Introdução à Fisiologia

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Introdução à Fisiologia -
COMO O ORGANISMO 
FUNCIONA
Introdução à Fisiologia
 Anatomia - estrutura das partes do 
corpo
 Fisiologia - estuda as funções dessas 
partes
 Anatomista - observação; Fisiologista -
experimentação
 O papel funcional de uma estrutura 
depende de como é constituída
 1 - Movimento (interno ou grosseiro)
 2 - responsividade (reação à mudanças 
internas ou externas)
 3 - crescimento (aumento do tamanho 
sem mudança na forma)
 4 - reprodução (novos organismos)
 5 - respiração (uso de O2, remoção de 
CO2)
Introdução à Fisiologia
Características da vida
 6 -Digestão (quebra do alimento em substâncias 
menores)
 7 - Absorção (movimento das substâncias através 
de membranas)
 8 - Circulação (movimento de fluídos pelo corpo)
 9 - Assimilação (transformação de nutrientes em 
diferentes formas químicas)
 10 - Excreção (remoção de escórias metabólicas)
Introdução à Fisiologia
Características da vida
 A - necessidades do organismo (quantidade e qualidade)
– água - reações metabólicas, transporte de substâncias 
regulação de temperatura
– alimento - nutrientes para suprir necessidade de energia e 
matéria prima para crescimento e reprodução
– oxigênio - usado para liberar energia dos nutrientes
– calor - produto do metabolismo
– pressão - força necessária para mover o ar e os fluídos
Introdução à Fisiologia
Manutenção da vida
1939 - A Sabedoria do Corpo - homeostase
 Homeostase - manutenção do ambiente 
interno estável
 mecanismos regulatórios pelos quais os 
sistemas biológicos tendem a manter a 
estabilidade interna, enquanto se ajusta 
às mudanças internas ou externas, que 
tendem a interferir no meio interno
Introdução à Fisiologia
Manutenção da vida
Homeostase - sucesso - vida continua
- insucesso - doença ou morte
 Átomos - nível mais simples
 molécula - 2 ou mais átomos
 macromoléculas - grandes moléculas com 
importância biológica dentro das células
 organelas - agregados de macromoléculas com 
funções específicas nas células
 células - unidades básicas da vida
 tecidos - grupos de células funcionando juntas
 órgãos - grupos de tecidos
 sistemas - grupos de órgãos funcionando juntas
 organismo - grupo de sistemas
Introdução à Fisiologia
Níveis de Organização
ORGANIZAÇÃO BIOLÓGICA
Indivíduo 
Sistemas 
Órgãos 
Tecidos 
Células
Corpo humano - compartimento precisamente 
estruturado de reações químicas ...
Grupos de tecidos - 4
100.000.000.000.000
1. . A menor unidade da vida
2. As células constituem as unidades morfológicas e fisiológicas de
todos os organismos vivos;
3 As propriedades de determinado tecido dependem das propriedades de
suas células isoladas;
4.
CELULA
As células se originam unicamente de outras células e sua continuidade 
se mantém através de seu material genético;
75-100 trilhões, unidas por 
estruturas intercelulares de 
sustentação
CITOPLASMA
NÚCLEO
Unidade de vida compartimentalizada formada por um complexo
agregado de moléculas organizadas conforme suas funções e 
delimitada por uma bicamada molecular.
Célula
Célula animal
Organização - diferentes subst. que formam as 
células (protoplasma) organizadas dentro de 
organelas
 Água - 70a 85%
 eletrólitos - potássio, magnésio, cálcio, fosfatos, 
sulfatos, bicarbonato, sódio, cloreto
 proteínas - 10 a 20%; estruturais e enzimas
 lipídeos - 2%; fosfolipídeos, colesterol triglicérides *
 carboidratos - 1% (cel. Musc. 3%; cél hepáticas 6%, 
glicogênio)
COMPARTIMENTOS DE LÍQUIDOS CORPORAIS
• Líquido transcelular (2,5%)
Plasma (4,5% do peso corporal)
Líquido intersticial (16%)• Líquido extracelular
Linfa (1,2%)
• Líquido intracelular (30-40%)
Líquido de todas as células do corpo
Líquido Cefalorraquidiano
Intra-ocular
Peritoneal
Pleural
Sinovial
Secreções digestivas
Na+ ........................ 142 mEq/l............ 10 mEq/l
K+ ........................ 4 mEq/l............140 mEq/l
Ca+2 ....................... 2,4 mEq/l............ 0,0001 mEq/l
Mg+2 ....................... 1,2 mEq/l............ 58 mEq/l
Cl- ........................ .. 103 mEq/l............ 4 mEq/l
HCO3
- ....................... 28 mEq/l............ 10 mEq/l
Fosfatos ..................... 4 mEq/l............ 75 mEq/l
SO4
- ........................ ... 1 mEq/l............ 2 mEq/l
Glicose ..................... 90 mg/dl............ 0 a 20 mg/dl
Aminoácidos ............ 30 mg/dl............ 200 mg/dl ?
Colesterol
Fosfolipídeos 0,5 g/dl............... 2 a 95 g/dl
Gordura neutra
PO2 ........................... 35 mmHg............20 mmHg
PCO2 ........................ 46 mmHg............50 mmHg
pH ............................... 7,4.......................7,0 
Proteínas .....................2 g/dl.................16 /dl
(5 mEq/l) (5 mEq/l)
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS LÍQUIDOS EXTRA E INTRACELULAR
LEC LIC
Membrana Plasmática
Proteína periférica de
membrana
Citosol
Bicamada lipídica
± 5nm
Glicolipídeo
Proteína 
integralFosfolipídeo Glicoproteína
Proteína integral com
múltiplas regiões 
transmembrânicas
Estrutura lipoprotéica que serve como barreira seletiva entre o 
citoplasma da célula e o meio ambiente externo.
Organização da célula 
- membrana celular
 É uma bicamada lipídica (fosfol´pídeos e colesterol), com 
proteínas inseridas 
 extremamente permeável à subst. Lipossolúveis (O2 e CO2)
 barreira importante para subst. solúveis em água (íons e 
glicose)
 proteínas - canais estruturais ou “poros”; proteínas 
carreadoras; enzimas (aceleram reações químicas) receptores
 carbohidratos - glicoproteínas e glicolipídeos; adesão 
intercelular; receptores para a fixação do hormônios
Organização - membrana celular
Complexo de Golgi
É formado por pequenas bolsas. 
Serve para armazenar e eliminar 
substâncias produzidas pela célula.
Organelas Citoplasmáticas
 Atua associado ao RE; membranas 
semelhantes, lisas ou agranuladas
 as subst. são processadas para formarem 
lisossomos, vesículas secretoras ou outros 
componentes do citoplasma
 lisossomos - formam o sistema digestivo 
intra-celular - peq. Vesículas que contém 
enzimas digestivas
Organização - Aparelho de Golgi
Corpúsculo de Golgi - lisossomos
Organelas Citoplasmáticas
Retículo Endoplasmático Liso e 
Rugoso
•Transporte e armazenamento de 
substâncias;
•R.E.L. Produção de lipídios;
•R.E.R. Produção de proteínas
Ribossomo
Síntese de proteínas pela união de aminoácidos.
Retículo endoplasmático - (ribossomos - síntese 
protêica)
Organização - Retículo Endoplasmático
 Malha de túbulos e vesículas que penetra em 
quase todas as partes do citoplasma
 Sintetiza múltiplas subst. que serão usadas 
na célula ou liberadas (vesículas de 
transporte levam as subs. até o A. Golgi)
 os ribossomos se prendem à parte externa 
das membranas e, juntamente com RNA, 
participam da síntese protéica
Organelas Citoplasmáticas
Mitocôndria
•Responsável pela respiração celular 
e produção de energia.
•Células que utilizam bastante 
energia tem muitas mitocôndrias, por 
exemplo, as células musculares.
Lisossomos:
São estruturas responsáveis pela 
digestão da célula.
Mitocôndria
Formação do ATP
Mitocôndrias
 Liberam energia para as células (reações 
químicas)
– - ciclo do ácido cítrico (C. Krebs)
– outro sistema enzimático produz oxidação 
progressiva dos íons H+, produzindo água 
(H2O)
 A energia liberada é usada para sintetizar 
o trifosfato de adenosina (ATP)
Citoesqueleto
Microtúbulos- filamentos; citoesqueleto
Núcleo - nucléolo
Núcleo
 Centro de controle da célula; contém DNA 
(genes)
 os genes determinam as características das 
das células
 membrana nuclear - parte externa contígua 
com o RE; milhares de poros nucleares
 nucléolos - contém grande quantidade de RNA 
e proteínas
Gene - molécula helicoidal, com dois filamentos de DNA 
(ác.desoxiribonucleico)
existem aproximadamente 100.000 genes diferentes em cada 
célula
- A SEQUÊNCIA DOS CODINOMES SUSCESSIVOS NO 
FILAMENTO DE DNA É CONHECIDA COMO CÓDIGO 
GENÉTICO
1953 - J. Watson e F. Crik 
- modelo do DNA
Transporte Através das Membranas
Transporte Passivo
Dirigido pelo gradiente de concentração
• Difusão simples: molécula ou íon move através de uma abertura criada
por um canal de proteínas
• Difusão facilitada: molécula ou íon carregado através da membrana por
proteínas transportadoras
Transporte Ativo
Uma substância é movida contra o gradiente de concentração
• Transporte ativo primário: transporte está ligado à hidrólise de ATP ou
outra molécula rica em energia, ex.: bomba iônica de Na+/K+
• Transporte ativo secundário: dirigido pelo gradiente de H+
• Difusão 
Movimento do soluto da região de maior concentração para a de menor concentração.
H2OH2O H2OH2O
A B
Solvente
Soluto hidrossolúvel
TRANSPORTES PELA MEMBRANA
H2OH2O
A
H2OH2O
B
Barreira à passagem de moléculas hidrossolúveis
• Difusão 
Movimento do soluto da região de maior concentração para a de menor concentração.
Solvente
Soluto hidrossolúvel
Fosfolipídeo
Solutos lipossolúveis
Solubilidade/ Peso molecular
TRANSPORTES PELA MEMBRANA
Extracelular Intracelular
• Proteína carreadora (gradiente de concentração favorável)
TRANSPORTES PELA MEMBRANA
Extracelular Intracelular
• Proteína carreadora (gradiente de concentração desfavorável)
TRANSPORTES PELA MEMBRANA
Extracelular Intracelular
• Poro fixo (transporte seletivo)
TRANSPORTES PELA MEMBRANA
• Transporte ativo: transporte através da membrana que requer gasto de energia
Extracelular
Na+
Intracelular
A-
K+
Cl-
TRANSPORTES PELA MEMBRANA
Extracelular
Na+
Cl-
Intracelular
K+
A-
• Transporte ativo: transporte através da membrana que requer gasto de energia
TRANSPORTES PELA MEMBRANA
Extracelular
Na+
Cl-
Intracelular
K+
A-
• Transporte ativo: transporte através da membrana que requer gasto de energia
Na+/K+ ATPase
TRANSPORTES PELA MEMBRANA
Extracelular
Na+
Cl-
Intracelular
K+
A-
• Transporte ativo: transporte através da membrana que requer gasto de energia
Na+/K+ ATPase
TRANSPORTES PELA MEMBRANA
Na+/K+ ATPase
Pi P
F E D
Defosforilação Liberação Na+ e ligação K+Alta afinidade para o Na+
Alteração 
da conformação 
P P
A B C Alta afinidade 
para o K+
Alteração da conformação 
ATP
FosforilaçãoLigação Na
+
e liberação K+
K+
Na+
internoexterno externo
Transporte vesicular
(transcitose)
Endocitose mediada 
por receptor
TRANSPORTES PELA MEMBRANA
POTENCIAL DE MEMBRANA
OS ÍONS SE DISTRIBUEM, ATRAVÉS DA MEMBRANA, DE FORMA 
ASSIMÉTRICA.
Líquido extracelular: Na+ (145mEq/L), Cl- (105 mEq/L) e K+ (3,5 mEq/L)
Líquido intracelular: Na+ (15mEq/L), Cl- (8 mEq/L) e K+ (130 mEq/L)
A distribuição dos íons, através da membrana celular, depende da atividade da
Na+ K+/ATPase;
Por sua atividade, o Na+ é ativamente bombeado para fora da célula, e o K+
ativamente bombeado para dentro da célula;
Parte do K+ vaza para fora da célula por meio de canais seletivos para o K+ -
vazamento responsável, em grande parte, pelo estabelecimento do potencial de
repouso da membrana.