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INSTITUTO DE ENSINO JOSÉ RODRIGUES DA SILVA pag 1 Turma: Data: Nome: Professora Leilane Morais Lopes Aula 5 – Biologia Celular Nessa aula daremos continuidade ao estudo da membrana plasmática. Na aula anterior, estudamos as caracteristicas da membrana plasmática e seus componentes, o modelo que descreve perfeitamente como todos os componentes se encaixam e suas funções, no caso, o modelo do mosaico fluído. Agora veremos as propriedades da membrana plasmática, e porque ela é denominada como uma barreira seletiva! Agora saberemos como ela realiza a seleção do que deve passar por ela! Estavam curiosos não estavam? ^_~ Então vamos começar observando sobre os transportes que a membrana plasmática realizada, são eles dois tipos de transporte bem caracteristicos, o transporte passivo e o transporte ativo. Vamos falar primeiro do passivo. Tranporte pela membrana O transporte passivo é um transporte que não utiliza energia para ser realizado, esse transporte pode ser de solvente (no caso água e outros líquidos) ou de solutos (que são os componentes que serão dissolvidos no solvente). Esse transporte é realizado com uma difusão simples, no caso os solventes ou os solutos passsam pela membrana plasmática seguindo o que é denominado Gradiente de Concentração. Sabem o que é o gradiente de concentração? Se não sabem, venham comigo! Gradiente de concentração Essa forma de difusão é considerada uma difusão simples e só é possível com moléculas pequenas, pois elas podem passar facilmente pelo meio da membrana plasmática. Essa difusão segue o esquema que os solutos sempre irão do lugar em que se encontram em maior concentração, para o local em que se encontram em menor concentração. No caso as pequenas moléculas irão passar do meio hipertônico para o meio hipotônico. Sabem o que quer dizer hipertônico e hipotônico? Não! Então não se preocupem, irei contar para vocês! Hipertônico é um meio com uma grande concentração de soluto, quando comparada ao interior da céula. O meio hipotônico é o meio que possui pouco soluto, quando comparada com o interior da celula, e temos também o meio isotônico, que possui a mesma concentração de soluto com o interior da celula. INSTITUTO DE ENSINO JOSÉ RODRIGUES DA SILVA pag 2 Agora que já relembramos os termos, vamos ao que interessa! Vamos entender como ocorre a difusão simples! Difusão Simples. Essa difusão ocorre por conta dos ambientes externos e internos das células. Cada um deles possui uma concentração, lembra o que falei lá encima sobre os meios hipertônico, isotônico e hipotônico, então, para compreender essa difusão precisamos entender que o meio intracelular (no caso o meio dentro da célula) é constante, pois essa contância mantém um local ideal para as reações bioquímicas que acontecem lá. Mas o meio externo, extracelular, não é assim. Ele está sempre mudando, então ele pode passar de um meio hipertônico, para um hipotônico em pouco tempo. Para enteder como essas do meio afetam as celulas precisamos ver a figura 1. Figura 1. Na figura podemos observar no momento 1, temos dois meios que possuem concentrações diferentes de soluto. Onde o meio A tem uma concentração maior de soluto (hipertônico) do que o meio B (hipotônico). Assim pelo gradiente de concentração, a tendência é a ocorrência do que observamos no momento 2. Onde se igualou a quantidade de soluto nos dois meios. Para que isso ocorresse o soluto saiu do meio mais concentrado, para o meio menos concentrado, levando assim ao equilibrio. Agora que entendemos como funciona a difusão simples. Vamos observar um transporte passivo, mas agora de moléculas grandes. Agora iremos estudar a difusão facilitada! Difusão Facilitada Nesse transporte temos a presença de uma protéina de membrana, chamadad permease, que age como uma enzima, capaz de facilitar a entrada de moléculas grandes a passarem da parte externa, para o interior da celula. A ação da permease pode ser observada na figura 2. INSTITUTO DE ENSINO JOSÉ RODRIGUES DA SILVA pag 3 Figura 2. Ação das permeases, onde vemos elas passando uma molécula do meio extracelular para o meio intracelular. Outro transporte passivo é o da água. A esse transporte chamamos de Osmose. Osmose A osmose e a passagem da água entre o meio extra e intracelular e vice versa. Lembrando que somos seres feitos 70% de água. A osmose segue um padrão contrario ao padrão da difusão simples, como podemos ver na figura 3. Figura 3. Aqui vemos o fluxo da entrada e saída da água das celulas, em meio hipertônico a tendencia da água é sair da célula, causando seu ressecamento, já no meio hipotônico a tendencia é que a água entre na celula, causando assim seu inchaço. Agora que já estudamos o transporte mais tranquilo, aquele que não gasta energia, vamos ao transporte que gasta energia! Transporte Ativo Esse transporte se caracteriza pelo gasto de energia química, nele, ocorre o gasto de ATP (adenosina trifosfato) que é a molécula energetica da celula. Cada vez que um ATP quebra sua molécula em ADP (adenosina difosfato) + Pi e AMP (adenosina monofosfato) + Pi, ele libera energia química que pode ser utilizado para realizar uma ação dentro da celula. INSTITUTO DE ENSINO JOSÉ RODRIGUES DA SILVA pag 4 Então o transporte ativo, utiliza a energia dessa quebra para ocorrer! Como formas de transporte ativo na celula temos: Bomba de Sódio (Na+) e Potássio (K+). Essa forma de transporte, gasta energia para agir contra o gradiente de concentração. Lembra que o gradiente age do meio hipertônico para o meio hipertônico, então, gastando energia, podemos reverter isso, é assim fazer com que moléculas saiam do meio hipotônico para o meio hipertônico! E dessa forma que age a bomba de sódio e potássio. Como sabemos com relaçao aos meios intra e extra celular, o sódio iria entrar, pois o meio extra celular é hipertônico para o sódio em relação ao meio intracelular. E o potássio iria fazer o contrário, logo iria sair da célula. No entanto ao gastar ATP, a bomba, que nada mais é que uma protéina transmembrana é capaz de tirar o sódio, enquanto colocar um potássio para o interior da celular (Figura 4). Assim saem 3 ions de sódio (Na+) e entram 2 ions de potássio (K+). Figura 4. Exemplificação de como ocorre a entrada de potássio e a sáide de sódio, realizada pela bomba de sódio e potássio. A energia presente na imagem é uma referência a energia do ATP. INSTITUTO DE ENSINO JOSÉ RODRIGUES DA SILVA pag 5 Essa saída do sódio e a entrada do potássio auxilia a mudar as caracteristicas eletricas da membrana celular. Normalmente a membrana tem caracteristicas positivas, mas quando ocorre muita entrada de sódio, ocorre a mudança para caracteristicas negativas. Essa mudança de polaridade ajuda a celula dar comandos de liberação de substâncias, impulsos nervosos e é uma das caracteristicas dos neurônios a utilizaçao dessa polarização para a propagação de neurotransmissores e impulsos nervosos. (Figura 5) Figura 5. Exemplificação da importancia da entrada e saída de sódio e potássio para a polarização da membrana do neurônio. Podemos ver que a entrada de sódio na membrana causa a inversão da polarização de positiva para negativa, e que isso se restora com a saíde de sódio e entrada de potássio. Transporte em bloco Também chamados de Endocitose, que é a entrada de muitas substancias grandes, mas para isso ele utiliza a membrana plasmática diretamente. As formas de endocitose são, a fagocitose e a pinocitose. A Fagocitose é quando a membrana plasmática se expande, criando pseudopodes (pés falsos) que engoblam as substancias. Essas substancias formam uma vesicula denominada fagossomo, que depois se funde ao lisossomo, sendo assim digeridas. (Figura 6). INSTITUTO DE ENSINO JOSÉ RODRIGUES DA SILVA pag 6 Figura 6. Observamos um neutrófilo realizando a endocitose. Observe que a membrana se extende em volta da substancia a ser fagocitada, dando um “abraço”. A Pinocitose é quando a membrana plasmática forma uma espécie de canudo, onde ela aspira líquidos que estão no meio externo. Esses líquidos são direcionados ao pinossomo e de lá são direcionados ao lisossomo. (Figura 7) Figura 7. Como podemos observar o citoplasma faz um “canudo” e assim absorve o que se encontra líquido na parte extracelular. A Exocitose é quando a célula forma vacuolos destinados a serem mandados para fora da célula, no caso excretados. Ele utiliza para eliminar substancias como a uréia, ou mesmo hormônios e neurotrasmissores. (Figura 8) INSTITUTO DE ENSINO JOSÉ RODRIGUES DA SILVA pag 7 Figura 8. Exemplificação da exocitose, a vesicula libera o componente do seu interior nomeio extracelular. Temos também os canais ionicos, que são proteínas transmembrana, que com a utilização de ATP, se abrem como se fossem uma porta, e por essa abertura entram ións de vários elementos, mas essa entrada não é seletiva. Mas é utilizada para conseguir rapidamente vários ións de uma só vez! (Figura 9) Figura 9. Aqui vemos o esquema da abertura de um canal ionico, como observado, os ions (pontinhos) passam sem nenhuma seletividade para o interior da celula. Agora sabemos como a membrana celular é seletiva. E que por ela age por vezes controlando o que entra e o que sai. E que ainda bem que ela faz isso! Ela é nossa maior barreira, e sem ela nossas celulas não teriam sua individualidade, não estariam assim separadas do ambiente externo. Então é pela ação da membrana celular que as céulas lidam com a mudança no ambiente externo. Agora depois de falarmos sobre a nossa barreira, vamos adentrar dentro da celula e iremos falar sobre um outro componente muito importante das células. O Citoplasma O citoplasma é a parte fluída das células. Seu nome vem do grego Kytos – vaso e Plassos – molde. Então quando descobriram seu componente INSTITUTO DE ENSINO JOSÉ RODRIGUES DA SILVA pag 8 líquido, acharam que ele agia como um vaso, moldando assim as células. Mas sua função é muito mais importante! O citoplasma é composto por uma substancia líquida, que tem a água como principal componente, nesse líquido, temos muitas proteínas, lipídeos, enzimas e açúcares. Tendo assim uma consistencia fluída e densa onde se encontram as organelas celulares, não soltas, cada uma delas sabe seu lugar graças ao citoesqueleto, e realizando diversar e importantes vias metabolicas da celula. No citoplasma temos as vias de catabolismo e anabolismo, tais como a glicolise, fermentação lática (sabe aquela dor nos musculos depois de malhar muito, ou jogar futebol, quando você não está acostumado, então esse é o resultado da fermentação lática). Assim como o armazenamento de substancias, como o glicogênio, que é nossa reserva de glicose e de lípideos, que nos dão os famosos pneuzinhos, que são nossa reserva de energia! No citoplasma tamém ocorre, a sintese de protéinas, pois os ribossomos estão situados no citoplasma, próximo ao retículo endolasmático. Já que falamos no retículo endoplasmático (RE), vamos falar das outras organelas que se encontram no citoplasma. Lembrando que o estudo mais aprofundado dela, se dará no dia da apresentação do seminário! Então vamos lá! Retículo Endoplasmático é responsável pela sintese de protéinase lípideos de acordo com informações fornecidas pelo código genético da celula, no caso o DNA. Ele pode se encontrar rugoso, quando está cheio de ribossomos aderidos, realizando sintese, ou liso, quando está em processo de repouso, sem nenhum ribossomo. Complexo de Golgi é responsável por marcar e encaminhar o que é sintetizado pelo retículo endoplasmático para seu devido lugar. Ele faz esse encaminhamento com ajuda de vesiculas que se movimentam utilizando os microtulos e filamentos de actina do citoesqueleto. Lisossomos que são responsáveis pela digestão de particulas intra e extracelulares, o lisossomo pode ser inicial, com poucas enzimas e PH mais básico e depois se torna tardio, com um PH mais ácido e com enzimas mais complexas como as DNAses que degradam DNA. Mitocondria, que é nossa maquina de produção de ATP. Cloroplastos que são exclusivos das celulas vegetais, e são eles os responsáveis pela sintese da glicose. Vacuólos que são responsáveis pelo armazenamento de diversas substancias, desde lípideos nos adipócitos até amido nas celulas vegetais. Citoesqueleto, que já tivemos toda uma aula sobre ele! Podem escrever aqui embaixo o que lembram sobre ele! E por ultimo temos o núcleo, onde temos todo o material genético da nossa celula, guardadinho! E ele é o tema de nossa próxima aula! INSTITUTO DE ENSINO JOSÉ RODRIGUES DA SILVA pag 9 Referências Todos os sites foram acessados em 16 de julho de 2018. https://www.estudopratico.com.br/citoplasma-das-celulas-funcao-e- composicao/amp/ http://educacao.globo.com/biologia/assunto/fisiologia-celular/membrana- plasmatica.html https://blogdoenem.com.br/transporte-atraves-da-membrana-plasmatica-biologia- enem/ https://planetabiologia.com/membrana-celular-caracteristicas-gerais-e-sua-funcao/ https://www.todamateria.com.br/citoplasma/ Imagens acessadas e 16 de julho de 2018. https://www.sistemanovi.com.br/basenovi/image/ConteudosDisciplinas/5/6/9/30 0400/tipos-de-transporte.png?pfdrid_c=true https://www.sobiologia.com.br/figuras/Citologia/permease.jpg https://rachacuca.com.br/media/educacao/artigo/transporte-pelas- membranas/difusao-facilitada.png https://biologiaparaavida.files.wordpress.com/2017/03/b30f7- 05ameioshipohiperisot25c325b4nicos.gif http://3.bp.blogspot.com/_EaYT6neoKTQ/S98uE2jenhI/AAAAAAAABV4/3uYcr8 jNMUU/s1600/bomba-sodio-potassio.jpg https://www.sobiologia.com.br/figuras/Histologia/sistema_nervoso.jpg http://2.bp.blogspot.com/- HchwN6kqSVM/ThMZQ4J3NLI/AAAAAAAAALU/KR2XycRGzUk/s1600/045+- +Fagocitose.jpg https://slideplayer.com.br/391992/3/images/4/Legenda%3A+Fagocitose+por+u m+macr%C3%B3fago..jpg http://www.todoestudo.com.br/wp-content/uploads/2017/03/exocitose.jpg
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