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Separa o meio intra e extracelular. Responsável pelo controle da penetração e saída de substâncias da célula. Capaz de reconhecer outras células e diversas moléculas devido aos seus receptores específicos. Apresenta moléculas que se ligam a matriz extracelular, participando da fixação da célula em determinados lugares (ligações estáveis) e servindo de apoio para a migração celular no interior do tecido (ligações instáveis). Muitos sistemas enzimáticos estão presos à membrana, possibilitando uma ordenação sequencial da ordenação de cada enzima, o que aumenta a eficiência do sistema. Ex: cadeia transportadora de elétrons. Constituída de lipídios, proteínas e hidratos de carbono ligados aos lipídios e proteínas. Lipídios das membranas Moléculas longas anfipáticas, com extremidade hidrofílica (voltada pro exterior) e cadeia hidrofóbica (voltada pro interior). Permitem a passagem para diversos tipos de moléculas lipossolúveis, mas atuam como barreira contra a entrada ou saída de substâncias com carga ou polares; Lipídios mais comuns: -Fosfoglicerídeos (fosfatidilcolina, fosfatodiletanolamina, fosfatidilserina e fosfatidiltreonina) e esfingolipídios = fosfolipídios (75%) Parte polar: “cabeça”; fosfato; hidrofílica; voltadas para fora, entrando em contato com um líquido aquoso em seus dois lados, o citosol (dentro) e o líquido extracelular (fora); Parte apolar: duas “caudas” longas; ácidos graxos (cadeias de hidrocarboneto); hidrofóbicas; voltadas para dentro, umas para as outras. -Colesterol (20%): disperso entre os outros lipídios nas duas camadas da membrana. Diminui a fluidez e aumenta a estabilidade Parte polar: diminuto radical - OH, o qual forma pontes de hidrogênio com as “cabeças” polares dos fosfolipídios e dos glicolipídios; Parte apolar: anéis esteroides rígidos e “cauda” de hidrocarboneto; ajustam-se entre as “caudas” de ácidos graxos dos fosfolipídios e glicolipídios. -Glicolipídios (5%): que contêm hidratos de carbono. Só aparecem na camada voltada para o líquido extracelular. Parte polar: “cabeça”; radicais carboidrato; Parte apolar: “caudas” de ácidos graxos Estrutura lipoprotéica fluida Constituída por duas camadas lipídicas flúidas e contínuas, onde estão inseridas moléculas protéicas, formando um mosaico fluido. As proteínas ficam mergulhadas na camada lipídica. A membrana é constituída por 1 camada hidrofóbica média e 2 camadas hidrofílicas. A membrana é um fluido que permite a movimentação das proteínas dentro de uma matriz lipídica líquida. Membrana plasmática O conjunto formado por glicoproteínas e glicolipídios presentes na membrana é denominado de glicocálix ou glicocálice. A camada lipídica é impermeável às substâncias hidrossolúveis comuns, como íons, glicose e ureia. Já as substâncias lipossolúveis, como oxigênio,dióxido de carbono e álcool, podem penetrar nessa camada da membrana com facilidade. Proteínas das membranas Responsáveis pela atividade metabólica da membrana e suas funções. Possui dois tipos principais de proteínas: as intrínsecas e as periféricas, que variam de acordo com a sua facilidade de ser retirada da bicamada lipídica. Intrínsicas/Integrais (70%): -Associadas aos lipídios e só podem ser separadas por meio de técnicas drásticas, como o uso de detergentes. -São as enzimas, as glicoproteínas responsáveis pelos tipos sanguíneos M-N, as transportadoras (permitem a passagem de substâncias) e os receptores hormonais, para drogas e lectinas (moléculas que se ligam aos hidratos de carbono específico) - Prendem-se aos lipídios por interação hidrofóbica, deixando exposta ao meio aquoso apenas suas partes hidrofílicas Proteínas transmembrana: Atravessam inteiramente a bicamada lipídica. Formam “poros funcionais” que são os caminhos hidrofílicos que passam muitos íons e moléculas que não conseguem atravessar a barreira lipídica. Ex: banda 3 e glicoforina. Proteínas transmembrana de passagem múltipla: Apresenta a molécula muito longa e dobrada, atravessando a membrana várias vezes. Periféricas: -Desassociadas de lipídios e podem ser extraídas da membrana mais facilmente. -Se ligam às partes externa e interna da membrana por meio da fixação de moléculas glicosadas de fosfatidilinositol. Ex: espectrina. - Ajudam a manter a membrana plasmática, ancorar as proteínas integrais e participar nas atividades mecânicas da célula, como mover materiais e organelas, mudar o formato (musculares e em divisão) e fixá-las Equilíbrio hidroeletrolítico - Manutenção de um volume relativamente constante dos líquidos corporais devido à constante troca de líquidos e solutos com o meio externo. - Principais órgãos envolvidos na manutenção do equilíbrio hidroeletrolítico: Coração, pulmão, hipófise, rins, glândula suprarrenal e glândulas paratireoides. Desequilíbrio hidroeletrolítico -Ocorre quando a proporção de líquidos e eletrólitos não corresponde aos níveis desejados para o bom funcionamento do organismo. - Podem ser ocasionados pelo não funcionamento adequado desses órgãos ou glândulas Líquido Intracelular (LIC) -Constitui cerca de 40% do peso corporal de uma pessoa “média”, contendo uma grande quantidade de íons potássio e fosfato, além de considerável quantidade de íons magnésio e sulfato, que existem normalmente em baixas concentrações no LEC. - Contém somente uma pequena quantidade dos íons sódio e cloreto e quantidades ainda menores de cálcio. - Contêm grandes quantidades de proteínas, quase quatro vezes mais do que no plasma. Líquido extracelular (LEC) -Todos os líquidos fora das células são coletivamente chamados de líquidos extracelulares - Constituem cerca de 20% do peso corporal em uma pessoa “média”. - Estão constantemente em contato, de forma que o plasma e os líquidos intersticiais possuem aproximadamente a mesma composição, exceto pelas proteínas, que estão em alta concentração no plasma. - É dividido em líquido intersticial e plasma sanguíneo. Terceiro espaço -Também chamados de espaços em potencial. - Não participam do equilíbrio hidroeletrolítico. - Fala-se em terceiro espaço quando a água, eletrólitos e proteínas são deslocados para locais que normalmente não estariam. -Ex: acontece no edema e na ascite, quando ocorre edema no tecido subcutâneo adjacente ao espaço em potencial, o líquido do edema geralmente se acumula no espaço em potencial, e este líquido é chamado de efusão. -A cavidade abdominal é propensa a acumular líquidos de efusão. Neste caso, a efusão é chamada de ascite (barriga d’água). Transportes da membrana A passagem de substâncias pela membrana plasmática varia devido à relação de solubilidade em lipídios e de capacidade de penetração celular (compostos hidrofóbicos atravessam facilmente e hidrofílicos têm mais dificuldade). Permitem o controle da célula e a existência de vários tipos de transporte (ativos ou passivos). Transporte passivo Não gasta energia por ser um processo físico a favor do gradiente. Como a distribuição do soluto tende a ser uniforme em todos os pontos do solvente, o soluto penetra na célula quando sua concentração é menor no meio inter do que no extracelular e sai da célula no caso contrário. A força que impulsiona o soluto para dentro ou fora da célula é a agitação térmica das moléculas do soluto. Difusão Passagem de SOLUTO (hipertônico → hipotônico) Processo no qual a mistura aleatória de partículas ocorre em uma solução devido a sua energia cinética, que se move ao longo do seu gradiente de concentração. Diversos fatoresinfluenciam a velocidade de difusão de substâncias através das membranas plasmáticas, dentre eles: • Grau de inclinação do gradiente de concentração: maior -> maior velocidade; • Temperatura: maior -> maior velocidade; • Massa da substância difusora: maior -> menor velocidade; • Área da superfície da membrana disponível: maior -> maior velocidade; • Distância da difusão: maior -> menor velocidade Difusão simples Passagem de SOLUTO (hipertônico → hipotônico) Movimento cinético das moléculas ou dos íons ocorre através de uma abertura na membrana ou através dos espaços intermoleculares, sem que ocorra qualquer interação com as proteínas transportadoras da membrana. A lipossolubilidade de uma substância determina quão rapidamente ela vai se difundir pela bicamada lipídica. A velocidade de difusão através da membrana é diretamente proporcional à sua lipossolubilidade. Difusão facilitada Se diferencia da simples pela velocidade do transporte, já que na facilitada, apesar de ainda não ter gasto energético, acontece de maneira mais rápida e de maneira não proporcional ao coeficiente de concentração, salvo em casos de concentração muito baixa. Requer a interação com uma proteína transportadora específica A velocidade de difusão tende a um máximo e não passa desse máximo, é de acordo com a disponibilidade das proteínas transportadoras. A velocidade é estéreo-específica. Osmose É a movimentação de solvente de um meio para outro devido à permeabilidade da membrana celular e do princípio da osmolaridade. Passagem de SOLVENTE (hipotônico → hipertônico) PRESSÃO OSMÓTICA: - É a pressão necessária para interromper a osmose EQUILÍBRIO OSMÓTICO: - A natureza sempre tende ao equilíbrio de concentrações. Logo, se a célula está em uma solução hipertônica ou hipotônica, ela vai realizar osmose com o intuito de as concentrações se igualarem - Porém, a pressão osmótica (π) pode agir e em alguns casos, pode causar a morte da célula Transporte ativo Ocorre com gasto de ATP Contra o gradiente de concentração (hipotônico → hipertônico) Ocorre por meio de proteínas transportadoras Pode ser dividido entre primário e secundário, de acordo com a fonte de energia utilizada para o transporte. Primário - Utiliza a fonte de energia primária: ATP - A energia liberada na hidrólise do ATP (ADP + P inorgânico) é diretamente acoplada ao sistema de transporte - É realizado por BOMBAS ou ATPases BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO - Bombeia íons SÓDIO para FORA e íons POTÁSSIO para DENTRO - É responsável pela manutenção das diferenças de concentração entre o sódio e o potássio, bem como pelo estabelecimento da polarização da célula (NEGATIVA internamente e POSITIVA externamente) Secundário - Não utiliza a fonte de energia primária - A energia é derivada secundariamente da energia armazenada na forma de íons, entre os dois lados da membrana - Depende do primário para ocorrer, pois a energia utilizada é gerada originariamente por transporte ativo primário CO-TRANSPORTE / SIMPORTE - As duas substâncias são transportadas, atravessando a membrana na mesma direção. - Quando o sódio é transportado p/ fora da célula por transporte ativo primário, a concentração externa de sódio fica muito alta e a interna fica muita baixa, formando-se um grande gradiente de concentração - Esse gradiente representa um reservatório de energia, pois o excesso de sódio externamente está sempre tentando se difundir p/ interior - Essa energia de difusão do sódio pode empurrar outras substâncias, junto com o sódio, através da membrana celular CONTRATRANSPORTE / ANTIPORTE - Dois íons diferentes ou outros solutos são transportados em direções opostas através da membrana. -Sentido oposto ao movimento dos íons - Nesse transporte os íons sódio também tentam se difundir p/ interior da célula, mas a substância a ser transportada está na parte interna da célula e deve ser transportada p/ lado externo - A energia liberada pelo sódio em sua difusão p/ dentro da célula faz com que a outra substância seja transportada p/ exterior. UNIPORTE - Onde a molécula a ser transportada, passa de um meio para o outro (interno-externo ou externo-interno), de maneira isolada, ou seja, ela passa uma molécula por vez. Transporte em bloco Depende de alterações morfológicas da superfície celular, onde se formam dobras que engobam o material a ser introduzido na célula. O transporte em quantidade para dentro da célula é chamado de endocitose, feito por 2 processos (fagocitose e pinocitose) O transporte em quantidade para fora da célula é chamado de exocitose. FAGOCITOSE - A célula engloba partículas grandes e sólidas por pseudópodos - Nos protozoários, é um processo de alimentação - Nos animais, representa um mecanismo de defesa (mamíferos = neutrófilos e macrófagos) PINOCITOSE - A célula engloba partículas líquidas por canalículos. Exocitose -Liberação de substâncias p/ o meio extracelular (fibroblasto) CLASMOCITOSE - Eliminação de resíduos provenientes da digestão intracelular.
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