Aulas Multimídias – Santa Cecília

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1 Aulas Multimídias – Santa Cecília
Profª Ana Gardênia

2 Envoltórios Celulares e Processos de trocas de substâncias

3 Envoltórios Celulares
1. Membrana plasmática- película que envolve todas as células. A membrana celular é semelhante em todos os organismos. 2. Parede Celular- encontrada nas bactérias e cianobactérias, nas células de alguns protistas, nos fungos em os vegetais. Ausente nas células animais. 3. Glicocálix-encontrado em células animais e em alguns protistas.

4 1. Membrana Plasmática Sinônimos: membrana citoplasmática, membrana celular, ... Envoltório celular presente em todos os tipos de células. Funções: proteger, delimitar o conteúdo celular e realizar a seleção de substâncias que podem entrar e sair da célula (per meabilidade seletiva). Composição: fosfolipídios e proteínas.

5 Célula animal Membrana celular
A fluidez da bicamada lipídica permite a movimentação das moléculas de lipídios e proteínas.

6 *Conceito-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. Quimicamente essa membrana é lipoprotica, formada por uma bicamada de fosfolipídios com proteínas infiltradas. Nos animais há também o colesterol. Funciona como uma barreira seletiva facilitando ou dificultando a entrada de substâncias que interessam à célula. Hidrofílicas= dissolvem na água Hidrofóbicas não se dissolvem na

7 Revestimento celular (Glicocálix)* * Bicamada lipídica

8 *Estrutura: desde os primeiros estudos com o microscópio óptico, vinham os biologistas investigando sem sucesso uma estrutura que separava o conteúdo intra do extracelular. Este insucesso deveu-se ao fato desta membrana ser muito delgada, medindo em média 75 Aº, por isso só pode ser visualizada no M.E. Devido este fato, surgiram vários modelos tentando explicar a sua constituição. Apesar de ser muito fina, cerca de 7,5 nanômetro (nm) de espessura--a membrana plasmática é extremamente complexa e versátil. O modelo de estrutura da membrana plasmática aceito atualmente foi proposto em 1972 por S. J. Singer e G. L. Nicolson, e denomina-se modelo do mosaico fluido. As proteínas presentes na membrana plasmática podem exercer diferentes funções: estrutural, catalítica, receptores de moléculas e transporte de substâncias. Os cientistas já descobriram, por exemplo, que os pigmeus africanos, embora produzam quantidades normais de hormônio de crescimento, têm baixa estatura devido a uma característica genética da população: a ausência, nas membranas celulares, de um tipo de proteína capaz de se combinar ao hormônio do crescimento

9 Os fosfolipídios apresentam porções de suas moléculas com afinidade diferencial em relação à água. Uma parte da molécula é hidrofílica (“gosta” de água) e outra é hidrofóbica (“não gosta” da água). Devido a essas propriedades, quando essas moléculas estão completamente envoltas por água, dispõem-se naturalmente em duas camadas, de modo a ficarem com a parte hidrofóbica para dentro da dupla camada.

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11 2. Glicocálix Glicocálix (glico=açúcar; calix= envoltório) é um envoltório externo à membrana e ocorre nas células de animais e alguns protistas, como as amebas. É composto de moléculas de açúcar associadas aos fosfolipídios e às proteínas da membrana. Funções: proteção a superfície celular contra lesões mecânicas e químicas; adesão entre as células e ao reconhecimento celular (no caso do espermatozóide e o óvulo), facilita a locomoção das células, diminuindo o atrito entre as células e o meio.

12 3. Parede Celular A parede celular é uma estrutura incolor, elástica, brilhante, rígida o que diminui a possibilidade de modificação na forma da célula. Possui resistência à decomposição por microrganismos. Apesar de rígida ela é permeável, não exercendo controle sobre as substâncias que penetram na célula ou saem dela.

13 A parede celular é encontrada nos reinos: monera, protistas, fungi e vegetal e tem composição variável. Composição da parede celular: - MONERA: peptidoglicano. - PROTISTAS: celulose ou sílica. - FUNGI: quitina. - VEGETAL: celulose OBS: Nos vegetais, devido ser formada basicamente por celulose, a parede celular é também chamada de parede celulósica.

14 Na célula vegetal jovem, a parede celular é fina e pouco rígida, permitindo que a célula cresça, chamada de PAREDE CELULAR PRIMÁRIA. Depois que a célula vegetal atinge seu tamanho definitivo, forma-se internamente à parede celular primária um envoltório mais espesso e mais rígido, chamado PAREDE CELULAR SECUNDÁRIA. Esta pode conter outros tipos de componentes além da celulose, como a lignina e a suberina. As principais funções das paredes das células vegetais é dar rigidez ao corpo das plantas, atuando na sustentação esquelética e dá resistência à célula a processos osmóticos. Citoplasma Lúmem celular Membrana Plasmática nucleo Lamela média Vacúolo Parede primária Parede secundária

15 SOLUÇÃO: SOLUÇÃO  Soluções são misturas homogêneas de duas ou mais substâncias. SOLUTO + SOLVENTE Soluto- substância que dissolve num líquido ( açúcar,aa,íons)- chamado Solvente (H2O) Ex.: NaCl ( sal de cozinha ) + Água

16 Concentração da Solução:
A quantidade de SOLUTO dissolvida em uma quantidade de solvente fornece um valor que é chamado CONCENTRAÇÃO DA SOLUÇÃO. Quanto mais SOLUTO estiver dissolvido em uma mesma quantidade de SOLVENTE, maior será a concentração da solução. C = m1 (g/L) v2

17 CONCENTRAÇÃO DE SOLUÇÕES:
Ao comparar a concentração de duas soluções podemos classificá-las em: SOLUÇÃO HIPERTÔNICA= a mais concentrada SOLUÇÃO HIPOTÔNICA= a menos concentrada. SOLUÇÃO ISOTÔNICA= igual concentração

18 Quando duas concentrações têm a mesma concentração = ISOTÔNICAS OU ISOSMÓTICAS.
Quando as concentrações são diferentes, a solução + concentrada é chamada hipertônica ou hiperosmótica, e a – concentrada hipotônica ou hiposmótica. A B 1L 1G OSE 1L 3G OSE HIPOTÔNICA HIPERTÔNICA C D 1L 2G OSE 1L 2G OSE ISOTÔNICA ISOTÔNICA

19 Processos de troca entre a célula e o meio externo
Transporte Através da Membrana Os processos de troca na célula podem ser agrupados em 3 categorias: Processos passivos: ocorrem sem gasto de energia e a favor de um gradiente de concentração. (difusão, osmose e difusão facilitada); Processos ativos: ocorrem com gasto de energia e contra um gradiente de concentração. (bomba de sódio (Na) e potássio (k)); Processos mediados por vesículas: ocorrem quando vesículas são utilizadas para a entrada de partículas ou organismos na célula, ou para a eliminação de substâncias da célula. Quando ocorre entrada--ENDOCITOSE; saída—EXOCITOSE.

20 Transporte Passivo: não ocorre gasto de energia
Difusão: é a passagem de soluto de uma região de maior concentração (hipertônica) para uma região de menor concentração (hipotônica). Ocorre sempre a favor de um gradiente de concentração, buscando o equilíbrio de concentração.                                                                                                                                                                                              Um exemplo de difusão é a tinta dissolvendo na água, tanto as moléculas de soluto como as de água movimentam-se ao acaso. O fluxo é maior das regiões de maior concentração para as de menor concentração. 1. Difusão simples: Fluxo espontâneo de partículas, de uma região onde a concentração de uma determinada partícula é maior para outra onde a concentração é menor. Ex.: entrada de oxigênio em nossas células e a saída de gás carbônico.                                                                                                         

21 2.Difusão facilitada: É um tipo de transporte passivo que obedece às leis da difusão, mas que depende da participação de proteínas especiais da membrana, denominadas permeases. Essas proteínas, que se movimentam em "giros" na estrutura da membrana. Ex.: transporte de açúcares simples e aminoácidos, como no esquema.

22 Difusão

23 DIFUSÃO

24 FONTE: http://www.afh.bio.br/nervoso/nervoso1.asp
DIFUSÃO SIMPLES + Co2 + O2 FONTE:

25 2.Difusão facilitada: é a passagem de substâncias de um meio mais concentrado para um meio menos concentrado com o auxílio de um carregador. Ex.: a glicose                                                                                                                                                                                                                                                                   Moléculas pequenas entram por difusão simples na célula. A entrada de moléculas um pouco maiores depende de proteínas que se abrem e fecham ou de proteínas com "canais" que facilitam a passagem. Não há gasto de energia, uma vez que as moléculas movem-se sempre de maior para as de menor concentração.

26 DIFUSÃO FACILITADA Permease A molécula do soluto liga-se nos sítios ligantes da permease que se deforma e libera o soluto no outro lado da membrana.

27 Difusão Facilitada Fonte:

28 Osmose: É um caso particular de difusão através de membranas semipermeáveis, onde há passagem apenas de solvente da solução menos concentrada (maior número de moléculas de água livres) para a mais concentrada (menor número de moléculas de água livres). Quando uma célula animal, como por exemplo uma hemácia humana, é colocada em uma solução hipotônica em relação ao seu citoplasma (ex: sol. NaCl 0,1%), ocorre entrada de água na célula, por osmose, com aumento do volume celular, levando ao rompimento da membrana plasmática. Esse fenômeno é denominado plasmoptise. Obs.: No caso especial da hemácia, a plasmoptise recebe o nome de hemólise. Meio Hipertônico: Quando células animais (hemácias, por exemplo) são colocadas em soluções hipertônicas, ocorre perda de água, por osmose, com redução de volume e “murchamento” celular. Esse fenômeno recebe o nome de plasmólise. OBS: Célula túrgida= célula cheia (ganho de água) Célula plasmolisada= célula murcha (perda de água)

29 Osmose

30 A Solução hipo B Solução hiper Água pura

31 EXEMPLOS PRÁTICOS: Quando uma célula animal é mergulhada numa solução hipertônica, perde água. (a célula fica murcha ). Quando a célula é retirada desta solução e colocada numa solução HIPOTÔNICA, num primeiro instante volta a sua condição original.

32 Continuação: A célula,, quando é mantida nesta solução, ganha aumento de volume, num processo chamado TURGÊNCIA (incha), caso continue nesta solução a membrana plasmática irá se romper por excesso de água, num processo que se chama PLASMOPTISE.

33 continuação Quando uma célula vegetal é mergulhada numa solução hipertônica, perde água. Esse processo se chama PLASMÓLISE (a membrana plasmática se afasta da parede celular) Quando a célula é retirada desta solução e colocada numa solução HIPOTÔNICA, num primeiro instante volta a sua condição original,

34 Continuação: num processo chamado DEPLASMÓLISE. A célula, quando mantida nesta solução, ganha mais água e a membrana plasmática fica “colada” na parede celular. Caso continue nesta solução a membrana plasmática NÃO irá se romper devido a presença da PAREDE CELULAR, que é rígida e resistente. Portanto na célula vegetal NÃO OCORRE PLASMOPTISE. OBS: No ganho ou perda de água, por osmose, na CÉLULA VEGETAL, praticamente não há alteração do volume celular, devido a presença da parede celular.

35 Obs.: A plasmólise de hemácias recebe o nome especial de crenação.
                                                                                                                               Iso- equilíbrio Hiper-perde água

36 Hemólise

37 TRANSPORTE ATIVO Ocorre contra o gradiente de concentração.
É feito por proteínas transmembrana chamadas ATPases ou BOMBAS. Quebram ATP e liberam energia. Transporta sempre íons e moléculas polares. ATPaes são específicas. Ex. Bomba de Na+; bomba de K+...

38 EXEMPLO DE TRANSPORTE ATIVO
BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO FONTE:

39 Transporte em bloco: Representa o englobamento ou eliminação de macromoléculas ou partículas maiores que não conseguem atravessar a membrana plasmática por nenhum dos mecanismos já estudados. Em função do sentido no qual as partículas são transportadas, temos dois tipos de transporte em bloco: a endocitose e a exocitose. # Endocitose: É o transporte de partículas ou macromoléculas por englobamento, ou seja, do meio extracelular para o meio intracelular. Existem dois tipos de endocitose: 1.Fagocitose: 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). A fagocitose é observada principalmente em células isoladas, como amebas e glóbulos brancos. No caso da ameba, trata-se de um processo nutritivo; no caso dos glóbulos brancos, é um prcesso de defesa contra bactérias que invadem o organismo.                                                                                                                         

40 2.Pinocitose: É um processo mais delicado do que a fagocitose sendo difícil sua observação ao microscópio óptico. Partículas líquidas muito pequenas são capturadas por esse processo. A membrana plasmática, na região de contato com a partícula, se invagina, aprofundando-se no interior do citoplasma; forma-se um canal. Por fim, a partícula envolvida por um pedaço de membrana solta-se, formando um vesícula de pinocitose ou pinossomo. É provável que a maioria das células seja capaz de realizar a pinocitose; esse processo é então geral, enquanto a fagocitose se restringe apenas a alguns tipos de células.                                                                       

41 EXOCITOSE