Hematopoese, Sistema ABO e Sistema Rh Caroline Pouillard de Aquino.
Células e Fenômenos da Membrana Profa Caroline Pouillard de Aquino [email protected].
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Organização da célula Célula típica:- Núcleo (membrana nuclear)- Citoplasma (membrana celular ou
plasmática)
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Estruturas membranosas da célula A maioria das organelas da célula é
delimitada por membranas compostas primariamente de lipídios e de proteínas.
Essas membranas incluem: - Membrana celular- Membrana nuclear- Membrana do retículo endoplasmático- Membranas da mitocôndria, dos lisossomos
e do complexo de golgi
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Estruturas membranosas da célula
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Membrana celular (plasmática)
Estrutura fina, flexível e elástica 7,5 a 10 nanômetros de espessura Composição: - proteínas: 55%- fosfolipídios: 25%- colesterol: 13%- outros lipídios: 4%- carboidratos: 3%
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A barreira lipídica da membrana celular impede a penetração de água
Bicamada lipídica: dupla camada de lipídios, contínua sobre toda a superfície da célula, composta de moléculas de fosfolipídios
Extremidade hidrofílica (solúvel em água)- fosfato; contato com os meios interno e externo
Extremidade hidrofóbica (solúvel em lipídios)- ácido graxo; centro da membrana; impermeável a substâncias hidrossolúveis (íons, glicose e uréia); permeável às lipossolúveis (O2, CO2 e álcool)
Proteínas globulares dispersas no filme lipídico
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Estrutura da membrana celular
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Proteínas da membrana celular 2 tipos:Proteínas integrais: - Se estendem por toda a membrana; - Podem formar canais (poros) para passagem de
água e íons;- Propriedades seletivas;- Podem agir como proteínas carregadoras para o
transporte de substâncias que não penetram a bicamada lipídica, inclusive na direção oposta à da difusão natural
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Proteínas da membrana celular
Proteínas periféricas: - Ancoradas à superfície da membrana, sem
penetrá-la;- Frequentemente ligadas às proteínas
integrais;- Funcionam como enzimas ou controladoras
do transporte de substâncias através da membrana
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Carboidratos da Membrana- O ”Glicocálice” Celular Os carboidratos na membrana encontram-se
combinados a proteínas ou lipídios, voltados para fora da célula:
- Conferem carga negativa à célula;- Unem uma célula a outra;- Agem como receptores de hormônios;- Participam de reações imunes Muitas das proteínas integrais são glicoproteínas 1/10 dos lipídios da membrana são glicolipídios
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A barreira lipídica e as proteínas de transporte da membrana celular
A maioria das proteínas podem funcionar como transportadoras, seja formando canais ou ligando-se às moléculas a serem transportadas
As proteínas são seletivas no transporte de moléculas através da membrana
O transporte através da membrana celular ocorre por difusão ou transporte ativo.
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Transportes através da membrana celular
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Difusão Movimento molecular aleatório e contínuo de
substâncias, molécula a molécula, através dos espaços intramoleculares da membrana ou em combinação com proteína transportadora
Energia utilizada= energia cinética normal da matéria
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Difusão através da membrana celular 2 subtipos: - Difusão simples (movimento cinético de
moléculas ou íons através de uma abertura na membrana ou dos espaços intermoleculares, sem interação com proteínas de transporte)
- Difusão facilitada (interação do íon ou molécula com uma proteína transportadora, por meio de ligação química)
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Difusão das substâncias lipossolúveis através da bicamada lipídica
Velocidade depende da lipossolubilidade
Ex de substânciaslipossolúveis: O2, N, CO2, álcool
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Difusão das moléculas hidrossolúveis pelos canais protêicos
A água passa com facilidade e rapidez pelos canais das moléculas de proteínas ou penetra por toda a espessura da membrana
Outras moléculas insolúveis em lipídios podem passar pelos canais dos poros das proteínas do mesmo modo que as moléculas de água, caso sejam hidrossolúveis e suficientemente pequenas
À medida que as dimensões das moléculas aumentam, sua penetração diminui rapidamente
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Difusão pelos canais protéicos e as “comportas” desses canais As proteínas canais são distinguidas por 2
características importantes:1- São seletivamente permeáveis a certas
substâncias2- Muitos dos canais podem ser abertos ou
fechados por “comportas”
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Permeabilidade seletiva das proteínas canais Características do canal como diâmetro,
forma, carga elétrica e propriedades químicas determinam a seletividade do transporte
Ex: Canal de sódio (diâmetro de 0,3 por 0,5 nanômetros; forte carga negativa interna, o que o torna especificamente seletivo para a passagem dos íons sódio)
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Permeabilidade seletiva das proteínas canais
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Permeabilidade seletiva das proteínas canais
Ex: Canal de potássio (menor que o canal de sódio: 0,3 X 0,3 nanômetros; sem carga negativa; ligações químicas diferentes; K+ passam pelo canal associados à água, pois são bem menores que o Na+ hidratado
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As “comportas” das proteínas canais A abertura e o fechamento desses canais podem
ser controlados por 2 modos:
1- Por variações de voltagem: A conformação molecular do canal ou das suas ligações químicas reage ao potencial elétrico através da membrana celular
2- Por controle químico (por ligantes): Algumas comportas das proteínas canais dependem da ligação de substâncias químicas (ligantes) com a proteína. Isso causa alteração conformacional da proteína ou de suas ligações químicas na molécula da proteína que abre o fecha sua comporta
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Difusão facilitada Difusão mediada por transportador (proteína
transportadora) Velocidade de difusão difere da difusão simples A velocidade com que moléculas podem ser
transportadas nunca pode ser maior do que a velocidade com que a molécula da proteína transportadora pode se alterar entre suas 2 conformações
Ex: transporte de glicose e de AA
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Velocidade da difusão simples X difusão facilitada
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Difusão facilitada
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Efeito da diferença de concentração sobre a velocidade efetiva da difusão através da membrana:
- A velocidade de difusão de uma substância para o lado interno é proporcional à concentração das moléculas no lado externo
- A velocidade de difusão de uma substância para o lado externo é proporcional a sua concentração no lado interno da membrana
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Efeito da diferença de concentração sobre a velocidade efetiva da difusão através da membrana
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Efeito do potencial elétrico da membrana sobre a difusão dos íons através da membrana:
- Se um potencial elétrico for aplicado através da membrana, a carga elétrica dos íons faz com que eles se movam através da membrana, mesmo que não exista diferença de concentração para provocar esse movimento
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Efeito do potencial elétrico da membrana sobre a difusão dos íons através da membrana
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Efeito da diferença de pressão através da membrana Diferenças de pressão podem se
desenvolver entre os 2 lados de uma membrana difusível.
Ex: Membrana capilar sanguínea (pressão 20 mmHg > dentro do capilar)
Pressão: Soma de todas as forças das diferentes moléculas que se chocam com uma determinada área de superfície em um certo instante
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Efeito da diferença de pressão através da membrana No lado de maior pressão há mais energia
disponível para movimentar as moléculas, do lado de alta pressão para o lado de menor pressão.
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Osmose através de membranas seletivamente permeáveis O processo de movimento da água causado
por sua diferença de concentração é designado como osmose.
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Pressão osmótica A quantidade exata de pressão necessária
para interromper a osmose é conhecida como pressão osmótica da solução de cloreto de sódio.
A pressão osmótica exercida pelas partículas em solução é determinada pelo nº dessas partículas por unidade de volume de líquido.
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Transporte ativo de substâncias através das membranas Transporte ativo é o movimento de
substâncias através da membrana, em combinação com uma proteína transportadora, de modo que a substância se move em direção oposta à de um gradiente de energia, passando de um estado de baixa concentração para um estado de alta concentração.
Requer uma fonte adicional de energia, além da energia cinética.
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Transporte ativo de substâncias através das membranas Quando a membrana celular transporta
moléculas ou íons contra um gradiente de concentração (elétrico ou de pressão), o processo é chamado de transporte ativo.
Ex: íons (sódio, potássio, cálcio, ferro, hidrogênio, cloreto), açúcares, aminoácidos.
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Transporte ativo primário e secundário Primário: energia derivada de ATPou de qualquer
outro composto de fosfato com alta energia. Ex: sódio, potássio, cálcio, hidrogênio
Secundário: Uma substância é transportada contra seu gradiente de potencial eletroquímico porque o processo está acoplado ao transporte de uma outra substância.
Em ambos os casos há participação de proteínas transportadoras, capazes de transferir energia para a substância transportada para movê-la contra o gradiente eletroquímico.
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Transporte ativo primário Bomba de Sódio-Potássio- Na+ bombeado para fora;- K+ bombeado para dentro;- Promove carga elétrica negativa no interior
das células- Importante para o controle do volume celular- Base para a função nervosa- Proteína transportadora: 2 proteínas
globulares separadas (α e β)
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Transporte ativo primário Bomba de Sódio-Potássio- Características da Proteína α:1- 3 locais de ligação ao Na+ no interior da
célula2- 2 locais de ligação ao K+ na porção externa
da célula3- Porção interna tem atividade ATPase
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Bomba Sódio-Potássio
![Page 39: Células e Fenômenos da Membrana Profa Caroline Pouillard de Aquino aquino.caroline@gmail.com.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062302/570638481a28abb8238f427d/html5/thumbnails/39.jpg)
Transporte ativo primário Bomba de Cálcio- 2 bombas: uma na membrana celular, que
transporta Ca++ para o exterior e outra que transporta Ca++ para o interior de organelas como o retículo sarcoplasmático das células musculares e as mitocôndrias de todas as células.
- Proteína carreadora com função ATPase
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Transporte ativo secundário: Co-transporte e contratransporte Co-transporte: Proteína transportadora tem sítio de
ligação para o Na+ (por exemplo) e para outra substância a ser transportada, do meio externo para o interno. Ex: glicose + sódio ou AA + sódio
Contratransporte: O Na+ se liga à proteína transportadora do lado externo da célula e a substância a ser contratransportada se liga à proteína do lado interno da célula. A energia liberada pelo sódio em sua difusão para dentro da célula faz com que a outra substância seja transportada para o exterior. Ex: sódio-cálcio e sódio-hidrogênio
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Co-transporte de sódio-glicose