2; - controle da PA. Feedback Positivo • Fortalece o desequilíbrio que gerou a instabilidade. “ vai à favor” • Ex: - contrações uterinas - amamentação Prolactina e ocitocina Membrana plasmática • A membrana celular é a estrutura que delimita todas as células vivas. • Ela estabelece a fronteira entre o meio intra-celular, o citoplasma e o meio extracelular. Composição Composição química • Todas as membranas plasmáticas celulares são constituídas predominantemente por fosfolipídeos,proteínas e carboidratos. Composição Composição química • Carboidrato • Exteriormente, em muitas células animais, a membrana plasmática apresenta uma camada rica em glicídeos(glicocálix) ou glicocálice. • Apresenta como glicolipídios e glicoproteínas Glicocálice - Repele outras moléculas negativas; - Fixação das células vizinhas; - Receptores para fixação de hormônios; - Reações imunes. - Protege a célula contra agressões físicas e químicas; - Retém nutrientes e enzimas; - Participa do reconhecimento intercelular, uma vez que diferentes células possuem diferentes glicocálix e diferentes glicídios Glicocálice Composição química • Lipídios • Os lipídios presentes nas membranas celulares pertencem predominantemente ao grupo dos fosfolipídios. • Estas moléculas são formadas pela união de três grupos de moléculas menores: um álcool, geralmente o glicerol, duas moléculas de ácidos graxos e um grupo fosfato. • são moléculas longas com uma extremidade hidrofílica e a cadeia hidrofóbica. • As membranas animais possuem ainda o colesterol, importante para o controle da fluidez das membranas. Composição química Composição química • Proteínas • As proteínas são os principais componentes funcionais das membranas celulares. • A maioria das proteínas da membrana celular está mergulhada na camada dupla do fosfolipídios; • Algumas proteínas atuam no transporte de substâncias para dentro ou para fora da célula. Composição química Transporte através da membrana Transporte através da membrana Transporte através da membrana • Natureza das partículas e dos canais; - Diâmetro; - Forma; - Carga elétrica Natureza das partículas e dos canais Permeabilidade da membrana (18 dáltons) (46 dáltons) (92 dáltons) (180 dáltons) (32 dáltons) (44 dáltons) Transporte através da membrana Fonte: ALBERTS & COLS. Biologia Molecular da Célula. Editora Artes Médicas. 3ª ed. 1997. Transporte através da membrana Transporte passivo – quando não envolve o consumo de energia do sistema, sendo utilizada apenas a energia cinética das moléculas. • a movimentação dá-se a favor do gradiente de concentração (do meio hipertônico para o meio hipotônico). • Ex: Difusão simples; difusãofacilitada e osmose Difusão simples • É classificado como o movimento cinético molecular de íons através da membrana ou dos espaços intermoleculares, sem necessidade de fixação a proteínas carreadoras da membrana. • Sua velocidade é determinada pela quantidade existente da substância a ser transportada, pela velocidade do movimento cinético e pelo número de pertuitos da membrana através dos quais a molécula ou íon pode passar. Difusão simples Ex: O2 e CO2 Difusão facilitada • Implica a interação das moléculas ou íons com proteína carreadora que facilita sua passagem através da membrana, provavelmente por se fixar quimicamente a ela e se deslocar, através da membrana, nessa forma fixada. • Formação de um canal protéico. • Ex: Glicose e aminoácidos Difusão facilitada Canal protéico – comportas “Gates” Osmose • A osmose, do grego "ósmos", significando "impulso" ocorre quando duas soluções de concentrações diferentes encontram-se separadas por uma membrana semipermeável. • Movimento efetivo da água, causado por diferença de concentração da própria água. Osmose Osmose Pressão osmótica • Quantidade de pressão necessária para impedir a osmose. • é a pressão que deve ser exercida sobre a solução para evitar a entrada do solvente. Pressão osmótica Pressão osmótica • Quando a concentração externa de substâncias é maior que a interna, parte do líquido citoplasmático tende a sair fazendo com que a célula murche - plasmólise. • Quando a concentração interna é maior, o líquido do meio externo tende a entrar na célula, dilatando-a - Turgência, entretanto existe ainda a situação em que a célula murcha e depois por motivos externos volta a obter sua quantidade normal de água,então esse fato é chamado de Deplasmolise, ou seja, uma plasmolise inversa. • Neste caso, se a diferença de concentração for muito grande, pode acontecer que a célula estoure. Pressão osmótica Pressão osmótica Transporte através da membrana • Transporte ativo – quando o transporte das moléculas envolve a utilização de energia pelo sistema; no caso da célula viva, a energia utilizada é na forma de Adenosina trifosfato (ATP). • a movimentação das substâncias dá-se contra o gradiente de concentração, ou seja, do meio hipotónico para o hipertónico. • Ex: bomba de sódio e potássio e outros íons(Fe; Ca; H; Cl ;I), endocitose e exocitose Transporte ativo • Tipos: De acordo com a fonte de energia usada para promover o transporte. - Primário: Derivada da degradação do ATP. Ex: bomba de Na e K ; Ca e H - secundário: Derivada daquela que foi armazenada sob forma de diferença das concentrações iônicas. Ex; Co-transporte e contratransprote Transporte ativo Concentração do Na e K Concentração do Na e K Bomba de Na e K Bomba de Na e K Polarização da membrana Co-transporte e contratransporte TRANSPORTE ATIVO - SECUNDÁRIO H+ TRANSPORTE ATIVO - SECUNDÁRIO Glicose Endocitose • Este processo permite o transporte de substâncias do meio extra- para o intracelular, através de vesículas limitadas por membranas, a que se dá o nome de vesículas de endocitose ou endocíticas. • Estas são formadas por invaginação da membrana plasmática, seguida de fusão e separação de um segmento da mesma. • Três tipos: pinocitose, fagocitose e endocitose mediada. Pinocitose • as vesículas são de pequenas dimensões e a célula ingere moléculas solúveis que, de outro modo, teriam dificuldades em penetrar a membrana. • O mecanismo pinocítico envolve gasto de energia e é muito seletivo para certas substâncias, como os sais, aminoácidos e certas proteínas, todas elas solúveis em água Pinocitose Endocitose mediada • Se a invaginação da membrana for desencadeada pela ligação de uma determinada substância a um constituinte específico da membrana trata-se de um processo de endocitose mediada e chama-se a esse constituinte receptor. • Para entrar na célula deste modo é necessário que a membrana possua receptores específicos para a substância em questão. • Este mecanismo é utilizado por muitos vírus (como o HIV, por exemplo) e toxinas para penetrar na célula dado que ao longo do tempo foram desenvolvendo uma complementaridade com os receptores. Endocitose mediada Fagocitose • Processo semelhante à pinocitose, sendo a única diferença o fato de o material envolvido pela membrana não estar diluído. • efetuada por células específicas. • Nos protistas a fagocitose é freqüentemente uma das formas de ingestão de alimentos. Exocitose • A exocitose permite, a excreção e secreção de substâncias e dá-se em três fases: -migração; -fusão; -lançamento. Exocitose Exocitose
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