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CÉLULAS A célula é a menor unidade estrutural e funcional dos organismos, exceto os vírus PADRÕES DE ORGANIZAÇÃO CELULAR I – PROCARIOTOS Apresenta uma membrana plasmática, um envelope celular que a envolve e, no citoplasma, não há organelas celulares. O DNA não se combina com proteínas e fica disperso no citosol, dada a ausência de um envelope nuclear A única organela celular presente é o ribossomo II – EUCARIOTOS Revestidas pela membrana plasmática, citoplasma com a presença de organelas células (Retículos, lisossomo, mitocôndria.), presença de um envelope nuclear envolvendo o DNA ligado às histonas MEMBRANA PLASMÁTICA FUNÇÕES I - Delimita a célula, separando o material interno do meio extracelular II - Facilita o processo de comunicação do meio interno com o meio externo III - Permeabilidade celular para controle seletivo da entrada e saída de substâncias IV - Permite o movimento das células, já que é passível de deformações (pseudópodes) V - Controle da homeostase através da permeabilidade celular – impede a lise da célula pela constância de seu volume VI - Reconhecimento celular ESTRUTURA DA MEMBRANA I - Trilaminar (unidade de membrana): camada escura, camada clara e camada escura. A camada escura é a cabeça dos fosfolipídeos e a camada clara é o corpo dos fosfolipídeos (afinidade de tetróxido de ósmio) II - Mosaico fluído: Bicamada de lipídeo: monocamada externa (hidrofílica - cabeça) e monocamada interna (hidrofóbica – cauda), onde é possível encontrar as proteínas de membrana e algumas moléculas de açúcar – somente na monocamada externa (glicoproteínas / glicolipídios) o Lipídeos mais comuns a. Fosfolipídios: formada pela cauda de ácido graxo e pela cabeça., sendo ela formada pelo fosfato com o glicerol -.Fosfatidilcolina: Colina – Fosfato - Glicerol II – Colesterol OBS: Os triglicerídeos são importantes para o metabolismo energético e para formação de hormônios (sexuais) e os carboidratos preenchem sua camada EXTERNA Há lipídeos puramente hidrofóbico PROTEÍNAS DE MEMBRANA CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL I – TRANSPORTADORAS II – ELO Ajuda a manutenção da adesão da proteína para com a membrana III – RECEPTORAS Participam do processo de sinalização IV – ENZIMÁTICOS Aceleração do metabolismo CLASSIFICAÇÃO DE ACORDO COM A LIGAÇÃO À MEMBRANA I – PROTEÍNAS INTEGRAIS Ligam-se fortemente à membrana a. Transmembranas: possuem domínio completo da membrana, dado que a atravessam totalmente II – PROTEÍNAS PERIFÉRICAS Ligam-se fracamente à membrana a. Associada à membrana b. Ligada a lipídeo c. Ligada à proteína As proteínas podem inserir-se na bicamada na forma de alfa hélice ou na forma de beta pregueada e, no interior delas, forma-se um canal para passagem de íons que, normalmente, tem no seu interior, cargas elétricas. Ainda, podem servir para passagem de água, quando formados, principalmente, por folhas betas: aquaporinas DOMÍNIOS DA MEMBRANA Região da membrana com proteínas específicas que levam a uma determinada função Movimento das proteínas integrais presentes nas membranas: quando formam junções de adesão ou formam junção de oclusão Movimento restrito: quando anexadas às proteínas do citoesqueleto (intramembranar) ou quando anexadas ao meio extracelular GLICOCÁLICE Região rica em hidratos de carbonos ligados a proteínas ou lipídeos; acima da monocamada externa LOCAIS I - Micro vilosidades II - Endotélio vascular FUNÇÕES I - Ativação das células para mudança de sua forma (pseudópodes) II - Reconhecimento celular III - Determinação do tipo sanguíneo: presença de determinados açucares nas hemácias que diferenciam os grupos sanguíneos PROPRIEDADES DA MEMBRANA I – Interação com moléculas de H2O externa e internamente II – Fosfolipídios: Anfipáticos: propriedade de auto selamento e, assim, as bicamadas tendem a se fechar e formar uma vesícula energeticamente mais favorável Formam-se membranas artificiais, os lipossomos (formadas por bicamadas de fosfolipídio), para compreender os processos e funções das membranas e para tratamento de doenças (inocula medicamentos), ao se fundir na membrana do órgão alvo APLICAÇÃO CLÍNICA DA PROPRIEDADE DE AUTO SELAMENTO: Ao perfurar a célula, ela tende a fechar novamente. Logo, a célula não é danificada III – A bicamada lipídica é um líquido bidimensional que permite a fluidez e a dinamicidade da membrana, através da rotação dos fosfolipídios, da troca de camadas e das suas flexões. OBS: Aumento da temperatura, caudas curtas e instauração: aumento da fluidez da membrana / mais permeável Colesterol: aproximam os fosfolipídios, de forma a contribuir com seu enrijecimento e a torna- la menos fluída e menos permeável IV: Fluidez e seu papel na sinalização celular ASSIMETRIA DA MEMBRANA Composição fosfolipídica: Há diferença entre os fosfolipídios da face interna e da face externa; ocorre fagocitose e inativação da mitocôndria da célula caso ela esteja na região errada Composição proteica: Algumas somente na face externa e outras somente na interna Composição lipídica Concentração de íons Diferença de carga elétrica: resultante da permeabilidade seletiva e da concentração desigual de íons ESSA ASSIMETRIA TAMBÉM OCORRE ENTRE CÉLULAS DE DIFERENTES ORGÃOS CRESCIMENTO HOMOGÊNEO DA MEMBRANA O crescimento da parte externa da membrana cresce simultaneamente à camada interna Quando a célula sofre uma lesão e está condenada à apoptose, ocorre uma alteração em sua distribuição, de forma que há perda de sua assimetria Face externa (Face E) e P (Protoplasmática) REFORÇO ESTRTURAL PARA AS MEMBRANAS – CÓRTEX CELULAR As proteínas das camadas internas têm afinidade por elementos do citoplasma, principalmente do citoesqueleto, de forma a se ligarem a filamentos de actina e aumentam a viscosidade (gel) do citoplasma, e levam, assim, a formação do chamado Córtex. Mais para o centro do Citosol, encontra-se um estado fluído Mantêm a organização da célula OBS: A quebra desse gel e sua transformação em líquido é importante para a formação de pseudópodes – fagocitose (transp. Ativo de massa) ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA Relacionado a interação das proteínas com o citoesqueleto I – Micro vilosidades Aumentam a superfície de contato Filamentos de actina se dispõe de forma paralela, ligados a membrana da célula por proteínas, como a actina, que forma o citoesqueleto II – Complexo Juncional a. Junção oclusiva: determinada proteína transmembranica se liga com a proteína transmembranica da célula vizinha e forma uma oclusão desse espaço, de forma que nenhuma substância seja capaz de passar pelo espaço paracelular. Obriga-se, assim, a passagem pela membrana plasmática e a reafirmação de sua seletividade b. Junção de adesão: proteínas transmembranicas (caderinas) se liga com a caderina da membrana de outra célula e elas se ligam a filamentos de actina, de forma a unirem as células o Especificas para cada tecido o Perda de união entre as células – facilita a mitose seguida de metástase o Clínica: Em um tumor pulmonar, encontra-se uma caderina de epiderme - metástase! c. Desmossomo: Desmogleina (caderina do desmossomo) se liga à desmogleina da outra. Elas se ligam a um complexo de proteínas intermediarias (desmoplaquinas) que possui grande afinidade por filamento intermediário. o São os mais fortes, dada a estabilidade desses filamentos d. Hemidesmossomas: Integrinas (caderina dos hemidesmossomas) se ligam às proteínas da lamina basal que separam o epitélio do conjuntivo. o Conectam a. célula à matriz celular. o Participamde sinalização celular o Ligados à queratina e. Junção comunicante: O encontro das proteínas de membranas (conexinas) formam um canal que se encontra à célula, de forma a permitir a comunicação celular, a passagem de hormônios, a homeostase e a concentração de íons. TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA Relacionado à seletividade da membrana, dada a limitação feita por ela à célula Diferenças de concentrações de íons no interior e no exterior Substâncias que passam pela membrana I – Moléculas apolares pequenas: O2, CO2 II – Moléculas polares não carregadas: Água, etanol Logo, a MP é impermeável a íons e moléculas, carregadas independentemente de seu tamanho. Então, como eles são transportados? I – Proteínas Carreadoras Capazes de alterarem sua conformação, o que as conferem mobilidade. São realizadas conexões específicas com seu sítio de ligação II – Proteínas-Canal Imóveis; mas possuem “portões”, abertos ou fechados através de sinais, para a passagem de moléculas, dependendo de seu tamanho Geralmente, os poros são hidrofílicos, revestidos por aminoácidos carregados, que conseguem atrair os íons Distinguem os solutos pelo tamanho e pela carga elétrica TRANSPORTE PASSÍVO Não requer energia Ocorre devido a diferença de concentração Moléculas passam de área de maior concentração para a área de menor concentração A. Difusão Simples ou facilitada (proteína – canal ou proteína carreadora) B. Osmose o Meio menos concentrado para o mais concentrado o Pressão osmótica: pressão que a membrana exerce sobre a solução isotônica, hipertônica ou hipotônica o Mais concentrada a solução – maior pressão osmótica – maior força usada para puxar a água TRANSPORTE ATIVO Transporte contra o gradiente de concentração Ocorre do meio menos concentrado para o mais concentrado Necessidade de ATP para sua efetivação A. Primário Aquele que gasta energia proveniente da quebra de ATP EX: bomba de sódio e potássio B. Secundário / Acoplado o Usa energia do ATP indiretamente; aquela dissipada pela passagem de um íon, de um meio mais concentrado para o menos concentrado. o Transporte uniporte (uma molécula) ou acoplado (mais de uma molécula), sendo ele Simporte (mesmo sentido do íon e da molécula) ou Antiporte (sentido contrários do íon e da molécula) o Ligam o transporte desfavorável de um soluto através da membrana ao transporte favorável de outro C. Transporte de massa o Entrada e saída de macromoléculas o Endocitose: Pinocitose de fase fluída: Não é seletiva; mediada somente pelo gradiente de concentração - Ocorre nos capilares dos cérebros e nos capilares sanguíneos Endocitose mediada por receptores: Possui alta especificidade. Logo, é seletiva. - Presente no transporte de hormônios, lipoproteínas (LDL). - Os ligantes têm afinidade pelo receptor, que estão localizados em regiões específicas da membrana (balsas lipídicas) e, abaixo delas, há proteínas na face interna da membrana (clatrinas), que conseguem deformar a membrana para formar a vesícula coberta Fagocitose: - Engloba, principalmente macrófagos e neutrófilos, para eliminação de bactérias, fungos, protozoários. - Depende da ligação da partícula com ligantes da superfície celular - O ligante, quando aderido ao receptor, promove modificações na camada citoplasmática abaixo da membrana (camada corticol) - Complexo ligante – receptor: transforma gel em sol e permite a emissão de pseudópodes para fagocitose, que se fundem e formam o fagossomo o Exocitose - Fusão de vesículas citoplasmáticas com MP e expulsão do conteúdo de vesículas para fora da célula, sem ruptura da superfície celular - Medida por interações moleculares, que determinam o processo de fusão - Depende do aumento do Cálcio no citosol D. Ativados pela luz: Acoplam o transporte desfavorável a uma entrada de energia oriunda da luz APLICAÇÃO CLÍNICA: Dislipidemia familiar: Níveis de LDL muito elevados; mutação nos receptores de transporte de LDL OBS: Lado interno (-) e lado externo (+). O lado externo tende a atrair íons positivamente carregados OBS: A força líquida que impele um soluto através da membrana é, portanto, uma combinação de duas forças: uma que se deve ao gradiente de concentração e outra que se deve à voltagem da membrana TIPOS DE CARREGADORES DE GLICOSE EM CÉLULAS EPITELIAIS INTESTINAIS Importância desse transporte: grande concentração de glicose nos enterócitos: impede que nós percamos glicose para luz intestinal quando em jejum ou sua concentração seja alterada A glicose vai ser transportada através de dois mecanismos: I – Simporte sódio glicose: localizado na superfície apical da célula intestinal para transferência da glicose da luz intestinal para o interior do enterócito II – Difusão facilitada (uniporte): sem gasto de energia; permite que a glicose caia no sangue e que alcance órgãos alvos. Ao interrompermos nossa alimentação e a concentração de glicose diminuir, reduz-se a afinidade desse mecanismo pela glicose A presença de ambos impede que ocorra uma concentração excessiva de glicose no intestino durante a fase de absorção, que ocorre na luz intestinal APLICAÇÕES NA MEDICINA E MEMBRANA PLASMÁTICA I – Esferocitose hereditária: indivíduo nasce com deficiência da proteína responsável pela forma da hemácia Resultado: Quadro de anemia, hipercromia da hemácia, sua destruição no baço por fagocitose (esplenomegalia – retirada do baço) e hemólise das hemácias, seguida da perda de hemoglobina II – Envelhecimento: quebra da homeostasia da membrana pelo aumento do colesterol e dos ácidos graxos, que diminuem fluidez da membrana, além da redução da permeabilidade da célula III – Soro Caseiro: sal e açúcar e água: reidratação oral. Forma-se o simporte de sódio e glicose, permitindo a entrada da glicose na célula, além do aumento da concentração de água A integridade das membranas garante os processos celulares normais Alterações na estrutura das membranas afetam: Balanço hidrolítico e o fluxo de íons
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