Células e ATP

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Fisiologia geral
Fisiologia
Estudo da vida, do funcionamento do organismo como um todo
Como e porque as coisas acontecem
Unidade funcional é a célula
São cerca de 75 trilhões – se reproduzem, realizam reações químicas e contribuem para o funcionamento global
Formam cada órgão que possui função própria
Líquido extracelular – as células estão imersas, passa para dentro e para fora dós vasos sanguíneos e é transportado por eles para todas as partes
Fisiologia
Processo de manutenção das condições do líquido – homeostase
Células são formadas por:
70 a 85% de água;
10 a 20% de proteína 
Cerca de 2% de lipídeos (cerca de 95% nas células adiposas)
1% de carboidratos
Vários íons – potássio, magnésio, fosfato...
Cada célula contém estruturas organizadas - organelas:
Homeostase possibilitada pelos demais sistemas do corpo – sanguíneo, transporte para todo o corpo
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Fisiologia
Membrana celular – elástica, delgada, formada por lipídeos que protegem do líquido extracelular, separado líquido intracelular; possui moléculas de proteína que podem atravessa-la por poros por onde passa água e outras substâncias
Membrana nuclear – separa o núcleo-plasma do citoplasma, possui mais poros
Retículo endoplasmático – sistema de túbulos e câmaras interconectados, na superfície das suas membranas que acontecem a maioria das reações; possui ribossomos conectados (sintetizam as proteínas)
Retículo – como uma prateleira/ proteínas sintetizadas passam para o interior do retículo
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Fisiologia
 - Complexo de Golgi – semelhante e funciona conjunto ao retículo endoplasmático; as proteínas e demais substâncias sintetizadas pelo retículo passam pelo Complexo
Mitocôndrias – distribuídas pelo citoplasma, podem ser várias centenas em uma célula; convertem a energia do alimento e armazena como trifosfato de adenosina (ATP), que é utilizado pelo célula para as suas reações
Lissossomas – esferas de enzimas digestivas, quando a membrana é rompida as enzimas digerem as estruturas localizadas nela e também substâncias estranhas 
E formam os demais componentes intracelulares, como os lissossomos
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Fisiologia
- Núcleo – centro de controle, contém 46 cromossomas contém as moléculas de ácido desoxirribonucleico que formam os genes da célula, determinam as características hereditárias; genes controlam funções como a reprodução celular
Fisiologia 
Ingestão e digestão de nutrientes pela célula
 - Endocitose: membrana celular engloba substâncias, esse processo pode ser por fagocitose ou pinocitose;
	- Fagocitose – ingestão de matérias de grandes dimensões, como bactérias, outras células, partículas de tecidos em degeneração
	- Pinocitose – pequenas quantidades de substâncias dissolvidas no líquido extracelular
Fisiologia
Organelas digestivas – lisossomos se fixam nas vesículas fagocítica ou pinocítica; transfere suas hidrolases para o interior da vesícula (vesícula digestiva)
	- O que resta da digestão é eliminado por exocitose
Fazem a digestão das substâncias 
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Fisiologia
Regressão dos tecidos – alterações no tamanho dos tecidos (útero, músculos, mamas...) são possíveis pela ação dos lisossomos (remoção de células lesadas por qualquer fator); Se a lesão (instabilidade) for grave toda a célula é digerida – autólise
Extração de energia – mitocôndrias
As mitocôndrias são responsáveis pela respiração celular
Energia é gerada pelo ATP – é necessário glicose, armazenada como glicogênio (principalmente fígado e músculos)
Frio, calor, químico, trauma
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Carboidratos	monossacarídeo – glicose
Glicose entra nas células por difusão facilitada	 carreador, transporte facilitado pela insulina	 muita insulina, glicose em excesso nas células; pouca insulina, falta de glicose na célula 
Diabetes tipo 1 – pâncreas não produz insulina; diabetes tipo 2 – corpo não responde corretamente, adipócitos (libera a gordura que está no seu interior para o sangue), miócitos (entendem que está faltando e sinalizam a necessidade de queimar gordura para fornecer energia) e os hepatócitos (absorvem/ liberam para o sangue)
Praticamente todos os carboidratos chegam aos tecidos como glicose
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Fisiologia
Fígado armazena glicose em glicogênio – controla a glicose no sangue
Alimentação rica em glicose, pâncreas libera muita insulina, glicose entra rapidamente nas células, controlando os níveis sanguíneos
Evitando a hipoglicemia, liberação de glicogênio (glucagon), liberação imediata (epinefrina - adrenalina)
A maioria das células do corpo pode utilizar gordura como fonte de energia, os neurônios não; por isso da manutenção da glicose sanguínea
Fisiologia
Gordura
Cerca de 50% é eliminada nas fezes na ausência dos sais biliares
Tecido adiposo, tecido conjuntivo modificado; presente entre os músculos e os órgãos, em baixo da pele.. 
Citoplasma das células chega a conter 95% de gordura
Carboidratos e proteínas também são convertidos em gordura
Fígado controla a utilização de gorduras
Fisiologia
Energia via gordura
A gordura é convertida em ácido graxo ou glicerol, se liga a albumina no sangue para chegar as células
Ácidos graxos são degradados em ácido cetoacético 	ácido acético
 ácido cetoacético 	 cetácido ou até acetona
Glicose em excesso se transforma em gordura – glicose suficiente para o processo de utilização de gordura
Fisiologia
Proteínas
São compostos por milhares de aminoácidos
20 tipos de aminoácidos – essenciais (fenilalanina, histidina, isoleucina, lisina, leucina, metionina, treonina, triptofano e valina, arginina) e não essenciais
O núcleo da célula possui cromossomos que possuem DNA, que formam os genes, regulam a síntese de proteínas nas células
Se a quantidade de proteínas no citoplasma cai, o fígado libera mais 
Se um tecido perde proteína ou o plasma, os demais tecidos suprem
Proteína em excesso convertida em carboidrato e gordura
Fisiologia
A enzima PFK1 regula a rota da quebra de molécula de glicose – lactato e ATP inibe a PFK1
Para cada molécula de glicose na célula possuímos 2 de piruvato
Glicólise aeróbica – piruvato e ATP 
Glicólise anaeróbica – ácido lático e ATP
Piruvato substrato para o Acetil-Coa
Fisiologia
Formação de ATP
A energia liberada pela glicose pode ser via processo oxidado ou não, maior energia quando oxidada
Energia liberada nesse processo forma ATP, resultado final piruvato
Piruvato é necessário no Ciclo de Krebs, processo que também produz ATP
Hidrogênio e oxigênio são retirados do ácido pirúvico; quando oxidados formam a água 
Glicólise 2 moléculas, ciclo de Krebs 2 e oxidação do hidrogênio 38 moléculas de ATP
Formação de ATP
Eficiência – 39% energia; 61% calor, perdida
Utilização de gordura e proteína
80% da energia das células
Difosfato de adenosina (ADP) controla a degradação do ATP; quando o ATP é utilizado perde um radical fosfato e se transforma em ADP; reações para reconversão
Tamanha eficiência pode ser pq metade ou mais dos carboidratos são primeiro armazenados em forma de gordura
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Formação de ATP
Fosfato de creatina da célula é a fonte mais rápida para síntese de novo ATP
Em segundos o ATP e o fosfato de creatina são degradados fornecendo energia para a ressíntese 
Nos minutos seguintes ambos são ressintetizados por glicólise, oxidação de elementos como o ácido pirúvico 
Débito de oxigênio – atividades extenuantes utilizando oxigênio das células do sangue, dos músculos..
Por isso respiração forçada após o exercício
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Formação de ATP 
Resumindo
Os alimentos digeridos em ácido graxos, aminoácidos e glicose são transportados para as células
	Nas células são convertidos em Acetil-Coa, nas mitocôndrias são desdobrados em gás carbônico e hidrogênio
		O gás carbônico é retirado das células e o hidrogênio combina-se com estruturas que possuem enzimas oxidativas e ATPase
ATPase catalisa a conversão ADP em ATP; hidrogênio e enzimas oxidativas ativam a ATPase 
Funções do ATP
3 funções celulares
Transporte através de membrana (energia para transporte através da membrana celular)
Síntese de compostos químicos (síntese de proteínas pelos ribossomos, e outros compostos)
Trabalho mecânico (energia para contração muscular)