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NIVEL CELULAR DE ORGANIZAÇÃO Prof. Ph.D. Nilson Vieira Citosol e Organelas MEMBRANA PLASMÁTICA Bicamada lipídica; Característica Anfipática; Proteínas de membrana (integrais e periféricas) FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA Canais; Transportadores; Receptores; Enzimas; Marcador de identidade celular Ligadores MEMBRANA PLASMÁTICA Permeabilidade Seletiva: Permeável: moléculas não-polares, oxigênio, dióxido de carbono e esteróides Impermeável: íons e moléculas polares, como a glicose Proteinas de membrana interferem na permeabilidade de substâncias Gradientes através da membrana TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA 1. Mediados e Não-mediados 2. Ativos ou Passivos TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA Transporte Vesicular (Endocitose / Fagocitose / Exocitose) PRINCÍPIOS DO MOVIMENTO DE SUBSTÂNCIAS DIFUSÃO É a mistura aleatória de partículas que ocorre em uma solução, como resultado da energia cinética das partículas. OSMOSE É o movimento das moléculas de água, através da membrana seletivamente permeável. DIFUSÃO POR CANAIS DA MEMBRANA CANAIS IÔNICOS Canais de vazamento (alta permeabilidade ao K+) Canais com comportas 1. Regulados por voltagem 2. Regulados por ligante 3. Mecanicamente Regulados DIFUSÃO FACILITADA TRANSPORTE ATIVO DE ÍONS TRANSPORTE ATIVO DE ÍONS Transporte ativo secundário: Uma substância é transportada contra seu gradiente de potencial eletroquímico porque o processo está acoplado ao transporte de uma outra substância, por exemplo Na+, que é transportada a favor do seu gradiente de potencial eletroquímico. Transporte ativo primário: O processo de transporte está acoplado à quebra de uma ligação covalente da molécula de ATP, que é o fornece a energia necessária para que o processo ocorra. CITOPLASMA O citosol é o líquido que preenche o citoplasma, espaço entre a membrana plasmática e o núcleo das células vivas, que suporta bolsas, canais e organelas citoplasmáticas. É constituído por água, proteínas, sais minerais, íons diversos, aminoácidos livres e açúcares. Na periferia, o citosol é mais viscoso, tendo a consistência gelatinosa, e esta parte é chamada de ectoplasma. Na parte mais central da célula, o citosol tem consistência mais fluida, e é chamado de endoplasma. Uma organela pode ser definida como uma determinada parte do citoplasma responsável por uma ou mais funções especiais. CITOSOL E ORGANELAS CITOPLASMA CITOESQUELETO As células também possuem um “esqueleto”, chamado de citoesqueleto, que mantém a forma da célula, as organizações do seu espaço interior, como também a capacidade de movimentação, são algumas das funções realizadas por esse sistema de filamentos protéicos. Composto por três tipos principais de filamentos e, cada um possui características peculiares que os diferenciam um dos outros. 1. Microfilamentos 2. Filamentos intermediários 3. Microtúbulos ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS CITOPLASMA ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS 1. Os microtúbulos são os mais espessos, os mais grossos. Nascem apartir dos centrossoma. São responsáveis pelo movimento celular, movimento de partículas na superfície da célula e pelo movimento intracelular. Formam a base de cílios e flagelos. São responsáveis também pelo movimento dos cromossomos na divisão celular e por manter a forma da célula. 2. Filamentos intermediários são mais grossos que os microfilamentos e mais delgados que os microtúbulos. Papel em auxiliar na ancoragem das organelas. 3. Microfilamentos são finos elementos com função de sustentação e movimento mecânico. CITOPLASMA ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS O CENTROSSOMA é a região específica da célula, situada próxima ao núcleo, onde são organizados os microtúbulos. Em células animais, cada centrossoma tem um par de centríolos envolvidos por uma região onde os microtúbulos se ligam. CITOPLASMA ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Os CÍLIOS E FLAGELOS são flexíveis prolongamentos da membrana celular, que variam de comprimento, sendo responsáveis pelo movimento de células como o espermatozóide. Essas estruturas são construídas a partir de microtúbulos e proteínas motoras. CITOPLASMA ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS RIBOSSOMOS são amplos complexos de proteínas e moléculas de rRNA (RNA ribossômico). Estes complexos de proteína e rRNA são chamados subunidades e são produzidos no nucléolo. A principal função dos ribossomos é servir de sítio para a tradução, ou seja síntese de proteínas (reunião de aminoácidos em proteínas); CITOPLASMA ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS O RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO pode ser considerado uma rede de distribuição, levando material de que a célula necessita, de um ponto qualquer até seu ponto de utilização. O retículo endoplasmático tem portanto função de transporte servindo como canal de comunicação entre o núcleo celular e o citoplasma. CITOPLASMA ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS O Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) é formado por sistemas de túbulos achatados e ribossomos aderidos a membrana o que lhe confere aspecto granular. Função: Participa da síntese de proteínas, que serão enviadas para o exterior das células. O Retículo Endoplasmático Liso ou Agranular (REL) é formado por sistemas de túbulos cilíndricos e sem ribossomos aderidos a membrana. Função: Participa principalmente da síntese de esteróides, fosfolipídios e outros lipídios. Atua também na degradação do etanol ingerido em bebidas alcoólicas, assim como a degradação de medicamentos ingeridos pelo organismo como antibióticos e barbitúricos (substâncias anestésicas), desta forma o REL tem, como uma de suas funções, a desintoxicação do organismo. Esse tipo de retículo é abundante principalmente em células do fígado, das gônadas e pâncreas. CITOPLASMA ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS O COMPLEXO DE GOLGI é a parte diferenciada do sistema de membranas no interior celular, que se encontra tanto nas células animais quanto nas células vegetais. Esta organela celular se localiza entre o retículo endoplasmático (RE) e a membrana plasmática. A função mais importante do Complexo de Golgi é a secreção das proteínas produzidas no retículo endoplasmático rugoso. Durante este processo, as membranas das vesículas se juntam com a membrana plasmática de tal maneira, que esta se regenera. CITOPLASMA ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Um LISOSSOMA, formado na face de maturação do complexo de Golgi pode unir-se a uma vesícula endocítica e originar um corpo de maiores dimensões chamado vacúolo digestivo. Os lisossomas participam também na degradação de detritos do metabolismo celular e ainda em fenómenos de autofagia, em que os próprios organelos celulares, de duração limitada, são digeridos em vacúolos autofágicos CITOPLASMA ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS PEROXISSOMA Tem a capacidade de degradar compostos tóxicos para a célula transformando-os em compostos menos tóxicos. Os produtos que vão ser degradados são marcados pela pex5 que os leva até ao peroxissoma onde atuam sobre ele as catalases e as oxidases que são enzimas que catalisam a sua transformação em peróxido de hidrogênio. CITOPLASMA ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS MITOCONDRIAS Para obter energia, a célula obrigatoriamente precisa de glicose. A mitocôndria tem a função de quebrara glicose introduzindo oxigênio no carbono, o que resta é o gás carbônico, que sairá através da expiração. Este processo realizado por esta importante organela celular é conhecido como respiração celular. Para que as células possam desempenhar suas funções normalmente, elas dependem de várias reações químicas que ocorrem dentro da mitocôndria. CITOPLASMA ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS O NÚCLEO CELULAR é uma estrutura que contém o ADN (ou DNA) da célula. É delimitado pelo envoltório nuclear, e se comunica com o citoplasma através dos poros nucleares. O núcleo possui duas funções básicas: regular as reações químicas que ocorrem dentro da célula, e armazenar as informações genéticas da célula. Além do material genético, o núcleo também possui algumas proteínas com a função de regular a expressão gênica, que envolve processos complexos de transcrição, pré-processamento do mRNA (RNA mensageiro), e o transporte do mRNA formado para o citoplasma. Dentro do núcleo ainda se encontra uma estrutura denominada nucléolo, que é responsável pela produção de subunidades dos ribossomos. O envoltório nuclear é responsável tanto por separar as reações químicas que ocorrem dentro do citoplasma daquelas que ocorrem dentro do núcleo, quanto por permitir a comunicação entre esses dois ambientes. Essa comunicação é realizada pelos poros nucleares que se formam da fusão entre a membrana interna e a externa do envoltório nuclear. (1) nucléolo (2) núcleo (3) ribossomos (pontos pequenos) (4) vesícula (5) retículo endoplasmático rugoso (6) complexo de golgi (7) Citoesqueleto (8) retículo endoplasmático liso (9) mitocôndria (10) vacúolo (11) citoplasma (12) lisossomo (13) centríolos dentro do centrossoma OBRIGADO !!!
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