01 - Comunicação entre células(2)

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Introdução ao 
Estudo da Fisiologia
Profª Simone Alves
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
Departamento em Ciências Fisiológicas
Fisiologia: derivada do grego physis =
natureza, função ou funcionamento; e logos
= palavra ou estudo, é o ramo da biologia
que estuda as múltiplas funções mecânicas,
físicas e bioquímicas nos seres vivos. De
uma forma mais sintética, a fisiologia estuda
o funcionamento do organismo.
FISIOLOGIA
NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DO CORPO
Fisiologia Celular
O entendimento das funções dos sistemas de
órgãos exige profundo conhecimento dos
mecanismos celulares básicos.
ESTRUTURA BÁSICA DAS CÉLULAS
As células possuem estruturas altamente organizadas - Organelas
São compartimentos delimitados por membrana e têm papeis
específicos na função global de uma célula.
➢É uma estrutura de bicamada lipídica que separa o meio
intracelular do meio extracelular - isolamento físico;
➢ São semipermeáveis;
➢Função - Transporte seletivo de moléculas para dentro e fora
da célula – pelas proteínas de transporte de membrana;
Membrana Plasmática
DIFERENÇAS 
ENTRE O LÍQUIDO 
INTRA E 
EXTRACELULAR
COMPOSIÇÃO DOS 
COMPARTIMENTOS HÍDRICOS
• A composição dos líquidos corporais não é uniforme.
Líquido ExtracelularLíquido Intracelular
Líquido
Intersticial
Plasma
Parede Capilar
Membrana 
Celular
ÁGUA CORPORAL TOTAL
Compartimentos líquidos orgânicos
Uma Pessoa que pesa 70 kilos têm 40 litros de água no corpo.
23L
12L 5L
O que justificaria as diferenças de concentrações entre
os líquidos intra (LIC) e extracelular (LEC)?
Líquido intra e extracelular
➢Algumas substâncias que entram na células – utilizadas
rapidamente pelos sistemas metabólicos das células deixando
baixa concentração no LIC (Ex:O2 e glicose);
➢As reações metabólicas – produzem novas substâncias (produto
final) – e fazem suas concentrações serem mais elevadas no LIC
que no LEC (CO2, uréia, creatina);
➢ Transporte seletivo das substâncias através das membrana
plasmática;
➢Membrana Plasmática – muito permeável p/ algumas
substâncias e pouco permeável p/ outras;
A Membrana Plasmática – Barreira contra o movimento
de alguns solutos importantes;
Líquido intra e extracelular
TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANA
Transporte passivo
Transporte ativo 
O transporte passivo de íons pode
ser mediado por canais iônicos
simples ou dependente de
ativador; (a favor do gradiente)
Mediado por proteínas específicas
transportadores e com a mobilização
de energia celular geralmente resultante
da Hidrólise de ATP; (contra o gradiente)
TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANA -
Transporte Passivo
Difusão Simples:
Difusão Facilitada:
Por meio de bicamada fosfolipídica;
Mediado por proteína de membrana;
Transporte através da Membrana
DIFUSÃO
A difusão pode ser definida como o processo pelo qual uma população de partículas é
transportada de regiões de alta concentração para regiões de baixa concentração de
maneira a diminuir o gradiente de concentração de partículas no meio. (Lei de Fick)
A Membrana Plasmática – Barreira contra o movimento
de alguns solutos importantes;
Líquido intra e extracelular
Como passa então?
TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANA
Transporte passivo
Transporte ativo 
O transporte passivo de íons pode
ser mediado por canais iônicos
simples ou dependente de
ativador; (a favor do gradiente)
Mediado por proteínas específicas
transportadores e com a mobilização
de energia celular geralmente resultante
da Hidrólise de ATP; (contra o gradiente)
Transporte através da Membrana –
Transporte Ativo
➢ Transporte Ativo primário:
→Na+-K+ ATPase;
→Ca2+ ATPase;
Transporte através da Membrana –
Transporte Ativo
➢ Transporte Ativo Secundário:
São aqueles nos quais é acoplado o transporte de dois ou mais
solutos:
Co-transporte (Simporte): Todos os solutos são transportados no
mesmo sentido através da membrana celular;
Transporte através da Membrana –
Transporte Ativo
➢ Transporte Ativo Secundário:
Contratransporte (Antiporte ou troca): É a forma de transporte ativo
secundário na qual os solutos se movem em sentidos opostos através
da membrana;
Osmose:
→Osmolaridade;
→Pressão Osmótica;
Transporte através da Membrana
➢A osmose é o fluxo de água, através da membrana
semipermeável, devido as diferenças das concentrações de
solutos;
➢Mediado por Proteínas integrais - Poros/Canais
Transporte através da membrana
1 e 2 - Difusão simples
3 - Difusão facilitada
4 - Transporte ativo 
primário - DIRETO
5 e 6 - Transporte ativo secundário -
INDIRETO
Vesicular – endocitose/exocitose
Movimento de íons através da membrana
depende de:
✓ da permeabilidade da membrana ao íon (número de
canais);
✓ de forças externas que impulsionem o movimento;
✓ Gradiente de concentração (força química);
✓ Potencial elétrico (força elétrica);
Transporte através da Membrana
Transporte através da Membrana
Canais Iônicos
• Proteínas de membrana integrais seletivas à passagem de 
determinados íons.
As comportas controlam
a abertura e fechamento
desses canais
•Canais dependentes de voltagem
•Canais dependentes de ligantes
Transporte através da Membrana
Canais Iônicos
FORMAS DE COMUNICAÇÃO INTERCELULAR
• QUÍMICA: a mais abundante e diversificada
Autócrina e Parácrina
Contato-dependente (junções abertas)
Endócrina (hormônio)
Nervosa (neurotransmissor)
• ELÉTRICA: restrita às células eletricamente 
excitáveis
COMUNICAÇÃO ENTRE CÉLULAS
Comunicação entre células
Comunicação entre células VIZINHAS
SINALIZAÇÃO CONTATO-DEPENDENTE
Junções abertas (gap junction): 
conexões citoplasmáticas entre células 
vizinhas (proteínas transmembranas –
conexinas). Conceito de sincício coração, 
músculo liso, neurônios.
B) Comunicação parácrina: o mediador difunde-se e age nas células 
adjacentes 
A) Sinalização autócrina: o mediador age na própria célula que o produziu
A B
Comunicação entre células VIZINHAS
Exemplos: neuromoduladores, citocinas (peptídeos reguladores, 
eicosanóides (prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos).
COMUNICAÇÃO ENDÓCRINA: 
o mediador age em células que 
são alcançadas via corrente 
sanguínea;
Célula endócrina: sintetiza e 
secreta o mediador 
diretamente na corrente 
sangüínea
Célula alvo: células que possuem 
receptores hormonais cuja 
função será controlada pela 
ação do hormônio.
Comunicação entre células DISTANTES
Comunicação sináptica: o mediador que é denominado neurotransmissor. Com a 
chegada do impulso nervoso, o NT é liberado pelos terminais axônicos em uma fenda e, 
por meio de difusão, age na membrana das células pós-sipápticas.
Comunicação neuro-endrócrina: o mediador 
(neuro-hormônio) é sintetizado pelo neurônio que 
o libera diretamente na corrente sanguínea. 
Comunicação entre células DISTANTES
A neurotransmissão ocorre entre os neurônios e entre neurônios e células 
efetuadoras (células musculares ou glandulares).
Mecanismos de ação dos sinalizadores (ligantes)
Abrem ou 
fecham canais 
iônicos
Ativam 
enzimas 
intracelulares
Ligam-se a proteína G 
que aciona a 
abertura/fechamento de 
canais ou ativam 
enzimas intracelulares
A molécula 
receptora 
altera o 
citoesqueleto
1
2 3
4
Mecanismos de ação dos sinalizadores (ligantes)
- Proteína G – 2º mensageiro AMPc
Mecanismos de ação dos sinalizadores (ligantes)
- Proteína G – 2º mensageiros DAG e IP3
PIP2
Mecanismos de ação dos sinalizadores 
- Receptores de Hormônios Esteroidal
Molécula
sinalizadora
Resposta 
celular
Proteína 
Receptora
Moléculas 
sinalizadoras
intracelulares
Proteínas
Alvo
Liga-se àativando
que alteram
Que causam
Classes de proteínas receptoras
Canais iônicos ligante-dependentes
Receptores enzimáticos
Receptores acoplados a proteína G
Receptores integrais 
Seqüência Geral de eventos 
Respostas celulares
Alteração no potencial de membrana
Contração muscular
Secreção
Regulação da expressão gênica,etc
Potencial de Membrana
O potencial de membrana é um potencial eletroquímico, é
causado por diferenças nas concentrações iônicas presentes nos
líquidos intra e extracelular.
Em condições de repouso, o potencial de membrana é chamado
de Potencial de Repouso; O potencial de repouso das células
excitáveis situa-se na faixa de -70 a -80mV (Esses valores podem
ser mais bem explicados pelo conceito de permeabilidade relativa
da membrana celular).
Movimento dos íons Na+ e K+ em um neurônio em 
repouso 
Potenciais de Ação
Mecanismo básico para a transmissão da informação no
sistema nervoso e em todos os tipos de músculos.
Para que serve o potencial de ação?
• Para estimular a liberação de neurotransmissores;
• Para estimular a contração muscular;
• Para estimular a secreção de outras substância por células neurais e
endócrinas.
Potenciais de Ação
Potenciais de Ação
Potenciais de Ação
Potenciais de Ação
NEURÔNIO
Mecanismo de retro-alimentação POSITIVA
Órgãos
Sensoriais
Estímulo
SISTEMA 
NERVOSO
SISTEMA 
ENDÓCRINO
Músculo 
esquelético
Órgãos viscerais
Glândulas
Comportamento
Resposta 
fisiológica
Alça de retro-alimentação
+
Feedback Positivo: é quando a alteração funcional e a reação se fazem no 
mesmo sentido, aumentando o estimulo inicial. EX: contrações na hora do 
parto.
Órgãos
Sensoriais
Estímulo
Alça de retro-alimentação
_
SISTEMA 
NERVOSO
SISTEMA 
ENDÓCRINO
Músculo 
esquelético
Órgãos viscerais
Glândulas
Comportamento
Resposta 
fisiológica
Mecanismo de retro-alimentação NEGATIVA
Feedback negativo: é quando a alteração funcional se faz num sentido e a reação
para a correção em outro, ou seja, a resposta do sistema de controle é oposta ao
estímulo. Ex.: regulação da respiração num esforço físico
Contrações uterinas
Sensores de
estiramento
Hipotálamo materno
Hipofise
Aumento
Progressivo da 
Contração
(até o nascimento)
Ocitona 
Sinal do bebê O trabalho de parto também 
é um fenômeno baseado em 
mecanismo de retro-
alimentaçao positiva 
+
+
+
+
+
Mecanismo de retro-alimentação NEGATIVA E POSITIVA
QUESTÕES PARA ESTUDO!!! 
1.Diferenciar 
POTENCIAL DE MEMBRANA 
POTENCIAL DE REPOUSO 
POTENCIAL DE AÇÃO 
2. Desenhe uma célula simples, indique onde são as altas e baixas
concentrações de Na e K.
3. Descreva como o movimento dos íons gera o potencial de ação.
4. O que determina a atividade dos canais de sódio dependentes
de voltagem.