Célula vegetal Tonoplasto Vacúolo Lamela mediana Envoltório Núcleo Envoltório Cromatina Nucléolo Retículo endoplasmático liso Retículo endoplasmático rugoso Peroxissomo Parede celular Membrana Plasmática Microtúbulos Mitocôndria Ribossomos Microfilamentos Cloroplasto Plasmodesmos/ Desmotúbulos Complexo de Golgi/ Dictiossomos Lamela mediana

 Lamela média ou mediana ou Substância intercelular  Características específicas da célula vegetal Parede celular Vacúolo Plastídeos  Lamela média ou mediana ou Substância intercelular Composição: Substância Pécticas, Ca2+, Mg2+ Hemicelulose Função: manter juntas as paredes primárias de células adjacentes

 Parede Primária Composição: Microfibrilas de celulose  Arranjo Entrelaçado, Hemicelulose, Substância Pécticas Protéinas (glicoprotéinas e enzimas), 65% de Água, Traços de lignina, Suberina e cutina  Função: Intenso metabolismo celular Crescimento em espessura e superfície Iniciar o processo de lignificação  Campos de Pontoações primárias  Plasmodesmos

 Parede Secundária  Composição: Microfibrilas de celulose  Arranjo Ordenado, Hemicelulose, Lignina, Substância Pécticas Protéinas (glicoprotéinas e enzimas)  Mais rígida e espessa que a parede primária, Baixo teor de água  Três camadas: S1, S2 e S3 orientação das microfibrilas  Função:  resistência em células especializadas e células condutoras de água  rigidez:  distenção  Pontoações: Simples e Areolada

Lamela média e pontoações primária

Membranas biológicas Envolvem as membranas celulares e a plasmática Definição de membrana plasmática A membrana plasmática mede cerca de 75 Å de espessura Não são visíveis ao microscópio óptico comum

1. Composição química da membrana plasmática: Carboidratos, Lipídios e Proteínas 2. Modelos estruturais de membrana plasmática Modelo de Dawson e Danielli – 1954 A membrana plasmática seria formada por duas camadas de lipídios revestidas por proteínas. Pólos hidrofóbicos e hidrofílicos Este modelo não era satisfatório

Modelo de Singer e Nicholson ou mosaico fluido Mais aceito atualmente - 1972 Bicamada lipídica também está presente Proteínas deslocam-se pela membrana Por isso a membrana é fluida sendo este modelo chamado de mosaico fluido Facilita as funções das proteínas Aspecto trilaminar

 Estrutura e Composição 2. Membrana plasmática modelo mosaico-fluido  Estrutura e Composição Bicamada fluídica Lipídios Esteróis Periféricas Integrantes (transmembranas) Proteínas Carboidratos Fosfolipídios Aquaporinas Bomba de prótons (H+ATPase) Glicoproteínas Glicolipídeos

Hidrofóbico Proteína transmembrana

 Controle da entrada e saída de substâncias da célula;  Funções da membrana plasmática:  Controle da entrada e saída de substâncias da célula;  Semipermeável e seletiva;  Coordena a síntese e a produção das microfibrilas de celulose;  Recebe e transfere sinais do ambiente envolvidos no controle do crescimento e diferenciação celular.

3. Movimento de água e solutos através da membrana Potencial hídrico: Energia potencial da água A água se move de uma região onde o potencial hídrico é maior para uma região onde o potencial hídrico é menor (água que cai de uma cachoeira) As moléculas de água se movem nas soluções e se movem de regiões menos concentradas para mais concentradas (menor potencial hídrico) O conceito de potencial hídrico é importante porque permite predizer o modo como a água se moverá sob várias condições. O potencial hídrico é medido através da pressão requerida para interromper o fluxo de água ou seja é a pressão hidrostática que pára a água.

Ativo Difusão simples Passivo Macromoléculas formação de vesículas Proteínas de transporte- Bombas de prótons hidrólise de ATP (ATPase) libera H+ Endocitose Exocitose- vesículas do RE ou CG- conteúdo liberado p/ o meio externo Transporte de substâncias Pinocitose Fagocitose Endocitose mediada por receptor Osmose Difusão facilitada-aquaporinas

GLOSSÁRIO Soluto = substância que é dissolvida em uma solução. Solvente= líquido no qual uma substância é dissolvida. Solução = solvente juntamente com soluto. Concentração = quantidade de soluto por unidade de solvente. Solução isotônicas= soluções com concentrações iguais. Solução hipertônica= solução mais concentrada que outra. Solução hipotônica= solução menos concentrada que outra.

4.Tipos de transporte através da membrana 4.1.Transporte Passivo: É feito por difusão As moléculas deslocam-se de um meio mais concentrado para menos concentrado Atingir a isotonia Transporte de soluto: Difusão simples e difusão facilitada Transporte de solvente: Osmose Fluxo de partículas é espontâneo Não há gasto de energia

Transporta substâncias apolares (O2 e CO2) Gera potencial de difusão a. Difusão simples: Transporta substâncias apolares (O2 e CO2) Gera potencial de difusão Exemplo corante na água t= L2/Ds  onde Ds = 10-9 m2 s-1 Ex: molécula de glicose numa célula de 50μm é 2,5s, já numa distância de 1m 32 anos.

b. Difusão facilitada Obedece às leis da difusão, mas depende da participação de proteínas de transporte Transporta glicose, alguns aminoácidos e certas vitaminas Dois tipos de proteínas de transporte: Carregadoras e de canal (aquaporina). As carregadoras ligam-se ao soluto e sofrem um série de alterações As de canal formam poros preenchidos de água que se estendem através da membrana levando sódio, cloro, cálcio e potássio

A velocidade da difusão facilitada depende: Da diferença de concentração de substâncias nos dois lados da membrana, Da quantidade de receptores disponíveis Da velocidade com que as reações se processam

Difusão facilitada Proteína carregadora

Proteínas carregadora Fluxo de glicose

Proteína de canal

Moléculas transportadas Prot. Carrega. Difusão simples Uniporte Difusão facilitada Transporte passivo

Proteína de transporte Simporte Antiporte Íons transportados Simporte Antiporte Sistema de Co-transporte Energia Transporte ativo

Difusão Difusão Transporte Simples Facilitada Ativo

c. Osmose: Consiste na passagem de solvente de uma solução hipotônica para uma solução hipertônica Membrana semipermeável Possibilita isotonia Pressão osmótica: Diferença entre a pressão da solução e a do solvente.

Osmose em células animais Hipertônica (Crenação) Isotônica Hipotônica (hemólise)

Isotônica Hipertônica (Crenação) Hipotônica (hemólise)

Osmose em células vegetais Meio hipotônico Célula túrgida Plasmólise Célula com volume normal Plasmólise Meio hipertônico Célula em plasmólise Célula em deplasmólise Membrana Parede celular Núcleo Osmose em células vegetais

Célula túrgida Célula em plasmólise

4.2. Transporte Ativo: O transporte ativo é feito contra o gradiente de concentração Meio menos concentrado para mais concentrado Com gasto de energia Bomba de Na+ e K+ e também transporta cálcio, ferro, hidrogênio, cloro, magnésio, iodo etc.), vários açúcares e a maior parte dos aminoácidos

4.2.1. Bomba de sódio

4.2.1. Bomba de potássio

4.3. Transporte em bloco ou em quantidade: Endocitose e exocitose 4.3.1 Endocitose Fagocitose: Introdução de sólidos na célula, Ameba e glóbulos brancos Pinocitose: Introdução de líquidos, macrófagos e células endoteliais dos capilares sanguíneos Endocitose mediada por receptor: Introduzir moléculas específicas que se ligam a receptores específicos

Núcleo lisossomo Absorção do alimento Digestão

Pinocitose

4.3.2. Exocitose: É um processo de eliminação de produtos para o exterior da célula Excreção de substâncias não digeridas Secreção de polissacarídeos da parede celular Secreção de enzimas digestivas por plantas carnívoras

Transdução de sinais Processo pelo qual as células usam mensageiros químicos para se comunicar Ou seja, processo pelo qual uma célula converte um sinal extra celular A comunicação é conseguida através de sinais químicos Sinais são substâncias químicas sintetizadas dentro da célula e transportada para o exterior

Quando as moléculas sinalizadoras (primeiro mensageiro) alcançam a membrana plasmática da célula alvo, elas podem ser transportadas para o interior da célula Alternativamente as moléculas sinalizadoras podem permanecer fora da célula e se ligarem a receptores (proteínas transmembranas) Estas proteínas transmembranas se tornam ativadas quando se ligam às moléculas sinalizadoras gerando sinais secundários ou segundos mensageiros O segundo mensageiro passa o sinal alterando o comportamento das proteínas e disparando alterações químicas dentro da célula.

A sinalização divide-se em 3 etapas Recepção, Transdução e indução Recepção: Ligação do hormônio ou sinal ao receptor específico Transdução: O segundo mensageiro é formado no citossol ou aí liberado (cálcio e AMPc) Indução: Nas plantas o cálcio se liga a proteína calmodulina e induz vários processos celulares

Transdução de sinais íons transportados Receptor ligantes

Exemplos práticos de sinalização celular Transdução de sinal no crescimento de tubo polínicos - caracterização de uma via de AMPc em células vegetais Transdução de sinais que ocorrem nas células guardas durante os movimentos estomáticos A resistência ou suscetibilidade de plantas ao ataque de um patógeno é determinada por vias de transdução de sinais mediadas principalmente por proteínas quinase e fosfatase O etileno  intervém, a nível molecular, na   indução  da  expressão  de  numerosos  genes  através  de  uma cadeia  de  transdução  de  sinais