3 COMUNICAÇÃO INTERCELULAR E TRANSPORTE (1)

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COMUNICAÇÃO INTERCELULAR E TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA PLASMÁTICA
IRISDALVA SOUSA OLIVEIRA
Membranas celulares
Todas as membranas celulares são compostas por lipídios e proteínas e têm a função primordial de servir como barreira entre o meio intra e extracelular.
Importação e exportação de substâncias específicas;
Eliminar produtos residuais para o exterior da célula;
Capacidade sensorial de responder a mudanças no meio celular;
Propriedades estruturais, mecânicas e plásticas.
Membranas celulares : Bicamada lipídica
A bicamada lipídica fornece a estrutura básica da membrana e serve como barreira de permeabilidade.
Os lipídios mais abundantes na membrana são os fosfolipídios , nos quais o grupo da cabeça hidrofílica é ligado às caudas hidrofóbicas de hidrocarbonetos por intermédio de um grupo fosfato.
Transporte através de membranas
Membrana plasmática
	Lipídios: fosfolipídeos e colesterol;
	 Proteínas: Superficiais e transmembrana.
Membranas celulares: Glicocálice
Nas células eucarióticas, muitos lipídios e proteínas apresentam açucares ligados a eles na face externa da membrana plasmática.
Protege a superfície celular de agressões mecânicas e química, ex. na mucosa intestinal;
Atrai cátions e facilita o transporte desses íons, ex. Na+ em células nervosas e musculares;
Reconhecimento e adesão celular;
Determina a especificidade dos grupos sanguíneos do sistema ABO: A-acetilgalactosamina; B- galactose.
Comunicação intercelular
	Coordenação de atividades celulares, tais como o metabolismo, a diferenciação e o crescimento celular
 
	Duas formas básicas de comunicação intercelular: 
liberação de mediadores químicos
junções comunicantes
Comunicação intercelular
Liberação de mediadores químicos
Secreção autócrina
Secreção parácrina
Mensageiro químico
Mensageiro químico
Receptores
Comunicação intercelular
Liberação de mediadores químicos
Secreção endócrina
Secreção sináptica
Mensageiro químico
Capilar
Células-alvo no tecido remoto
Célula nervosa
Célula-alvo
Células endoteliais
Membrana basal
Mensageiro químico
Junções comunicantes
	Junção de oclusão ou junção tight
	Zónula ou junção de aderência e ancoragem
	Desmossomos
	Junção comunicante ou junção gap
	Plasmodesmos (nas plantas)
Comunicação intercelular
Junção de oclusão ou junção tight
	Impedem a passagem de moléculas e íons através do espaço entre as células
Comunicação intercelular
Junção de oclusão ou junção tight
	Bloqueiam a circulação de proteínas integrais da membrana entre as su-perfícies apical e baso-lateral da célula
Comunicação intercelular
Comunicação intercelular
Zônula ou junção de ancoragem
	Fornecem fortes ligações mecânicas entre células adjacentes
	Sustentam células do músculo cardíaco firmemente junto como o coração se expande e contrai
Comunicação intercelular
Zônula ou junção de ancoragem
Junções de ancoragem são construídas a partir de proteínas de adesão como as caderinas, onde:
	 segmentos extracelulares ligam-se uns aos outros 
	segmentos intracelulares ligam-se à outras proteinas como as cateninas ou à placas de anexo. Estas, por sua vez, estão ligadas a filamentos de actina ou queratina.
Comunicação intercelular
Zônula ou junção de aderência
Comunicação intercelular
Junção comunicante ou junção gap
	 Canais intercelulares alguns 1,5-2 nm de diâmetro
	 Permitem a passagem livre entre as células de íons e moléculas pequenas (com um peso molecular de aproximadamente 1000 daltons) 
	 São construídos a partir de 6 cilindros cópias de proteínas transmembrana chamada conexina
Comunicação intercelular
Junção comunicante ou junção gap
Comunicação intercelular
Plamodesmo
	Estendem-se através de poros na parede celular 
	Conectam o citoplasma de uma célula com o de sua vizinha
	Revestidos por uma membrana plasmática, que é uma extensão da membrana plasmática das células adjacentes
Comunicação intercelular
Plamodesmo
Transporte através de membranas
Membranas celulares: Permeabilidade
As células vivem e crescem em função das trocas de moléculas com o seu ambiente, e a membrana plasmática age como uma barreira que controla o trânsito de moléculas para dentro e para fora da célula.
Transporte através de membranas
Permeabilidade da membrana
ÍONS
Bicamada lipídica
O2
CO2
N2
Benzeno
H2O
Uréia
Glicerol
PEQUENAS MOLÉCULAS POLARES NÃO-CARREGADAS
GRANDES MOLÉCULAS POLARES NÃO-CARREGADAS
Glicose
Sacarose
H+, Na+, HCO3-, K+, Ca2+, Cl-, Mg2+
MOLÉCULAS HIDROFÓBICAS
	As células estão separadas do ambiente por uma estrutura fundamental, a membrana plasmática
	Canais e bombas altamente seletivos, formados por moléculas protéicas, permitem a entrada e a saída de substâncias específicas na célula
Membranas celulares: Permeabilidade
	 A membrana celular possui proteínas que formam canais para transporte de íons que podem estar sempre abertos ou abrirem em resposta a algum estímulo
	 Canais podem ser seletivos para potássio, sódio, cálcio ou cloreto, ou para cátions ou ânions
Os canais iônicos podem ser vistos como condutores porque passam corrente elétrica na forma de íons
Canal iônico 
Membrana 
Transporte através de membranas
Proteínas de transporte 
Proteínas carreadoras
proteínas de canal
+rápido 
1) sem comporta: estão permanentemente abertos
2) Com comporta: abrem-se mediante estímulos específicos
Estímulos químicos
Estímulos físicos
Tipos de canais iônicos
Transporte através de membranas
Canais iônicos sem comporta
	 Transporte através de canais pouco seletivo: constantemente abertos 
 Junções comunicantes
 Porinas (membrana externa de mitocôndrias e bactérias)
Transporte através de membranas
Canais iônicos com comporta
	 Transporte através de canais seletivos
Transporte através de membranas
	 Transporte através de canais seletivos: 1000x mais eficiente que as proteínas tranportadoras
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Gradiente de concentração
Potencial de membrana
++++++++++
- - - - - - - - - -
Potencial de membrana: base de todas as atividades da célula
Canais iônicos com comporta
1) Diretamente
2) Indiretamente
Canais iônicos com comporta
	Abrem-se de duas maneiras:
Transporte através de membranas
Tipos de canais iônicos
Dependentes de voltagem
Dependentes de ligante extracelular
Dependentes de ligante intracelular
Controlado mecanicamente
FECHADO
ABERTO
CITOSOL
Transporte através de membranas
Tipos de transporte
PASSIVO
S/ gasto de energia
Difusão
Mais [ ] p/ menos [ ]
Osmose
SOLVENTE
SOLUTO
Menos [ ] p/ mais [ ]
ATIVO
C/ gasto de energia
Menos [ ] p/ mais [ ]
SOLUTO
Transporte através de membranas
Tipos de transporte
Transporte através de membranas
Transporte (uniporte) e co-transporte (simporte e antiporte)
Molécula transportada
Íon co-transportado
Bicamada lipídica
UNIPORTE
SIMPORTE
ANTIPORTE
Transporte através de membranas
Difusão simples
 ↑[ ] → [ ] [ ] Concentração
	 É um tipo de transporte passivo onde não há gasto de energia da célula, pois o movimento é a favor do gradiente de concentração 
Transporte através de membranas
Difusão simples
	 Ocorre através dos espaços inter-moleculares ou pela abertura de canais através da membrana, sem necessidade da ligação com proteínas transportadoras
Transporte através de membranas
Difusão simples
Transporte de gases
Transporte através de membranas
Difusão facilitada
 ↑[ ] → [ ] [ ] Concentração
	 Transporte de substâncias, que têm tamanho superior a 8 Â, o que impede a sua passagem através dos poros ou ainda substâncias não solúveis em lipídios, o que impede a sua difusão pela matriz lipídica da membrana
Transporte através de membranas
Difusão facilitada
	 Transporte passivo, através de proteínas transportadoras específicas
Transporte através de membranas
Osmose 
 ↑[ ] solvente [ ] [ ] Concentração
	 Movimento da solvente entre meios com concentrações diferentes de solutos, separados por uma membrana semi-permeável.Solvente
Soluto
Transporte através de membranas
Osmose 
CRENAÇÃO - PLASMÓLISE
 MEIO MEIO
 EXTRACELULAR INTRACELULAR
MEIO HIPERTÔNICO
MEIO HIPOTÔNICO
HEMÓLISE - PLASMOPTÍSE
 MEIO MEIO
 EXTRACELULAR INTRACELULAR
 MEIO MEIO
 EXTRACELULAR INTRACELULAR
NORMAL
MEIO ISOTÔNICO
Meio isotônico
Meio hipertônico
Meio hipotônico
Transporte através de membranas
Efeito da osmolaridade 
CÉLULAS VERMELHAS DO SANGUE
Crenada
Normal
Túrgida
Hemolisada
HIPERTÔNICO
ISOTÔNICO
HIPOTÔNICO
MUITO HIPOTÔNICO
Concentração de íon no espaço extracelular
Transporte através de membranas
Transporte ativo
	 Bombear ativamente soluto para dentro ou para fora da célula contra seu gradiente de concentração; 
 transporte ativo primário
 transporte ativo secundário
Transporte através de membranas
Transporte ativo
 Três formas alternativas de energia
Transporte através de membranas
Transporte ativo primário
	 Utilização de energia da degradação da ligação covalente do ATP por hidrólise ou de algum outro composto de fosfato de alta energia
Transporte através de membranas
Transporte ativo primário
	 Principal: BOMBA DE SÓDIO-POTÁSSIO (Na+-K+)
	 Mecanismo responsável pelas diferenças de concentração de Na+ e K+, através da membrana celular, assim como pelo estabelecimento de voltagem elétrica negativa dentro da célula
Transporte através de membranas
Bomba de sódio-potássio 
Transporte através de membranas
Transporte ativo secundário
	 Sem a produção e gasto de energia metabólica
	 O gradiente de concentração de uma substância representa um armazenamento de energia química potencial que pode ser usado para realizar trabalho 
Transporte através de membranas
Transporte ativo secundário
Simporte
Transporte através de membranas
Transporte ativo secundário
Antiporte
Transporte através de membranas
Endocitose e exocitose
Transporte através de membranas
	 Transporte de substâncias para dentro da célula através de invaginações da membrana. 
	 Distinguem-se dois tipos de endocitose: a fagocitose e a pinocitose.  
Endocitose
Transporte através de membranas
	 A célula emite prolongamentos, denominados pseudópodes, que englobam a partícula, formando uma vesícula fagocítica que se destaca da membrana para o interior do citoplasma
Fagocitose
Transporte através de membranas
	 Constitui o processo digestivo de muitos organismos unicelulares como a ameba
	 Pode ser observada em células animais como os macrófagos do sistema imunitário (mecanismo de defesa contra bactérias, células cancerosas e outras partículas estranhas ao organismo)
Fagocitose
Transporte através de membranas
	 Constitui um processo semelhante à fagocitose, no qual as substâncias que entram na célula são substâncias dissolvidas ou fluidos, pelo que as vesículas pinocíticas são de menores dimensões
Pinocitose
 Ex.: epitélio intestinal
Transporte através de membranas
	 As células liberam para o meio extracelular substâncias armazenadas em vesículas exocíticas
	As vesículas de secreção fundem-se com a membrana plasmática para liberar o seu conteúdo
Exocitose