aula03: a superfÍciecelular intercÂmbio entre acÉlula e o meio

PÓLO DE BARRA DO CORDA/MA

INSTITUTO DE EDUCAÇÃO SUPERIOR DO BRASIL – IESB

FACULDADE MONTENEGRO – FAM

CURSO DE LICENCIATURA PLENA EM EDUCAÇÃO FÍSICA

A SUPERFÍCIEA SUPERFÍCIECELULAR INTERCÂMBIO CELULAR INTERCÂMBIO

ENTRE AENTRE ACÉLULA E O MEIOCÉLULA E O MEIO

Leonardo Delgado





MEMBRANA PLASMÁTICA MEMBRANA PLASMÁTICA

• As membranas celulares envolvem a célula, definem os seus limites e mantêm as diferenças essenciais entre o citoplasma e o meio extracelular.





As membranas celulares não são paredes rígidas: são estruturas complexas e dinâmicas compostas por moléculas que possuem características especiais. Tais características fazem possível a existência de interações seletivas entre os sistemas de membranas internas na célula, e do meio que a rodeia. Entre outras funções da membrana celular, destacam-se a regulação do transporte de moléculas para dentro e para fora da célula, a transmissão de sinais e informação entre o meio e o interior da célula, a capacidade de atuar como sistema de transferência e armazenamento de energia e o reconhecimento da célula com seu entorno.





CARACTERÍSTICASCARACTERÍSTICAS

• Essenciais para a vida da célula. • Envolve a célula, • Define seus limites, • Mantêm as diferenças essenciais entre o citosol e o

meio extracelular. • É o principal responsável pelo controle da saída e

entrada de substâncias da célula





FUNÇÕES DA MEMBRANA FUNÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICAPLASMÁTICA

• Delimitação do volume celular e fornecer a estrutura básica da célula;

• Trocas entre a célula e o meio (Permeabilidade Seletiva)• Manutenção de um potencial elétrico através da

membrana• Antigenicidade (Induz a produção de anticorpos)• Reconhecimento, Adesão Celular e Topo inibição• Servir como ponto de fixação para enzimas e estruturas

de sustentação





ESTRUTURAS FORMADAS POR ESTRUTURAS FORMADAS POR MEMBRANASMEMBRANAS

• Núcleo• Mitocôndrias• Retículo endoplasmático (RE)• Aparelho de Golgi• Vesículas• Lisossomos• Peroxissomos





PERMEABILIDADE SELETIVAPERMEABILIDADE SELETIVAA Membrana Plasmática é a organela que delimita o limite externo das células eucariontes animais.

Além disso é ela quem determina quais substâncias irão entrar ou sair das células, e em quais quantidade e velocidades isso vai acontecer.

A essa função de seleção denominamos PERMEABILIDADE SELETIVA.

Os mecanismos que determinam a permeabilidade seletiva são denominados mecanismos de transporte através da membrana.





COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MEMBRANAMEMBRANA

• Componente lipídico (bicamada de lipídeos)– Principalmente Fosfolipídeos

• Componente protéico (proteínas inseridas na bicamada)– Proteínas Periféricas– Proteínas Integrais

• Componente glicídico (carboidratos)– Porção de carbohidratos dos glicolipídeos e

glicoproteínas, constituindo o glicocálix





COMPOSIÇÃO EM PESO DAS COMPOSIÇÃO EM PESO DAS MEMBRANAS CELULARES (%)MEMBRANAS CELULARES (%)

Membrana Proteínas Lipídeos Carboidratos

Mielina 20 75 5

Eritrócito 49 43 8

Membrana plasmática de hepatócito

54 39 7

Membrana externa mitocondrial

50 46 4

Membana interna mitocondrial

75 23 2





PROPRIEDADESPROPRIEDADES

Devido às proteínas Devido às proteínas – Elasticidade – Resistência mecânica – Baixa tensão superficial

Devido aos lipídiosDevido aos lipídios– Alta resistência elétrica– Alta permeabilidade às substâncias lipossolúveis.





PROTEÍNASPROTEÍNAS

• Macromoléculas (monômeros) constituídas por unidades chamadas de aminoácidos.

H|

H2N — C — COOH|

R aminoácido





PROTEÍNASPROTEÍNAS

• A maioria das funções específicas de uma biomembrana são realizadas por proteínas.

• A razão entre proteínas e lipídios nas biomembranas varia de acordo com a atividade funcional da mesma.

Exemplos: o teor de pontos presentes na:

- Bainha de mielina 25% do peso total.

- Membrana interna de mitocôndrias75%

- Membrana interna de cloroplastos75%

- Membrana plasmática 50%.





Funções EstruturaisFunções Estruturais• Componentes do esqueleto celular e de estruturas de

sustentação (colágeno e elastina)

Funções DinâmicasFunções Dinâmicas• Processos biológicos (enzimas)• Transporte de moléculas (mioglobina, hemoglobina)• Mecanismo de defesa (imunoglobulinas)• Controle metabólico (hormônios)• Mecanismos contráteis (actina e miosina)• Controle da expressão gênica





PROTEÍNAS NA MEMBRANAPROTEÍNAS NA MEMBRANA

• Proteínas transmembrana e integrais: atravessam a bicamada lipídica e são anfipáticas.

• Proteínas periféricas: se prende a superfície interna e externa da membrana plasmática através de vários mecanismos.

• Proteínas conjugadas: apresentam outras substâncias (orgânicas ou inorgânicas) associadas à sua estrutura





PROTEÍNAS INTEGRAISPROTEÍNAS INTEGRAIS

• Proteínas de canais Proteínas de canais (poros)(poros) - espaços aquosos na sua molécula permitindo livre acesso de íons e moléculas; Transporte por difusão (sem gasto de energia).

• Proteínas carreadorasProteínas carreadoras – transporte de substâncias na direção oposta à direção natural de difusão (transporte ativo); Fixam as subst. a ser transportada - alteração conformacional – entrada da substância na célula;





PROTEÍNAS CONJUGADAS OU PROTEÍNAS CONJUGADAS OU ASSOCIADASASSOCIADAS

• As proteínas de membrana estão geralmente associadas a carboidratos, que podem ser:– Glicoproteínas (cadeias de oligossacarídeos às proteínas) e a

lipídeos (Lipoproteínas)– Glicolipídeos (cadeias de oligossacarídeos à lipídios)– Cadeias de polissacarídeos de moléculas de proteoglicanas.





LIPÍDEOS LIPÍDEOS

• Compostos orgânicos de estrutura variada• Têm baixa solubilidade em água• Componentes de membrana• Isolantes térmicos• Proteção contra traumas mecânicos (subcutânea)• Reservas de energia• Vitaminas e hormônios





LIPÍDEOS NA MEMBRANALIPÍDEOS NA MEMBRANA

Os lipídeos das membranas são moléculas anfipáticas: • Moléculas anfipáticas: são moléculas que apresentam

a característica de possuírem uma região hidrofílica (solúvel em meio aquoso), e uma região hidrofóbica (insolúvel em água, porém solúvel em lipídios e solventes orgânicos).





MOLÉCULA DE LIPÍDEOS NA MOLÉCULA DE LIPÍDEOS NA MEMBRANAMEMBRANA

As moléculas de lipídeos apresentam duas regiões:

• A cabeça do lipídeo: com característica de polaridade e hidrofílica, portanto solúvel em meio aquoso.

• A cauda do lipídeo: com característica apolar e hidrofóbica, consequentemente insolúvel em meio aquoso mas com afinidade para outros lipídeos.





LIPÍDEOS NO MODELO LIPÍDEOS NO MODELO MOSAICO FLUÍDOMOSAICO FLUÍDO

Bicamada de LipídeosBicamada de Lipídeos

Lembre-se que há água dentro e fora da célula.Observe as caudas dos lipídeos se escondendo da água,

dentro da bicamada, e as cabeças, em contato com a água,voltadas para os meios intra e extra celular.





MOVIMENTAÇÃO DOS MOVIMENTAÇÃO DOS LIPÍDEOS LIPÍDEOS





GLICÍDIOS NA MEMBRANAGLICÍDIOS NA MEMBRANA

• Se localizam na face externa da membrana.• Formam os glicocálices.• Podem ser:

– Glicolipídios, ligadas aos lipídios das membranas.– Glicoproteínas, mais comuns, ligadas às proteínas das

membranas.

• Atuam:– Identificando uma célula do mesmo tecido, promovendo adesão

entre elas.– Identificando célula estranha, para ataque.





GLICOCÁLIXGLICOCÁLIX• O glicocálix (do grego glykys

= açúcar, e do latim = calyx = envoltório), é um revestimento formado por uma camada frouxa de moléculas glicídicas, lipídicas e protéicas entrelaçadas, situadas externamente à membrana plasmática de células animais e de alguns protozoários.





FUNÇÕES DO GLICOCÁLIXFUNÇÕES DO GLICOCÁLIX

• Acredita-se que, além de ser uma proteção contra agressões físicas e químicas do ambiente externo, ele funcione como uma malha de retenção de nutrientes e enzimas, mantendo um microambiente adequado ao redor de cada célula. Confere às células a capacidade de se reconhecerem, uma vez que células diferentes têm glicocálix formado por glicídios diferentes e células iguais têm glicocálix formado por glicídios iguais.





ESPECIALIZAÇÕES DA ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICAMEMBRANA PLASMÁTICA

A membrana plasmática possui várias especializações, seja ela de um organismo unicelular ou pluricelular, estas especializações são variadas em relação às designações celulares.

As especializações são: – Microvilosidades– Plasmodesmos– Desmossomos– Interdigitações– Cílios e flagelos





MICROVILOSIDADESMICROVILOSIDADES

• Expansões semelhantes a dedos de luvas, que aumentam a superfície de absorção. Existem na mucosa intestinal e nos túbulos renais.





PLASMODESMOSPLASMODESMOSSão pontes de contato ente células vegetais vizinhas, permitindo a comunicação entre os citoplasmas.





DESMOSSOMOSDESMOSSOMOS

• São placas arredondadas formadas pelas membranas de células vizinhas. São pontos em que duas células aderem mais fortemente. O material intercelular se espessa mais, o citoplasma sobre as membranas é mais condensado e há filamentos de queratina presos na citoplasma condensado e que se projetam para o citoplasma de cada célula.





INTERDIGITAÇÕESINTERDIGITAÇÕES

• Conjunto de saliências e reentrâncias nas membranas de células vizinhas, que se encaixam aumentando a superfície e facilitando as trocas entre elas. São observadas nas células dos tubos renais.





CÍLIOS E FLAGELOSCÍLIOS E FLAGELOS

• São formações que apresentam na superfície de certas células de invertebrados, de protistas e de organismos superiores, proveniente do alongamento de nove fibrilas ou microtúbulos de centríolo. É comum fazer-se a distinção entre cílios e flagelos pelo número e pela dimensão dos mesmos. Os cílios são curtos e numerosos, enquanto os flagelos são longos e em pequeno número. Ambos tem a participação nos movimentos celulares. Ex: cílios protozoários ciliados (paramecium), flagelos protozoários flagelados, sptz, bactérias, anterozóides,etc..





TRANSPORTE ATRAVÉS DA TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANAMEMBRANA

• Sem gasto de energia e a favor do gradiente de concentração TRANSPORTE PASSIVO

• Com gasto de energia e contra o gradiente de concentração TRANSPORTE ATIVO





TRANSPORTES TRANSPORTES PASSIVOSPASSIVOS

• Difusão• Difusão Facilitada• Osmose

TRANSPORTE TRANSPORTE ATIVOATIVO

• Endocitose

• Exocitose

• Fagocitose

• Pinocitose





DIFUSÃO PASSIVADIFUSÃO PASSIVA

Transporte por difusão que ocorre através da membrana plasmática, da região de maior para a de menor concentração. Exemplo: troca gasosa de O2 e CO2.

Neste processo não há consumo de energia. Ocorre a favor do gradiente.





DIFUSÃO FACILITADADIFUSÃO FACILITADA

• Algumas substâncias, como a glicose, galactose e alguns aminoácidos têm tamanho superior a 8 Angstrons, o que impede a sua passagem através dos poros. Difusão Facilitada é aquela que ocorre sem gasto de energia, de um lado para outro da membrana, através das proteínas.





OSMOSE OSMOSE

Passagem de água de uma região de menor concentração para uma de maior concentração.

• Diferença entre difusão e osmose:• Na difusão: o soluto passa da região mais concentrada para a

menos concentrada.• Na osmose: o solvente (água) passa da região mais concentrada

para a menos concentrada.• A pressão que rege o fenômeno da osmose é a Pressão Osmótica.• Mais alta: Solução Hipertônica• Mais baixa: Solução Hipotônica• Igual: Solução isotônica.

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