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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
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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.
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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.
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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
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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
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ESTRUTURAS FORMADAS POR ESTRUTURAS FORMADAS POR MEMBRANASMEMBRANAS
• Núcleo• Mitocôndrias• Retículo endoplasmático (RE)• Aparelho de Golgi• Vesículas• Lisossomos• Peroxissomos
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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.
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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
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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
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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.
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PROTEÍNASPROTEÍNAS
• Macromoléculas (monômeros) constituídas por unidades chamadas de aminoácidos.
H|
H2N — C — COOH|
R aminoácido
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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%.
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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
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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
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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;
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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.
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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
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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).
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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.
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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.
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MOVIMENTAÇÃO DOS MOVIMENTAÇÃO DOS LIPÍDEOS LIPÍDEOS
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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.
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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.
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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.
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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
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MICROVILOSIDADESMICROVILOSIDADES
• Expansões semelhantes a dedos de luvas, que aumentam a superfície de absorção. Existem na mucosa intestinal e nos túbulos renais.
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PLASMODESMOSPLASMODESMOSSão pontes de contato ente células vegetais vizinhas, permitindo a comunicação entre os citoplasmas.
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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.
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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.
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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..
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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
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TRANSPORTES TRANSPORTES PASSIVOSPASSIVOS
• Difusão• Difusão Facilitada• Osmose
TRANSPORTE TRANSPORTE ATIVOATIVO
• Endocitose
• Exocitose
• Fagocitose
• Pinocitose
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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.
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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.
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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.