Introdução a Fisiologia e Membrana Celular

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Introdução a Fisiologia e 
Membrana Celular 
Prof.ª Marina Souza 
Fisiologia Humana 
 - fisio = natureza; - logia = estudo de. 
 
– Parte da ciência que estuda as funções do corpo 
humano. 
– Tem como objetivo explicar os fatores 
 físico e químicos que são responsáveis 
 pela origem, desenvolvimento e 
 manutenção da vida. 
Níveis de Organização do Corpo 
Células 
• Unidades funcionais e estruturais vivas básicas 
do corpo. 
• São compostas de partes características, cujo 
funcionamento coordenado permite que cada 
tipo de célula desempenhe um papel 
estrutural ou bioquímico. 
Células 
O2 reage com o produto 
do metabolismo para 
produção da energia. 
Liberam os produtos 
finais de suas reações 
químicas nos fluidos 
circulantes. 
Quase todas as células tem 
Capacidade de reproduzir 
células adicionais, promovendo 
a reparação de um tecido 
danificado. 
Organização da Célula 
• Núcleo – membrana nuclear 
• Citoplasma – membrana plasmática 
• Protoplasma 
– Água: principal meio fluido, presente em uma 
concentração de 70 a 85%. 
– Íons: potássio, magnésio, fosfato, sulfato, sódio e cálcio. 
– Proteínas: 10 a 20% da massa celular 
• Estruturais – citoesqueleto 
• Funcionais - enzimas 
– Lipídios: 
• Fosfolipídios e colesterol – formação de membranas 
• Triglicerídios – reserva energética 
– Carboidratos: nutrição celular 
Estrutura celular 
Membrana celular 
• É uma barreira seletiva que articula o fluxo de 
materiais para dentro e para fora de uma 
célula, estabelecendo e mantendo ambiente 
apropriado para as atividades celulares. 
Composição: 
 
- Proteínas: 55% 
- Fosfolipídios: 25% 
- Colesterol: 13% 
- Outros lipídeos: 4% 
- Carboidratos: 3% 
Membrana celular - constituição 
• A estrutura básica da membrana celular é a 
sua bicamada lipídica. 
• A dupla camada lipídica é composta por 
moléculas de fosfolipídios. 
– Extremidade hidrofílica 
– Extremidade hidrofóbica 
Substâncias como íons, 
glicose e ureia são 
hidrossolúveis. 
O2, CO2 e álcool são 
lipossolúveis. 
Membrana celular - constituição 
• Dispersas entre as moléculas de lipídio 
encontram-se proteínas estruturais – 
glicoproteínas. 
– Proteínas integrais: se estendem pela membrana 
formando canais de comunicação entre o meio 
externo e interno da célula. Também participam do 
transporte de substancias. 
– Proteínas periféricas: ancoradas na superfície da 
membrana. Funcionam 
 quase sempre como 
 enzimas. 
 
Membrana celular - constituição 
Membrana celular - constituição 
• Carboidratos ocorrem em combinação com as 
proteínas – proteoglicanos. 
• Estão ligados a superfície externa da célula, 
formando um revestimento frouxo, chamado 
glicocálice. 
– Tem carga negativa, repelindo ânions; 
– Possibilita a ligação entre células; 
– Receptores de hormônios; 
– Envolve respostas imune. 
Liquido Intra e Extracelular 
• 60% do corpo humano é fluido. 
– LIC e LEC 
• O LEC está em movimento constante, sendo 
transportado pela corrente sanguínea. 
• Onde se encontram os íons e 
 nutrientes necessários para a 
 manutenção das células. 
Homeostasia 
• Manutenção das condições constantes no 
meio interno. 
• Todos os órgão contribuem para esse estado. 
 
Fornece o O2 Mantém 
concentração iônica 
Fornece os 
nutrientes 
Sistema de Transporte do LEC 
• Sistema Circulatório e o sangue contribuem 
para que o LEC esteja em constante 
movimento – homogeneidade. 
 
Troca entre a parte plasmática 
do sangue e o espaço 
intersticial 
Movimento do 
sangue nos 
vasos 
Movimento do 
sangue nos 
capilares e nos 
espaço 
intercelular 
Origem dos nutrientes no LEC 
• Sistema Respiratório – fornece o O2. 
• Sistema Digestório – fornece os nutrientes 
(carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos). 
• Fígado e outros órgãos – modifica quimicamente 
algumas substancias para formas utilizáveis. 
• Sistema Musculoesquelético – movimentação do 
corpo para aquisição de 
 alimentos. 
Remoção dos produtos finais do 
metabolismo 
Remoção do Dióxido de 
carbono CO2 
↓ 
Pulmões 
Filtra o sangue, 
retirando do plasma 
ureia, ac úrico, CO2, 
íons 
↓ 
Rins 
Regulação das funções corporais 
Aferência 
sensorial 
• Receptores 
sensoriais que 
detectam o estado 
do corpo ou o 
ambiente. 
SNC 
• Formado pelo encéfalo 
(armazena informações, 
pensamentos, desejos, 
ambições etc) e pela 
medula (transmite a 
informação) . 
Eferência 
motora 
• Parte executora da 
informação. 
Sistema autônomo: atua 
em nível subconsciente, 
controle das funções dos 
órgãos internos. 
Regulação das funções corporais 
Glândulas endócrinas 
↓ 
Hormônios (transportados 
pelo líquido extracelular). 
Hormônio 
tiroidiano: 
regulação do 
funcionamento 
celular 
Hormônio 
paratiroidiano: 
controla o cálcio e 
fosfato ósseo 
Insulina: controla 
o metabolismo da 
glicose 
Hormônios 
adrenocorticais: 
controlam os íons 
sódio e potássio, e 
o metabolismo de 
proteínas 
Sistema de controle do corpo 
Regulação da concentração de 
O2 e CO2 no líquido extracelular Regulação da Pressão arterial 
 Manutenção da concentração de O2 é 
realizada pelas características química 
das Hemoglobina- molécula 
tamponante. 
 
 Ligação da Hb com o O2 quando 
passa pelos pulmões devido a sua alta 
afinidade. Dissocia-se do O2 apenas 
quando no tecido há uma baixa 
concentração do gás 
 
 A alta concentração de CO2 nos 
tecidos, produto das reações 
metabólicas excita o centro respiratório, 
fazendo com que o indivíduo respire de 
forma mais acelerada, controlando a 
concentração do CO2 no líq. 
extracelular 
 
 
 Sistema barroreceptor 
 
 Receptores neurais: Na parede da 
bifurcação da carótida, no pescoço. 
Na aorta no tórax. 
 
 Qdo ocorre aumento da pressão, os 
receptores enviam impulsos para o 
bulbo encefálico. Ocorre inibição do 
centro vasomotor, diminuindo o 
numero de impulsos transmitido para 
o coração e para os vasos. 
 
 Diminuição do bombeamento 
cardíaco e dilatação dos vasos 
sanguíneos periféricos 
Controle Homeostático - feedback 
Feedback negativo 
Quando um fator se torna 
excessivo ou deficiente inicia 
o controle para recuperar o 
valor médio desse fator. 
Regulação da concentração 
de CO2: ↑ Concentração de 
CO2, no liquido extracelular, 
↑ a ventilação do pulmão ↓ 
na concentração do CO2. 
Feedback positivo 
Estímulo inicial causa mais 
do mesmo levando a 
instabilidade do sistema – 
ciclo vicioso. 
Paciente bombeia 5 litros de 
sangue/min. Se ele perde 2 litros de 
sangue: Pressão arterial cai, o fluxo 
de sangue diminui, diminuição do 
fluxo de sangue retornando ao 
coração, fraqueza maior ao coração. 
CICLO VICIOSO – morte. 
Transporte de substâncias através da 
membrana 
 
• Mecanismos de transporte 
são responsáveis pela 
manutenção das concentrações 
adequadas de substancias 
no meio intra e extracelular. 
 
• movimento molecular aleatório 
das moléculas. A energia utilizada 
no processo é a própria energia 
cinética da molécula. 
 
Difusão 
 
• precisa de uma molécula 
carreadora. Movimento contra 
um gradiente energético e de 
concentração. Precisa de uma 
fonte adicional de energia. 
Transporte 
Ativo 
Transporte de substâncias através da 
membrana 
Transporte de substâncias através da 
membrana 
- Passagem direta 
 
- Proteínas canais 
 
- Proteínas 
transportadoras 
Difusão através da Membrana 
• Difusãosimples 
 
 
 
– o movimento dos íons ou moléculas ocorre através 
da abertura da membrana ou através do espaço 
intermoleculares. 
– Sem necessidade de interação com proteínas 
transportadoras na membrana. 
– A velocidade é determinada pelo número de 
moléculas e pela energia cinética das mesmas. 
 
Difusão através da Membrana 
• Difusão facilitada 
 
 
 
– ocorre com a interação da molécula ou íon com 
uma proteína transportadora. 
– ocorre ligação química entre as partes: moléculas 
e íons e a proteína transportadora. 
 
Fatores que influenciam a velocidade 
de difusão 
• Concentração de substancia 
– A velocidade de difusão é proporcional à 
concentração das moléculas. 
 
Fatores que influenciam a velocidade 
de difusão 
• Efeito do potencial elétrico 
– Quando aplicado um potencial elétrico na 
membrana levando a diferença de cargas – 
promove atração ou repulsão das moléculas. 
Fatores que influenciam a velocidade 
de difusão 
• Diferença de Pressão 
– Ocasionada pelo maior numero de moléculas em 
um dos lados, gerando maior pressão. 
Osmose através da membrana 
• Movimento do solvente, no caso a agua, do 
lugar de menor concentração de soluto para a 
maior concentração. 
Pressão Osmótica: quantidade 
de pressão necessária para 
interromper a osmose. 
Transporte ativo através da membrana 
• Quando a membrana celular transporta 
moléculas ou íons contra um gradiente de 
concentração, elétrico ou pressórico. 
– Na, K, Ca, Fe, H, Cl, açucares e aminoácidos. 
– Necessita de fonte de energia extra. 
Energia 
derivada da 
degradação do 
ATP. 
T.A. 
primário Energia 
derivada das 
diferenças 
iônicas. 
T.A. 
secundário 
Transporte ativo através da membrana 
Dependem de proteínas transportadoras 
Transporte ativo primário 
• Bomba de Sódio-Potássio 
– Manutenção das diferenças de concentração entre 
Na e K. 
– Base para a função nervosa. 
Proteína transportadora: 
- Três receptores para Na. 
- Dois receptores para K. 
- Atividade da ATPase. 
Transporte ativo secundário 
• Devido ao gradiente de concentração dos íons 
Na, algumas substancias podem ser co-
transportadas através da membrana. 
Co-transporte Na-glicose