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Biologia Celular Estrutura • A célula é a unidade microscópica estrutural e funcional dos seres vivos, constituída fundamentalmente de material genético, citoplasma e membrana plasmática. 1. Membrana Plasmática: Envoltório celular que possui uma permeabilidade seletiva e garante proteção e comunicação intercelular. 2. Citoplasma: Parte fluida encontrada no meio intracelular, onde encontramos o hialoplasma, citoesqueleto e os organoides citoplasmáticos.. 3. Núcleo Celular ou Material Genético: é responsável pela divisão celular, uma vez que nele encontramos o material genético acondicionado em estruturas denominadas CROMOSSOMOS. Biologia Celular Tipos de Células • Possuem organização simples; • O material genético se encontra disperso; no citoplasma; • Não possui núcleo definido (nucleóide); • Não possui carioteca. Procariontes Eucariontes • Possuem várias organelas citoplasmáticas e mais complexas; • Possuem o núcleo organizado; • Possuem carioteca: membrana que delimita o material genético. • De acordo com a organização estrutural, as células são divididas em: procariontes e eucariontes Ex: Bactéria e Arqueas Ex: Protozoários, fungos, algas, plantas e animais Biologia Celular Membrana Plasmática • Membrana plasmática- encontrada em todas as células. A membrana celular é semelhante em todos os organismo. • Parede Celular- encontrada nas bactérias e cianobactérias, nas células de alguns protistas, nos fungos em os vegetais. Ausente nas células animais. Biologia Celular Membrana Plasmática A membrana plasmática é uma película delgada e elástica que envolve todas as células, revestindo-as e separando-as do meio externo, realizando a contenção do citoplasma e controlando o intercâmbio de substâncias entre a célula e o meio extracelular. Funções Proteção Permeabilidade Seletiva Composição Química Lipídeos Proteínas e Carboidratos Propriedades Elasticidade Regeneração Biologia Celular Membrana Plasmática • O modelo da membrana plasmática é denominado mosaico fluído porque as moléculas de proteínas não estão fixas e sim mergulhadas entre as moléculas de fosfolipídios, foi proposto por Singer e Nicholson • A membrana possui uma porção hidrofílica que corresponde às camadas externas de lipídeos e uma porção hidrofóbica, correspondente à camada interna da membrana. Biologia Celular Membrana Plasmática: Colesterol COLESTEROL é necessário para construir e manter as membranas; modula a fluidez da membrana na gama de temperaturas fisiológicas. Este papel estrutural, o colesterol reduz a permeabilidade da membrana plasmática para solutos neutros, prótons (íons de hidrogênio positivos) e íons de sódio. Dentro da membrana celular, o colesterol também funciona no transporte intracelular, condução nervosa e sinalização de células. Biologia Celular Membrana Plasmática: Carboidratos • Este modelo propõe que a membrana é composta por três tipos de moléculas: lipídios (fosfolipídios e colesterol), proteínas (globulares) e uma pequena fração de glicídios. • Nas células animais os carboidratos (glicídios) podem estar aderido a proteínas e a lipídios, formando os glicolipídeos e as glicoproteínas, que juntas formam o glicocálix; • O glicocálix é uma estrutura que protege, recepta substâncias e dá certas características à célula. Biologia Celular Membrana Plasmática: Proteinas A membrana plasmática possui grande variedade de proteínas, que podem ser separadas em dois grupos, as integrais ou intrínsecas e as periféricas ou extrínsecas, dependendo da facilidade de extraí-las da bicamada lipídica. As proteínas integrais estão firmemente associadas aos lipídios e só podem ser separadas da fração lipídica através de técnicas drásticas, como o emprego de detergentes. As proteínas periféricas podem ser isoladas facilmente pelo emprego de soluções salinas. Setenta por cento das proteínas da membrana são integrais. Biologia Celular Membrana Plasmática: Transporte NÃO GASTA ENERGIA GASTA ENERGIA TRANSPORTE PASSIVO TRANSPORTE ATIVO Difusão Simples Difusão Facilitada Osmose Bombas de Na+ e K+ Endocitose Exocitose • Os processos de transporte na célula podem ser agrupados em 2 categorias: 1. Processos passivos: ocorrem sem gasto de energia (difusão, osmose e difusão facilitada); 2. Processos ativos: ocorrem com gasto de energia (bomba de Na+ e K+; Endocitose e Exocitose); Biologia Celular Membrana Plasmática: Transporte Passivo Difusão Simples Difusão Facilitada • Fluxo espontâneo de partículas, de uma região onde a concentração é maior para outra onde a concentração é menor. • Sem gasto de ATP ou seja energia; • Ex.: entrada de oxigênio em nossas células e a saída de gás carbônico. • É a passagem de substâncias de um meio mais concentrado para um meio menos concentrado com o auxílio de uma PROTEÍNA (PERMEAES). • Ex.: a glicose necessita de proteína para entrar nas células do fígado (hepatócitos). Permeases Meio extracelular Meio intracelular Biologia Celular Membrana Plasmática: Transporte Passivo Osmose É um caso particular de difusão através de membranas, onde há passagem apenas de solvente da solução menos concentrada (maior número de moléculas de água) para a mais concentrada (menor número de moléculas de água). Meio hipotônico- soluções menos concentradas que o citoplasma. Meio hipertônico- soluções mais concentradas que o citoplasma. Meio isotônico- o meio que circunda a célula tem concentração do soluto equivalente a do líquido citoplasmático. 1 2 1 – Célula animal 2 – Célula Vegetal Biologia Celular Membrana Plasmática: Transporte Ativo Bombas de Na+ e K+ • A concentração do sódio é maior no meio extracelular enquanto a de potássio é maior no meio intracelular. • A manutenção dessas concentrações é realizada pelas proteínas transportadoras (PERMEASES) descritas anteriormente que capturam íons sódio (Na+) no citoplasma e bombeia-os para fora da célula. • No meio extracelular, capturam os íons potássio (K+) e os bombeiam para o meio interno. • Se não houvesse um transporte ativo eficiente, a concentração destes íons iria se igualar. Sódio: Na+ Potássio: K+ ATP= energia TRASPORTE EM QUANTIDADE ENDOCITOSE EXOCITOSE FAGOCITOSE PINOCITOSE CLASMOCITOSE GRANDES MOLÉCULAS ENGLOBAMENTO ELIMINAÇÃO RESÍDUOS LÍQUIDOS SÓLIDOS Biologia Celular Membrana Plasmática: Transporte Ativo • Endocitose: é o transporte de partículas ou macromoléculas por englobamento, ou seja, do meio extracelular para o meio intracelular. Existem dois tipos de endocitose: • Exocitose: é a eliminação de resíduos da digestão celular, denominada de defecação celular. Biologia Celular Membrana Plasmática: Transporte Ativo (Endocitose) Fagocitose Pinocitose • Neste processo, a célula engloba partículas sólidas relativamente grandes. • A célula, entrando em contanto com a partícula, emite pseudópodes que englobam, formando um vacúolo alimentar (fagossomo). • Pinocitose é um processo pelo qual uma célula ingere macromoléculas diluídas em água. • Geralmente, estas macromoléculas são proteínas ou polissacarídeos. • Por invaginação de membrana; Invaginação da membrana plasmática Ameba fagocitando um ciliado Biologia Celular Membrana Plasmática: Transporte Ativo Exocitose Exocitose é o transporte de material para fora de uma célula por meio de um saco ou de vesículas que primeiro engole o material e, em seguida, é submetida a extrusão através de uma abertura na membrana celular (distinguida da endocitose ). Meio Intracelular Biologia Celular Membrana Plasmática: Especialização 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,• Invaginações de base, • Junções intercelulares • Esteriocilios e cílios. Biologia Celular Especialização de Membrana Plasmática: Microvilosidades • As microvilosidades são muito frequentes em células epiteliais. • Elas são vistas em grande quantidade em células de epitélios simples prismáticos que revestem órgãos em que há muita absorção de líquido e moléculas; • Como por exemplo, o epitélio do intestino delgado e o epitélio de túbulos renais. • Os microvilos não são visíveis individualmente ao microscópio de luz, somente ao microscópio eletrônico. M ic ro v il o s id a d e s Bordas em escova (Intestino Delgado) Biologia Celular Especialização de Membrana Plasmática: • As invaginações são dobras da membrana celular para o interior da célula. • Um exemplo de invaginação é o que acontece na pinocitose. • Também é usada na Endocitose Mediada. • FUNÇÃO: Um bom exemplo da função da invaginação é o fato de estas membranas estarem dispostas de tal forma para reabsorver água. Este tipo de membrana se localiza nos rins, e impede que grande quantidade de água seja eliminada pela urina. Túbulos contorcidos proximais (Rim) Biologia Celular Membrana Plasmática: Especialização • Estereocílios são microvilosidades de tamanho maior que as regulares e às vezes são ramificadas. Apesar do nome, não tem motilidade. • São encontradas p. ex. na superfície livre das células do epitélio pseudoestratificado que reveste internamente o tubo do epidídimo. • Servem provavelmente para aumentar a superfície de absorção das células. Microvilosidades Cílios