Slide 1 - Colégio Santa Cecília

Aulas Multimídias – Santa Cecília
Profª Ana Gardênia
Envoltórios Celulares e
Processos de trocas de
substâncias
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.
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.
Célula animal
Membrana celular
A fluidez da bicamada lipídica
permite a movimentação das
moléculas de lipídios e proteínas.
*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
Revestimento celular
(Glicocálix)*
*
Bicam
lipídic
*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
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.
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.
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.
• 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.
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
nucleo
Lúmem celular
Membrana Plasmática
Lamela média
Vacúolo
Parede primária
Parede secundária
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
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
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
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
1L
1G OSE
HIPOTÔNICA
C
1L
2G OSE
ISOTÔNICA
B
1L
3G OSE
HIPERTÔNICA
D
1L
2G OSE
ISOTÔNICA
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.
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.
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.
Difusão
DIFUSÃO
DIFUSÃO SIMPLES
+ Co2
+ O2
FONTE: http://www.afh.bio.br/nervoso/nervoso1.asp
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.
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.
Difusão Facilitada
Fonte: http://www.universitario.com.br/celo/aulas/Transp_celular/transp_celular.ppt#13
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)
Osmose
A
Solução
hipo
Água pura
B
Solução
hiper
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.
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.
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,
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.
Obs.: A plasmólise de hemácias recebe o nome especial de crenação.
Iso- equilíbrio
Hiper-perde água
Hemólise
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+...
EXEMPLO DE TRANSPORTE ATIVO
BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO
FONTE: www.octopus.furg.br/ensino/anima/atpase/NaKATPase.html
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.
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.
EXOCITOSE