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Márcio Germello
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Tipos de célulasQuanto ao tempo de vida e acapacidade de regeneração
Células lábeisContinuamente são produzidas, tempo de vida curto
Gametas, epitélio, cavidade oral, glóbulos vermelhos
Células estáveisTempo de vida mais longo, proliferação sob es@mulo
Cél hepáAcas, músculo liso, rim, pâncreas, fibroblasto
Células perenesTempo de vida mais longo, não se dividem
Músculo esqueléAco, neurônio
Estão em G1 até o estímulo chegar
(permanentes)
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Comparativo celularCélula procarióAca
Não possuem : carioteca, organelas membranosas e citoesqueleto
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Comparativo celular Célula eucarióAca
Célula Animal Célula vegetal
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A evolução pro-eucariótica
•Há duas hipóteses
• Endossimbiótica
• Autogênica
Células eucariontes ancestrais endocitaram seres procariontes
Seres endocitados passaram a ser organelas celulares
Endossimbiontes celulares:Mitocôndrias e cloroplastos
Célula vegetalAlgas
Eucariontes
Células eucariontes sofreram ainda mais dobramentos...
... E comparAmentos geraram mitocôndrias e cloroplastos
Crítica: O DNA dessas organelas deveria ser igual ao do núcleo
E hoje sabemos que o DNA dessas organelas é similar ao de bactériasÊnfase à hipótese endossimbióAca
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Evidência da endossimbiose• Válido para mitocôndrias e cloroplastos
DNA próprio, circular e único
Ribossomos próprios (70S)
Dupla-membranaA membrana interna temmais semelhança commembrana procarionte
Capacidade de autoduplicação
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resposta: - divisão celular- Ou morte celular
Atenção
• Lei de Spencer ou Lei da Relação super\cie / volume• a super\cie de uma célula varia de acordo com o quadrado
da dimensão linear e o volume com o cubo da mesma.
aumento da super-cie à maior capacidade de captar / eliminar substâncias
aumento do volume àmaior atividade metabólica
Super\cieRelação = ________
Volume
Logo, quando a célula cresce...Aumenta o volume => + atividade celular
Aumenta a superfície => + trocasMas o volume ao cubo!!
Chega-se a um limite da relação
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Os envoltórios celulares
•Membrana Celular• Adaptações da membrana celular• Fisiologia da membrana celular
•Envoltórios externos à membrana plasmática•Glicocálix
•Parede celular•Bacteriana•Fungos•Vegetal
Atenção: plasmodesmos
Regiões de comunicação entre células vegetais
(Há junções GAP)
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Membrana celular
•Constituição : • Lipídeos e proteínas (interação não-covalente)• Bicamada fosfolipídica com proteínas associadas• Além do colesterol(nos animais) e do glicocálix
•Finíssima película assimétrica, monocamadas =Modelo do mosaico-fluido, + atual
Só é vista ao Microscópio Eletrônico
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Membrana celular•Propriedades:
• A membrana é fluida ( dinâmica )• Movimentos dos lipídeos e das proteínas• Quanto Qtde de colesterol à fluidez
• A membrana tem permeabilidade seletiva• A membrana tem elasticidade (pelas proteínas)
•Comprovação do modelo• Os pigmeus não possuem uma proteína demembrana receptora do hormônio do crescimento
• O nível de GH dos pigmeus é normal
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Membrana celular
•A Permeabilidade seletiva• Seleção do fluxo de substâncias pela membrana
HIDROFÓBICASPEQUENAS
(O2, CO2, N2)
PEQ.POLARES S/ CARGA
(H2O, Uréia)
GR. POLARES SEM CARGA
(AA,Glic,Nucleot)ÍONS
Atenção às setas à esquerda : a água atravessa, mas nem tanto
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AtençãoComo os hormônios dão sinais na célula?
• Hormônios protéicos• Não penetram a membrana• Atuam em receptores proteicos• Dão sinal nuclear
• Hormônios lipídicos (esteroides)• São lipossolúveis• Penetram a célula• Atuam no núcleo
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Membrana celular
•Funções:• Separar os meios intra e extracelulares• Reconhecimento de sinais• Liberação de secreções• Recepção de substâncias (hormônios)
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AtençãoForma antiga de explicar a membrana
• Modelo de Dawson-Danielli, 1935
Está errada a proposta, é antiga
Modelo do sanduíche
Não consegue explicar a passagem de moléculas
pela membrana. Por exemplo, íons precisam de proteinas transmenbrana
para atravessar.
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Fosfolipídeos•Composição:
• Caudas são apolares : ácidos graxos• Cabeça é polar : radical fosfatidiilcolina
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Fosfolipídeos
•Movimentos dos fosfolipídeos
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Fosfolipídeos•O ácido graxo pode ser saturado ou insaturado
•A fluidez da membrana é maior qdo:• Ácido graxo for insaturado• Ácido graxo for menor
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Proteínas da membrana
•Existem 50 tipos de proteínas de membrana
•Quanto à posição na membrana:
• Periférica (não tem região hidrofóbica)• Restritas a uma monocamada.
• Transmembrana(ou integral)• Unipasso – uma volta na membrana• Multipasso – várias voltas
• Transporte de substâncias
ReconhecimentoRecepçãoSinalização
Só as transmembrana mulApasso conseguem realizar transporte. ALÉM de transporte, elas também podem exercer as outras funçoes citadas acima.
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As proteínas da membranaDivisão funcional
Abre- se e o soluto Modifica sua formapassa e o soluto é carregado
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Glicocálix•Película de açucar associada covalentemente a:
• Proteínas à glicoproteínas• Lipídeos à glicolipídeos
•Função :• reconhecimento celular, barreira e adesão celular
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Fisiologia de membrana
•Passagem de substâncias pela membrana:• Processos passivos; ativos e mediados por vesículas
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Fisiologia de membrana
Processos Passivos (são tendenciosos, espontâneos)
• Passagem de substâncias pela membrana • A favor do gradiente de concentração (do + pro –)• Não há gasto energético• Resultado : Equilíbrio entre os meios intra e extracelular• Problema : diminui a eficiência com a distância• Pode ser: * Difusão Simples, * Difusão Facilitada, * Osmose
A
Premissas para a ocorrência dos transportes passivos
A membrana deve ser permeável à substância
Deve haver diferença de concentração entre os meios
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Questão importante
Em condições adequadas, células foram incubadas com as substâncias A e B. Apartir do momento inicial do experimento – tempo zero, foram medidas asconcentrações intra e extracelulares e estabelecida a relação Cintra / Cextra paracada substância A e B. O gráfico abaixo mostra a variação dessas relações emfunção do tempo de incubação.
Cite os tipos de transporte dassubstâncias A e B, respectivamente,através da membrana plasmática.Justifique sua resposta.
A ativo e B passivo.O transporte de A ocorre mesmo contra umgradiente de concentração, como mostra arelação Cintra / Cextra maior que 1.O transporte de B não ocorre contra umgradiente de concentração, atingindo oequilíbrio com Cintra/Cextra igual a 1.
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Fisiologia de membrana
Difusão simples• Movimento de partículas lipossolúveis de onde há + p/ –• Passagem pelos fosfolipídeos da membrana• Ex: oxigênio, gás carbônico, nitrogênio
célula
A - Processos passivos
A.1
+-
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Atenção
Mas por que moléculas polares não conseguempassar rápido?
1) Moléculas polares criam pontes de H com a água
2) Interior da membrana é hidrofóbico
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Fisiologia de membrana
Difusão facilitada• Presença de proteínas carreadoras ou proteínas canal• Ex: fígado e glicose
Qto a [glicose] fora da cél à prot transportadora
A.2
Precisam mudar de forma para a
passagem
Já possuem o canal para passagem
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Fisiologia de membrana
Osmose• Difusão de água através de membrana semipermeável
A - Processos passivos
A.3
Aquaporina => proteína canal de água
Passagem de solvente do meio hipotônico para o meio hipertônico, através de uma membrana
semipermeável
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Considere uma membrana semipermeávelO que ocorre com a água em...
Meios isotônicos iguais concentrações dentro/fora da cél.
Não há tendência de passagem
Meio hipertônico Meio externo é + [ ] (hipertônico)Água tende a sair da célula
SAL
Água
Água!
Água
Meio hipotônico Meio interno é + [ ] (hipertônico)Água tende a entrar na célula
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Consequências da osmose
crenação hemólise
Estado de plasmólise Estado normal Estado de turgescência (turgência)
Célu
la v
eget
alCé
lula
ani
mal
(hem
ácia
)
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Fisiologia de membrana
• Crenação ou plasmólise • murchação da hemácea• descolamento entre parede celular e membrana (vegetal)
• Hemólise ou plasmopAse• destruição da hemácea ou outra cél por excesso de líquido • MoAvo: célula hiper em meio hipo, água entra em excesso
• Turgência (turgescência)• inchaço de uma célula quando em meio hipotônico• Na célula vegetal, a parede não permite sua ruptura
DeplasmóliseCélula plasmolisada é transferida para meio hipotônico e ganha água; volta ao normal
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Fisiologia de membranaProcessos ativos • Há gasto de energia• Passagem contra o gradiente de concentração(- pro + [])• Três tipos de transporte:
Uniporte
Ex: bomba de cálcio
Simporte
Ex: aminoácidos/Na+
AnAporte
Ex: Bomba Na+/K+
B
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Atenção
• Há dois Apos de transporte aAvo:• Primário : gasta ATP• Secundário : usa a energia gerada pelo primário
• Repare que a saída da bolinha rosa, gastanto ATP, cria condições para que entre junto com a caixa azul (do - => +)
Ativo primário AAvo secundário
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Fisiologia de membrana
Bomba de sódio e Potássio•Utilidade:
• Necessidade de manter moléculas e íons em concentrações diferentes do meio externo
•Há gasto energético de ATP (ativo primário)
Há maior [ Na+ ] fora da célula Há maior [ K+ ] dentro da célula
Há maior [ Na+ ] fora da célula do que K dentro da célula
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Bomba de sódio e potássio
Atenção: gasto de 1 ATP, com duas mudanças conformacionais
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Transporte Ativo secundário•Usa a energia do primário para realizar transportes de partículas contra o gradiente dessas.
TRANSATIVO
PRIMÁRIO
TRANSATIVOS
SECUNDÁRIO
Na+
Na+ glicose
glicoseglicoseglicose
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+ Na+
Na+
Na+Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+K+
K+ K+
K+ K+
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Fisiologia de membrana
Processos mediados por vesículas
Endocitose• Fagocitose e Pinocitose
Exocitose• Qdo envolve...
• a eliminação de resíduos à clasmatose ou clasmocitose• Ou mesmo liberação de outras substâncias Ex. hormônios
Vesículas são fragmentoscirculares de membrana
C
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Atenção à endocitose mediada por receptor
Endocitose mediada por receptor Ex. macrófago endocita LDL
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Envoltórios externos à memb•Parede bacteriana – externa à membrana celular
• Resistente (a mudanças de forma) e permeável• Composição : peptideoglicano (açúcar + AAs)
•Cápsula – exterior à parede• Composição : mucilaginosa
•Parede celular vegetal – composição : celulose• Primária (jovem) – flexível (permite crescimento)• Depois, internamente, é formada a secundária
• Espessa e rígida, que tambem pode ter lignina(fenóis) ou suberina (lipídeo)
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Coloração de Gram
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Classificação das bactérias – a parede
Coloração:GRAM+(parede espessa)(coloração violeta)
GRAM –(parede + delgada) (membrana extra externa)(coloração rósea)
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A técnica da coloração de GRAM
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Parede celular vegetal
• Componentes:• Celulose
• Hemicelulose
• PecAna
• Na secundária:• Lignina
Polímero de beta-glicose
Interage com a celulose por ligações de H
e limita a extensibilidade da parede
Tem característica polar (hidrofílica)
confere plasAcidade e flexibilidade à parede.
composto fenólico
confere rigidez e impermeabilidade à parede
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Formada antes e durante o crescimento celular;• Tem celulose, hemicelulose, pecAna •Pode ter lignina.
Primária
Não ocorre em todas as células;-So se desenvolve quando o crescimentocelular cessou.-Há mais celulose e são ausentes assubstâncias pécAcas.- Lignina é comum, e tem pontoações
Secundária
Parede celular vegetal e plasmodesmos
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Plasmodesmos
- poros nas paredes celulares vegetais vizinhas- Função : comunicação entre células vizinhas
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Especializações da membrana celular
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Especializações da membrana celular
• Microvilosidades (são as mais apicais)• Projeções digiAformes que a super\cie de absorção• Feitas a parAr dos microfilamentos (acAna e miosina)• Presente no intesAno e rim
• Zônula de oclusão• Impermeabilizante/barreira• Máximo contato entre células• Proteínas claudina e ocludina
+ longos, super\cie de absorção
Observação: estereocílios
Epidídimo e ducto deferente
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Especializações da membrana celular
• Zônula de adesão• AcAna + proteína ligadora + caderina (entre cél vizinhas) • Adesão entre células vizinhas
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Especializações da membrana celular
• Desmossomos (mácula de adesão)• Composição:
• Filamentos de queraAna (filamento intermediário)• discos protéicos ( desmoplaquina + placoglobina)• caderinas (desmogleína e desmocolina)
• Ancoragem entre células vizinhas
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Os desmossomos
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Especializações da membrana celular• Hemidesmossomos
• Placa protéica ancorada à lâmina basal• Composição: filamento intermediário + integrina• Ancoragem à lâmina à integridade tecidual
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Especializações da membrana celular
• Junções GAP (comunicantes)• Composição:
• Proteínas canal - conexinas• Comunicação entre células vizinhas
• Exemplos importantes:• Células do musculo cardíaco e plasmodesmos em cél vegetal