Márcio Germello

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)

Comparativo celularCélula procarióAca

Não possuem : carioteca, organelas membranosas e citoesqueleto

Comparativo celular Célula eucarióAca

Célula Animal Célula vegetal

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

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

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

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)

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

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

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

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

Membrana celular

•Funções:• Separar os meios intra e extracelulares• Reconhecimento de sinais• Liberação de secreções• Recepção de substâncias (hormônios)

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.

Fosfolipídeos•Composição:

• Caudas são apolares : ácidos graxos• Cabeça é polar : radical fosfatidiilcolina

Fosfolipídeos

•Movimentos dos fosfolipídeos

Fosfolipídeos•O ácido graxo pode ser saturado ou insaturado

•A fluidez da membrana é maior qdo:• Ácido graxo for insaturado• Ácido graxo for menor

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.

As proteínas da membranaDivisão funcional

Abre- se e o soluto Modifica sua formapassa e o soluto é carregado

Glicocálix•Película de açucar associada covalentemente a:

• Proteínas à glicoproteínas• Lipídeos à glicolipídeos

•Função :• reconhecimento celular, barreira e adesão celular

Fisiologia de membrana

•Passagem de substâncias pela membrana:• Processos passivos; ativos e mediados por vesículas

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

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.

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

+-

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

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

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

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

Consequências da osmose

crenação hemólise

Estado de plasmólise Estado normal Estado de turgescência (turgência)

Célu

la v

eget

alCé

lula

ani

mal

(hem

ácia

)

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

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

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

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

Bomba de sódio e potássio

Atenção: gasto de 1 ATP, com duas mudanças conformacionais

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+

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

Atenção à endocitose mediada por receptor

Endocitose mediada por receptor Ex. macrófago endocita LDL

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)

Coloração de Gram

Classificação das bactérias – a parede

Coloração:GRAM+(parede espessa)(coloração violeta)

GRAM –(parede + delgada) (membrana extra externa)(coloração rósea)

A técnica da coloração de GRAM

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

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

Plasmodesmos

- poros nas paredes celulares vegetais vizinhas- Função : comunicação entre células vizinhas

Especializações da membrana celular

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

Especializações da membrana celular

• Zônula de adesão• AcAna + proteína ligadora + caderina (entre cél vizinhas) • Adesão entre células vizinhas

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

Os desmossomos

Especializações da membrana celular• Hemidesmossomos

• Placa protéica ancorada à lâmina basal• Composição: filamento intermediário + integrina• Ancoragem à lâmina à integridade tecidual

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