Bioeletrogênese e Membrana Celular

Prévia do material em texto

BIOELETROGÊNESE 
OBJETIVOS 
Elucidar o papel da bioeletrogênese 
 e sua aplicação em processos biológicos em 
diversos tipos celulares 
BIOELETROGÊNESE 
Síntese de 
eletricidade no 
organismo... A 
condução do pulso 
nervoso através da 
membra plasmática. 
MEMBRANA CELULAR 
A membrana facilita ou dificulta a 
passagem de certas substâncias 
(permeabilidade seletiva) 
MEMBRANA CELULAR 
• Modelo Mosaico Fluido 
• Lipídios 
• Proteínas 
LIPÍDIOS DA MEMBRANA 
• Fosfolipídeos 
• Glicolipídeos 
• Colesterol 
FOSFOLIPÍDIOS 
• São a classe principal dos lipídios de membranas: 
• fosfolipídios têm a função de manter a estrutura 
da membrana. 
Ácido Graxo 
Ácido Graxo 
G 
L 
I 
C 
E 
R 
O 
L Fosfato Álcool 
FOSFOLIPÍDIOS 
• Responsável pela formação da 
bicamada lipídica; 
• Responsável pela permeabilidade 
passiva das membranas 
Bicamada: é uma camada formada por fosfolipídeos que promove 
delimitação celular controlando o que entra e sai das células, 
a bicamada é uma estrutura formada colesterol, fosfolipídios 
glicolípidos e proteínas. 
GLICOLIPÍDIOS 
Tem funções de receptores ou de 
antígenos 
GLICOPROTEÍNAS 
• Possui um oligossacarídeo ligado a um aminoácido da cadeia 
polipeptídica da proteína de membrana. 
CONSTITUINTES DA MEMBRANA 
PLASMÁTICA 
Carboidrato
Glicoproteína
Glicolipídio
Fluido
Extracelular
Colesterol
Citoplasma
Filamentos do 
citoesqueleto
Proteína 
Periférica Proteína 
Intríseca
Permeabilidade da MP 
Funções 
• Determinar a composição diferencial entre o citosol e 
o meio extracelular 
• Importação e exportação de substâncias 
• Barreira Seletiva 
• Sistemas enzimáticos 
• Sinalização celular 
• Mobilidade celular 
Permeabilidade Seletiva 
A entrada e saída de substâncias vai depender 
- tamanho da partícula 
- grau de solubilidade em lipídios 
- reconhecimento químico por receptores específicos 
 
Partículas pequenas e/ou solúveis em lipídios - atravessam a 
membrana sem deformações através  Transporte passivo 
 Transporte ativo 
TIPOS DE TRANSPORTE 
transporte passivo (sem gasto de 
energia) e transporte ativo (com 
gasto de energia). 
Sem gasto de energia, portanto a favor do gradiente de 
concentração. São exemplos de transporte 
passivo: difusão simples e difusão facilitada. 
A Bomba de Na+_ K+ ATPase explica a diferença de 
concentração desses íons dentro e fora da célula. A concentração 
de sódio (Na+) fora da célula é maior do que em seu interior, 
ocorrendo o oposto com o potássio (K+). O esperado é que, por 
difusão, esses íons se movam até que as concentrações se 
igualem, dentro e fora da célula. 
Uma das funções dessa bomba é criar uma diferença de cargas 
elétricas entre os dois lados da membrana, que então fica 
positiva na face externa e negativa na face interna. Essa 
diferença de cargas é importante para os fenômenos elétricos 
que ocorrem nas células nervosas e musculares. 
Transporte passivo- sem gasto de energia 
• Processo de difusão: deslocamentos das 
moléculas de acordo com a CONCENTRAÇÃO 
 Maior Menor 
A favor do gradiente de concentração 
Partículas grandes e 
densas se difundem 
mais lentamente do 
que pequenas e 
densas. 
Aumento de 
temperatura, 
aumenta a 
velocidade da 
difusão 
Difusão simples 
• Soluto do meio mais concentrado para o 
menos concentrado 
Difusão facilitada 
• Açúcares, aminoácidos e certas vitaminas 
necessitam de enzimas transportadoras 
chamadas permeases ou transportadores. 
GLUT-2 
Glicose 
K+ 
K+ 
Ca++ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Glicose - P 
Glicose 
 ATP 
ATP/ADP 
Glicólise 
 Adenilato 
ciclase cAMP 
 PKA 
 Fosfolipase C 
PKC 
 IP3 
 DAG 
Ca++ 
 IP2 
 
 Ca++ ... 
 
Secreção de insulina 
- Exocitose 
Acetilcolina 
 Glucagon 
GLP1 
 Β adrenérg 
SS 
 adrenérg 
Transp. Ativo – com gasto de energia 
Contra o gradiente 
de concentração 
? 
Bomba Sódio – Potássio ATPase 
Sinalização Neuronal 
Sinais elétricos nos neurônios 
• Excitabilidade elétrica- potencial de ação ou impulso 
nervoso. 
• Movimento de íons (sódio e potássio) nos canais 
iônicos na membrana plasmática do neurônio com 
velocidade constante que variam entre 0,5 a 130 
metros/segundo ou 1,6 a 448 km/h. 
• Dois tipos: Potenciais graduados (curtas distâncias) e 
Potenciais de ação (longas distâncias) 
Potencial de Ação muscular ≠ Potencial de Ação nervoso 
POTENCIAL DE MEMBRANA 
Voltímetro 
Sinais Elétricos no Sistema Nervoso 
• Pulsos hiperpolarizantes = ação local 
• Pulsos despolarizantes sublimiar = ação 
local 
• Pulsos despolarizantes acima do limiar = 
Potencial de ação propagado 
Limiares de Excitabilidade 
Fases do Potencial de ação 
1- Despolarização 
2- Repolarização 
 
Potencial de ação 
Impulso Nervoso 
• Polarização da membrana por uma troca de íons 
Bomba Na/K ATPase 
Condução saltatória 
• Potencial de ação que ocorre mais rapidamente pela 
distribuição desigual dos canais controlados por voltagem em 
axônios mielinizados 
• Os canais encontram-se principalmente no nó de Ranvier 
onde não existe bainha de mielina. 
 
A corrente elétrica flui pelo líquido 
extracelular circundando a bainha de 
mielina e pelo citosol de um nó para outro. 
O P.A. no primeiro nó geram correntes 
iônicas no citosol que despolarizam a 
membrana até o limiar, abrindo os canais 
de Na+ no segundo nó. 
 
Velocidades de transmissão do 
impulso nervos 
Esclerose 
Múltipla 
Transmissão Sináptica 
• Elétricas 
– Gap junctions ou junções comunicantes 
– Correntes iônicas 
 
• Químicas 
– Fenda Sináptica 
– Mediadores Químicos (Neurotransmissores) 
Sinapses 
• Essenciais para a homeostasia, infiltrando e 
integrando a informação 
 
Neurônio PRÉ-ganglionar Neurônio PÓS-ganglionar 
DIREÇÃO DO SINAL 
sinapse 
Doenças e distúrbios psiquiátricos resultam de problemas na 
sinapse. Drogas e medicamentos também agem nessa ligação 
neuromuscular 
Classificação de acordo com local de 
sinapse 
• Axodendrítica: 
 axônio → dendrito 
• Axossomática: 
 axônio → corpo celular 
• Axoaxônica : 
 axônio → axônio 
Sinapse elétrica 
• Potencial de ação passam diretamente entre células 
adjacentes, através de estruturas chamadas de junções 
comunicantes ou gap. 
• Cada junção contém centenas de conexonas tubulares que 
atuam como túnel conectando o citosol das duas células 
possibilitando a troca de íons 
• Comuns nos músculos cardíaco , liso visceral e no embrião 
 
Vantagens: 
Comunicação mais rápida- passagem 
direta pelas junções comunicantes 
Sincronização de fibras musculares com 
grupos neuronais 
Sinapse Química 
• As membranas dos neurônios estão muito próximas, mas não 
se tocam. Separadas pela fenda sináptica num espaço 
preenchido pelo líquido intersticial. 
• Forma indireta de transmissão de informação: neurônio pré-
sináptico libera neurotransmissores (sinal químico) que são 
captados pelos receptores do neurônio pós-sináptico. 
• Transmissão mais lenta dos sinais nervosos 
Neurotransmissores 
• São conhecidos aproximadamente 100 substâncias 
neurotrasmissores, resultando na excitação ou 
inibição dos neurônios pós-sinápticos. 
• Divididos em 2 classes de acordo com o tamanho: 
 
Molécula pequena Neuropeptídeos 
• Acetilcolina 
• Aminoácidos 
• Aminas biogênicas (aminoácidos 
descarboxilados. Ex: dopamina, 
serotonina, epinefrina)• ATP 
• Purinas 
• Óxido nítrico 
Constituídos de 3 a 40 aminoácidos ligados 
por ligação peptídica 
•Sustância P (dor) 
•Endorfinas 
•Angiotensina II 
•Colecistoquina 
Doenças ligadas aos neurotransmissores 
Doença de Parkinson 
 A rigidez muscular que ocorre 
nesta doença, é decorrente da 
degeneração dos neurônios que 
liberam dopamina. 
Neurotransmissor responsável 
pelo tônus muscular. 
Depressão 
Pesquisas sugerem que essa 
patologia esteja ligada ao 
desequilíbrio da serotonina, 
norepinefrina e dopamina no 
encéfalo. Tratamento 
medicamentoso é feito com 
inibidores de recaptação de 
serotonina, prolongando a 
sua atividade na sinápse. 
Anestesia 
• Provocam perda reversível da percepção sensitiva numa área 
restrita do corpo; 
• Bloqueiam a geração e condução dos impulsos nervosos em 
 todas as partes do neurônio com as quais entram em contado. 
CONCLUSÃO 
A Bioeletrogênese é um mecanismo 
celular desencadeado por uma 
alteração na permeabilidade da 
membrana que permite diversos 
mecanismos na transdução de 
sinais em células musculares, 
nervosas e endócrinas