Difusão Facilitada
- a favor do gradiente
- impulsionada pelos gradientes
Difusão facilitada mediada por translocadores
É um tipo de difusão mediada por proteínas, chamadas genericamente de tranlocadoras, carreadoras, carreases ou permeases. Essas proteínas são extremamente específicas para seus solutos, como enzima e substrato. A ligação do soluto promove uma transformação de conformação, permitindo a passagem do soluto para o outro lado da membrana.
O transporte pode ocorrer tanto de fora para dentro como de dentro para fora, e tal fênomeno recebe o nome de "pingue-pongue".
Pode ocorrer de duas maneiras:
- uniporte:
Apenas uma molécula por vez é transportada.
- co-transporte:
Mais de uma molécula é transportada de uma vez. Pode ser:
> simporte - mesmo lado no transporte
> antiporte - lados contrários no transporte
Nesse tipo de transporte, o íon transportado junto com a molécula dirige o movimento. Ele sempre vai a favor do seu gradiente de concentração, e co-transporta uma molécula contra o seu gradiente.
Exemplos
- A glicose entra nas células absortivas intestinais por simporte dirigido pelo sódio.
- O HCO3- do sangue entra nas células sanguíneas (para controle do pH) por antiporte dirigido pelo íon cloreto.
Transporte Ativo (primário)
Ocorre contra o gradiente elétron-químico. Necessita de uma quantidade grande de energia, que provém da hidrólise de ATP.
"Bombas de íons"
São os sistemas moleculares de membrana que, com a ajuda de translocadores, transportam íons contra o gradiente de concentração.
Exemplos:
- bomba de Na+/K+ ATPase
K+: principal íon extracelular - entra
Na+: principal íont intracelular - sai
Antiporte assimétrico, pois ocorre com 3Na+ para dentro e 2 K+ para dentro.
Serve para auxiliar a passagem dos impulsos nervosos e a contração muscular.
- bomba de H+ / ATPase
Ajusta o pH do sangue.
- bomba de K+/H+ ATPase
- bomba de Ca++/ ATPase
Canais vazantes (Leak channels)
São os canais iônicos pelos quais íons em excesso "extravasam pela membrana". Ocorre a favor do gradiente de concentração (transporte ativo indireto).
Transporte Ativo Primário -> transportadores específicos - ATPases.
Transporte Ativo Secundário -> utiliza energia dos gradientes.
sexta-feira, 26 de março de 2010
Biologia Celular - Aula Teórica 13 - Transporte em quantidade
O transporte através das membranas pode ser dividido em dois tipos:
- transporte ao nível molecular (íons e pequenas moléculas);
-transporte em quantidade (grandes quantidades de material);
Transporte ao nível molecular
As membranas possuem permeabilidade seletiva, importante para manter as condições intracelulares satisfatórias, uma vez que a diferença entre o MEC e o MIC é grande.
Pequenas moléculas não carregadas difundem-se através da membrana, enquanto moléculas grandes e partículas carregadas (como íons) não conseguem fazer o mesmo.
Esse tipo de transporte pode ser do solvente ou do soluto.
Transporte de Solvente (Água) - Difusão Osmótica
Se dá do meio menos concentrado (mais diluído) para o mais concentrado (menos diluído). Esquematicamente:
O transporte de solvente também pode acontecer por aquaporinas, que são proteínas transmembrana que atuam como poros. Esse tipo de transporte é mais rápido que a osmose.
Transporte de Soluto
As várias moléculas apresentam diferentes coeficientes de permeabilidade através da membrana.
A velocidade do transporte é diretamente proporcional à concentração de soluto na solução.
O que atravessa e o que não atravessa a membrana?
- Atravessam:
> moléculas hidrofóbicas
> moléculas pequenas não carregadas polares
- Não atravessam:
> Íons
> Moléculas grandes e não carregadas polares
O transporte pode ocorrer a favor do gradiente de concentração, com baixo gasto energético, ou contra o gradiente de concentração, com alto gasto energético..
O transporte de soluto pode ser por:
1. Difusão simples:
É o transporte a favor do gradiente de concentração. As moléculas passam através da bicamada. Ocorre com gases, moléculas hidrofóbicas ou moléculas polares pequenas.
Obedece a Lei de Fick: a velocidade da difusão simples é diretamente proporcional à concentração de soluto.
O que impulsiona o transporte é o próprio gradiente químico.
2. Difusão facilitada:
Ocorre com moléculas polares grandes ou moléculas carregadas e íons.
É mediada por canais iônicos (canais protéicos aquosos): são proteínas canais, abundantes em tecidos excitáveis. O canal é específico do íon (Na+, K+, Cl-, etc), determinado geneticamente.
Esses canais não ficam permanentemente abertos. Abrem-se apenas transitoriamente, para manter a concentração celular estável. Para abrir, recebem certos tipos de estímulos, que podem ser:
- moléculas químicas: mediadores químicos , hormônios, etc. Os canais são chamados porta-ligando.
- sinais elétricos: cargas elétricas, diferença de voltagem. Os canais são chamados porta-voltagem.
- estímulos mecânicos: com o toque de algo.
A energia para esse transporte pode ser obtida pelo gradiente químico (agitação dos íons), segundo a Lei de Fick, ou pelo gradiente elétrico (repulsão dos íons), segundo a Lei de Du Fay.
- transporte ao nível molecular (íons e pequenas moléculas);
-transporte em quantidade (grandes quantidades de material);
Transporte ao nível molecular
As membranas possuem permeabilidade seletiva, importante para manter as condições intracelulares satisfatórias, uma vez que a diferença entre o MEC e o MIC é grande.
Pequenas moléculas não carregadas difundem-se através da membrana, enquanto moléculas grandes e partículas carregadas (como íons) não conseguem fazer o mesmo.
Esse tipo de transporte pode ser do solvente ou do soluto.
Transporte de Solvente (Água) - Difusão Osmótica
Se dá do meio menos concentrado (mais diluído) para o mais concentrado (menos diluído). Esquematicamente:
O transporte de solvente também pode acontecer por aquaporinas, que são proteínas transmembrana que atuam como poros. Esse tipo de transporte é mais rápido que a osmose.
Transporte de Soluto
As várias moléculas apresentam diferentes coeficientes de permeabilidade através da membrana.
A velocidade do transporte é diretamente proporcional à concentração de soluto na solução.
O que atravessa e o que não atravessa a membrana?
- Atravessam:
> moléculas hidrofóbicas
> moléculas pequenas não carregadas polares
- Não atravessam:
> Íons
> Moléculas grandes e não carregadas polares
O transporte pode ocorrer a favor do gradiente de concentração, com baixo gasto energético, ou contra o gradiente de concentração, com alto gasto energético..
O transporte de soluto pode ser por:
1. Difusão simples:
É o transporte a favor do gradiente de concentração. As moléculas passam através da bicamada. Ocorre com gases, moléculas hidrofóbicas ou moléculas polares pequenas.
Obedece a Lei de Fick: a velocidade da difusão simples é diretamente proporcional à concentração de soluto.
O que impulsiona o transporte é o próprio gradiente químico.
2. Difusão facilitada:
Ocorre com moléculas polares grandes ou moléculas carregadas e íons.
É mediada por canais iônicos (canais protéicos aquosos): são proteínas canais, abundantes em tecidos excitáveis. O canal é específico do íon (Na+, K+, Cl-, etc), determinado geneticamente.
Esses canais não ficam permanentemente abertos. Abrem-se apenas transitoriamente, para manter a concentração celular estável. Para abrir, recebem certos tipos de estímulos, que podem ser:
- moléculas químicas: mediadores químicos , hormônios, etc. Os canais são chamados porta-ligando.
- sinais elétricos: cargas elétricas, diferença de voltagem. Os canais são chamados porta-voltagem.
- estímulos mecânicos: com o toque de algo.
A energia para esse transporte pode ser obtida pelo gradiente químico (agitação dos íons), segundo a Lei de Fick, ou pelo gradiente elétrico (repulsão dos íons), segundo a Lei de Du Fay.
quinta-feira, 25 de março de 2010
Biologia Celular - Aula Teórica 12 - Citoesqueleto
Microtúbulos
Cinesinas
O movimento celular depende de cinesinas, que são proteínas motoras com dois sítios de ligação a microtúbulos, sendo que apenas um se liga de cada vez e há revezamento. Há gasto de ATP. Move-se na direção + dos microtúbulos. É lenta e descontínua, atuando de maneira centrífuga.
Dineínas
Outras proteínas que realizam movimento celular são as dineínas, na direção -. É rápida e contínua, atuando de maneira centrípeta.
Cílios
São apêndices finos para movimentação de fluidos e deslocamentos celulares.
O movimento ciliar se dá pela curvatura de um axonema (microtúbulos e proteínas associadas = 9 pares de microtúbulos + um par central). Esse movimento pode ocorrer devido ao:
- movimento de chicote
- movimento sincrônico (ondulatório)
Flagelos
Semelhantes aos cílios, mas mais longos e em menor número.
O movimento flagelar se dá pela curvatura de um axonema, na forma de movimento quase-sinusoidal.
Os axonemas são microtúbulos associados a proteínas e envoltos por uma MB. Em cílios e flagelos, são compostos por 9 pares de microtúbulos periféricos e um par central. Os pares periféricos estão unidos por nexina, enquanto o par central não possui compartilhamento de microtúbulos.
Corpúsculos Basais
São estruturas análogas a centríolos, formadas por nove trincas de microtúbulos periféricos. Dão origem a cílios e flagelos. Não se conhece a formação do par central. A estrutura é a mesma dos centríolos.
Faz movimento ciliar e flagelar.
- Dineínas + MAPs estruturais: curvatura do axonema.
- Dineína ciliar: domínio motor (move-se em direção à extremidade do microtúbulo).
Fuso mitótico
É uma estrutura formada pelo microtúbulo mais simples.
Durante intérfase há 1 centrossomo, enquanto durante a divisão celular há 2 centrossomos.
Os microtúbulos do fuso mitótico podem ser dos tipos:
- áster: são menores e têm a função de estabilizar o fuso;
- polares: saem do centrossomo e vão até a placa equatorial, mas não se ligam a nada;
- de cinetócoros: ligam-se aos cromossomos.
Microfilamentos de actina
São as proteínas mais abundantes do citoesqueleto, sendo formadas por polipetídeos de 375 aa contendo 1 ATP. Podem formar estruturas estáveis ou lábeis. São polarizadas (regiões + e -). Podem ser do tipo alfa-actina (células musculares) ou beta e gama-actina (células não musculares).
Actinas são monômeros de forma globular, e seus polímeros formam os microfilamentos.
Polimerização
A polimerização dos filamentos de actina ocorrem de maneira semlhante às tubulinas. Há gasto de ATP e necessita-se de íons monovalentes (K+ e Mg+). Também passa pelas três fases (latência, crescimento e platô).
O alongamento ocorre nas duas extremidades, sendo que a velocidade do alongamento é proporcional à concentração de subunidades livres e é diferente para as duas extremidades. A hidrólise do ATP enfraquece as ligações.
Nucleação e complexo ARP
Complexo ARP é um complexo protéico que se liga à extremidade - dos microfilamentos de actina para estabilizá-los. Quando desligam-se da extremidade, ocorre despolimerização. Os ARP permitem a ligação entre os filamentos de actina.
Organização do citoesqueleto de actina
O citoesqueleto de actina organiza-se em:
- feixes: actina em feixes paralelos;
- redes: actina em ângulos retos.
> rede associada à MB: rede cortical (forma e movimentação celular)
> rede interior da célula
Proteínas associadas aos filamentos de actina ligam a actina às proteínas transmembrânicas ou interligam a actina. São específicas à célula ou à estrutura.
Filamentos Intermediários
Não são dinâmicos quanto actina e microtúbulos. Logo, sua função é mais estrutural. São fibras duras e resistentes, formados por polímeros de proteínas fibrosas. Encontram-se na lâmina nuclear, no núcleo, em desmossomos, etc.
Sua estrutura é composta de uma cauda carbóxi-terminal, uma cabeça amino-terminal e um domínio bastão (repetições hepta, de 7 aa, que se repetem).
Sua formação ocorre da seguinte maneira:
Lâmina Nuclear
É uma malha de filamentos intermediários associados à membrana nuclear. Sua função é auxiliar na forma do núcleo e no ancoramento dos cromossomos. Nos poros nucleares, não encontramos a lâmina.
A lâmina nuclear é formada por lamininas com dinamismo (capacidade de fosforilação e desfosforilação).
Características lâmina:
- domínio bastão-central é menor
- sinal nuclear de transporte
- padrão entrelaçado bidimensional
É encontrada em animais multicelulares.
Cinesinas
O movimento celular depende de cinesinas, que são proteínas motoras com dois sítios de ligação a microtúbulos, sendo que apenas um se liga de cada vez e há revezamento. Há gasto de ATP. Move-se na direção + dos microtúbulos. É lenta e descontínua, atuando de maneira centrífuga.
Dineínas
Outras proteínas que realizam movimento celular são as dineínas, na direção -. É rápida e contínua, atuando de maneira centrípeta.
Cílios
São apêndices finos para movimentação de fluidos e deslocamentos celulares.
O movimento ciliar se dá pela curvatura de um axonema (microtúbulos e proteínas associadas = 9 pares de microtúbulos + um par central). Esse movimento pode ocorrer devido ao:
- movimento de chicote
- movimento sincrônico (ondulatório)
Flagelos
Semelhantes aos cílios, mas mais longos e em menor número.
O movimento flagelar se dá pela curvatura de um axonema, na forma de movimento quase-sinusoidal.
Os axonemas são microtúbulos associados a proteínas e envoltos por uma MB. Em cílios e flagelos, são compostos por 9 pares de microtúbulos periféricos e um par central. Os pares periféricos estão unidos por nexina, enquanto o par central não possui compartilhamento de microtúbulos.
Corpúsculos Basais
São estruturas análogas a centríolos, formadas por nove trincas de microtúbulos periféricos. Dão origem a cílios e flagelos. Não se conhece a formação do par central. A estrutura é a mesma dos centríolos.
Faz movimento ciliar e flagelar.
- Dineínas + MAPs estruturais: curvatura do axonema.
- Dineína ciliar: domínio motor (move-se em direção à extremidade do microtúbulo).
Fuso mitótico
É uma estrutura formada pelo microtúbulo mais simples.
Durante intérfase há 1 centrossomo, enquanto durante a divisão celular há 2 centrossomos.
Os microtúbulos do fuso mitótico podem ser dos tipos:
- áster: são menores e têm a função de estabilizar o fuso;
- polares: saem do centrossomo e vão até a placa equatorial, mas não se ligam a nada;
- de cinetócoros: ligam-se aos cromossomos.
Microfilamentos de actina
São as proteínas mais abundantes do citoesqueleto, sendo formadas por polipetídeos de 375 aa contendo 1 ATP. Podem formar estruturas estáveis ou lábeis. São polarizadas (regiões + e -). Podem ser do tipo alfa-actina (células musculares) ou beta e gama-actina (células não musculares).
Actinas são monômeros de forma globular, e seus polímeros formam os microfilamentos.
Polimerização
A polimerização dos filamentos de actina ocorrem de maneira semlhante às tubulinas. Há gasto de ATP e necessita-se de íons monovalentes (K+ e Mg+). Também passa pelas três fases (latência, crescimento e platô).
O alongamento ocorre nas duas extremidades, sendo que a velocidade do alongamento é proporcional à concentração de subunidades livres e é diferente para as duas extremidades. A hidrólise do ATP enfraquece as ligações.
Nucleação e complexo ARP
Complexo ARP é um complexo protéico que se liga à extremidade - dos microfilamentos de actina para estabilizá-los. Quando desligam-se da extremidade, ocorre despolimerização. Os ARP permitem a ligação entre os filamentos de actina.
Organização do citoesqueleto de actina
O citoesqueleto de actina organiza-se em:
- feixes: actina em feixes paralelos;
- redes: actina em ângulos retos.
> rede associada à MB: rede cortical (forma e movimentação celular)
> rede interior da célula
Proteínas associadas aos filamentos de actina ligam a actina às proteínas transmembrânicas ou interligam a actina. São específicas à célula ou à estrutura.
Filamentos Intermediários
Não são dinâmicos quanto actina e microtúbulos. Logo, sua função é mais estrutural. São fibras duras e resistentes, formados por polímeros de proteínas fibrosas. Encontram-se na lâmina nuclear, no núcleo, em desmossomos, etc.
Sua estrutura é composta de uma cauda carbóxi-terminal, uma cabeça amino-terminal e um domínio bastão (repetições hepta, de 7 aa, que se repetem).
Sua formação ocorre da seguinte maneira:
Lâmina NuclearÉ uma malha de filamentos intermediários associados à membrana nuclear. Sua função é auxiliar na forma do núcleo e no ancoramento dos cromossomos. Nos poros nucleares, não encontramos a lâmina.
A lâmina nuclear é formada por lamininas com dinamismo (capacidade de fosforilação e desfosforilação).
Características lâmina:
- domínio bastão-central é menor
- sinal nuclear de transporte
- padrão entrelaçado bidimensional
É encontrada em animais multicelulares.
Biologia Celular - Aula Teórica 11 - Citoesqueleto
O citoesqueleto é uma estrutura de natureza protéica, característica de células eucarióticas, formada por filamentos de actina, microvilosidades e filamentos intermediários. O citoesqueleto consome muita energia, tendo em vista o fato de estar em constante polimerização e despolimerização.
Funções do citoesqueleto:
- movimentos celulares;
- movimentos intracelulares;
- comunicação celular;
- localização intracelular de organelas;
- suporte mecânico;
- origem de estruturas como cílios, flagelos e centríolos.
Microtúbulos
São tubos protéicos longos, finos e ocos, relativamente rígidos. Realizam a localização intracelular de organelas e componentes celulares.
São estruturas cilíndricas formadas por 13 protofilamentos lineares dispostos de maneira periférica, com 24 nm de diâmetro, com região positiva e região negativa.
Sua constituição é por dímeros de alfa e beta-tubulina. A região mais possui beta-tubulina, enquanto a região menos possui alfa-tubulina. A estrutura seria o seguinte:
Os microtúbulos apresentam sua organização da seguinte forma:
Estão frequentemente presentes no tecido nervoso. Ligações alfa-beta-tubulina são não covalentes fortes, e entre os dímeros são não covalentes mais fracas.
Os microtúbulos são mantidos pelo equilíbrio entre montagem e desmontagem. A instabilidade relativa dos microtúbulos dá a eles a possibilidade de sofrer um remodelamento rápido contínuo, crucial para sua função. Portanto, a polimerização e a despolimerização são processos importantes, estimulados pelo núcleo, pelo citoplasma e por hormônios.
Nucleação: formar um microtúbulo do início.
Alongamento: formar um microtúbulo a partir de uma estrutura já iniciada.
A produção de microtúbulos é composta por três etapas:
1. fase de lactência
2. fase de crescimento
3. platô (equilíbrio)
O fator limitante do crescimento de microtúbulos é a concentração plasmática de alfa e beta tubulina.
Montagem de microtúbulos
A célula esforça-se para manter a concentração crítica (Cc) de alfa e beta tubulina constante, com a mínima quantidade de tubulina necessária para o meio celular.
Os fatores que virão a interferir no processo de montagem são:
1. temperatura
- até 4 ºC, há favorecimento de despolimerização;
- mais de 37 ºC, há favorecimento de polimerização.
2. concentração de alfa e beta tubulina
- acima de Cc: polimerização;
- abaixo de Cc: despolimerização.
A região + tem maior velocidade de adição que a região -. Em células vivas, a região - está estabilizada e não há despolimerização
Desmontagem de microtúbulos
A desmontagem dos microtúbulos é rápida e desordenada, diferente da montagem.
Instabilidade dinâmica
Perídos de oscilação entre polimerização (alongamento) e despolimerização (encurtamento).
Centrossomos - sítios primários de nucleação
São os centros organizadores dos microtúbulos. São compostos de centríolos + material pericentriolar / matriz do centrossomo -> região rica em alfa e beta-tubulina.
A montagem se dá da seguinte maneira:
MAPs
São proteínas ligadas aos microtúbulos com a função de auxiliar na estabilização desses microtúbulos e na interação deles com outros componentes.
Podem estar amplamente distribuídas ou restritas.
São divididas em:
- MAPs estruturais
- MAPs motoras
MAPs estruturais
São responsáveis pela estrutura e pela sustentação dos microtúbulos. Atuam em cílios, flagelos e centríolos.
Podem estar amplamente distribuídas ou restritas.
MAPs motoras
São responsáveis pelo movimento celular. Pertencem a dois grupos: dineínas ou quinesinas (cinesinas).
Estão presentes em axônios, melanóforos e no transporte vesicular.
Funções do citoesqueleto:
- movimentos celulares;
- movimentos intracelulares;
- comunicação celular;
- localização intracelular de organelas;
- suporte mecânico;
- origem de estruturas como cílios, flagelos e centríolos.
Microtúbulos
São tubos protéicos longos, finos e ocos, relativamente rígidos. Realizam a localização intracelular de organelas e componentes celulares.
São estruturas cilíndricas formadas por 13 protofilamentos lineares dispostos de maneira periférica, com 24 nm de diâmetro, com região positiva e região negativa.
Sua constituição é por dímeros de alfa e beta-tubulina. A região mais possui beta-tubulina, enquanto a região menos possui alfa-tubulina. A estrutura seria o seguinte:
Os microtúbulos apresentam sua organização da seguinte forma:
Estão frequentemente presentes no tecido nervoso. Ligações alfa-beta-tubulina são não covalentes fortes, e entre os dímeros são não covalentes mais fracas.Os microtúbulos são mantidos pelo equilíbrio entre montagem e desmontagem. A instabilidade relativa dos microtúbulos dá a eles a possibilidade de sofrer um remodelamento rápido contínuo, crucial para sua função. Portanto, a polimerização e a despolimerização são processos importantes, estimulados pelo núcleo, pelo citoplasma e por hormônios.
Nucleação: formar um microtúbulo do início.
Alongamento: formar um microtúbulo a partir de uma estrutura já iniciada.
A produção de microtúbulos é composta por três etapas:
1. fase de lactência
2. fase de crescimento
3. platô (equilíbrio)
O fator limitante do crescimento de microtúbulos é a concentração plasmática de alfa e beta tubulina.
Montagem de microtúbulos
A célula esforça-se para manter a concentração crítica (Cc) de alfa e beta tubulina constante, com a mínima quantidade de tubulina necessária para o meio celular.
Os fatores que virão a interferir no processo de montagem são:
1. temperatura
- até 4 ºC, há favorecimento de despolimerização;
- mais de 37 ºC, há favorecimento de polimerização.
2. concentração de alfa e beta tubulina
- acima de Cc: polimerização;
- abaixo de Cc: despolimerização.
A região + tem maior velocidade de adição que a região -. Em células vivas, a região - está estabilizada e não há despolimerização
Desmontagem de microtúbulos
A desmontagem dos microtúbulos é rápida e desordenada, diferente da montagem.
Instabilidade dinâmica
Perídos de oscilação entre polimerização (alongamento) e despolimerização (encurtamento).
Centrossomos - sítios primários de nucleação
São os centros organizadores dos microtúbulos. São compostos de centríolos + material pericentriolar / matriz do centrossomo -> região rica em alfa e beta-tubulina.
A montagem se dá da seguinte maneira:
MAPs
São proteínas ligadas aos microtúbulos com a função de auxiliar na estabilização desses microtúbulos e na interação deles com outros componentes.
Podem estar amplamente distribuídas ou restritas.
São divididas em:
- MAPs estruturais
- MAPs motoras
MAPs estruturais
São responsáveis pela estrutura e pela sustentação dos microtúbulos. Atuam em cílios, flagelos e centríolos.
Podem estar amplamente distribuídas ou restritas.
MAPs motoras
São responsáveis pelo movimento celular. Pertencem a dois grupos: dineínas ou quinesinas (cinesinas).
Estão presentes em axônios, melanóforos e no transporte vesicular.
quarta-feira, 24 de março de 2010
Biologia Celular - Aula Teórica 10 - MB: Especializações/junções
Junções Comunicantes ou Junções GAP
Esse tipo de junção ocorre na maioria das células dos animais superiores. Não é encontrada em células sanguíneas, musculares e esqueléticas.
Essas junções são compostas por canais hidrofílicos que ligam os citoplasmas de células vizinhas. Esses canais possuem dois conéxons com 6 conexinas cada. Têm a função de transporte de substâncias. Há diversos tipos de conexinas, dependendo da genética.
As junções comunicantes homotípicas são minoria, enquanto as heterotípicas são maioria.
Dependendo do que se quer transportar, há variabilidade nos canais comunicantes.
Transporte célula-célula
- acoplamento metabólico ou cooperação metabólica:
- AMP cíclico
- Ca 2+: contração muscular
Regulação da permeabilidade
As junções gap regulam a permeabilidade através de estruturas dinâmicas:
- estados aberto <-> fechado
> baixo pH / alta [Ca 2+] => fechamento
Importância nas células de embrião:
- vias de sinalização de longo alcance
- criação de gradientes de concentração
Importância fisiopalógica:
- tecidos excitáveis, como o nervoso: rapidez
- células de Schwann: intercâmbio de nutrientes
- células endócrinas e exócrinas: amplificação da resposta secretória
Junções GAP x Doenças:
Doença de Charcot - Marie - Tooth
> Neuropatia = desmielização e degeneração - nervos periféricos -> alteração nas células de Schwann
> Sintomas: fraqueza, atrofia muscular e deformação dos pés
Junções Célula-Matriz
1. Junções de adesão focal
São junções entre célula e matriz extracelular, realizadas por filamentos de actina. A função dessas junções é justamente a adesão da célula na matriz extracelular. Ocorre principalmente em células livres e amorfas que precisam se fixar no meio (com as proteínas do meio).
Proteínas Integrais
- Integrinas
São glicoproteínas heterodímeras (16 tipos de alfa e 8 tipos de beta) ligadas ao citoesqueleto de um lado e a receptores da matriz do outro.
Proteínas de Ligação (Citosólicas)
- Talina
- Vinculina
- Paxilina ou Quinase FAK
A ligação extracelular das integrinas pode contribuir na sinalização de dentro para fora da célula. Isso ocorre quando um sinal elétrico ativa as integrinas para se ligarem a uma substância da matriz extracelular. Exemplo disso: coagulação.
2. Hemidesmossomos
- aderem a célula na lâmina basal
- auxiliam na resistência ao estresse mecânico
- ocorrem na epiderme, no epitélio gastrointestinal, nas glândulas mamárias, no epitélio de transição da bexiga, etc.
Proteínas Integrais
- adesão: células na matriz extracelular/lâmina basal
- integrinas: subtipo alfa6beta4: liga-se à laminina tipo 5
Proteínas de Ligação
- BP230
- BP180: proteína integral que estabiliza a ligação integrina - citoesqueleto
Doenças auto-imunes na pele:
Penfigóide bolhoso
- mesma doença dos desmossomos
- anticorpos: BP180 - lâmina basal
Epidermólise bolhosa
- atresia pilórica (o indivíduo não forma canais - glândulas, pêlos, etc)
- mutações nos genes alfa-6 e beta-4
Microvilosidades
São especializações digitiformes, formando-se a partir de evaginações da membrana plasmática. Formadas por filamentos de actina (citoesqueleto) + proteínas associadas. Possuem uma teia (ou trama) terminal, composta por espectrina.
Estereocílios
São prolongamentos imóveis da membrana plasmática. Não há nenhuma relação com cílios. Ocorrem no epidídimo e em outros ductos do aparelho reprodutor masculino. Sua função é aumentar a área.
Interdigitações
São especializações célula-célula. Consistem de expansões digitiformes que entrelaçam as células. Ocorrem nas células epiteliais e nas células do útero e do ovário. Sua função é de adesão celular.
E assim terminamos a parte de especializações de membrana.
Esse tipo de junção ocorre na maioria das células dos animais superiores. Não é encontrada em células sanguíneas, musculares e esqueléticas.
Essas junções são compostas por canais hidrofílicos que ligam os citoplasmas de células vizinhas. Esses canais possuem dois conéxons com 6 conexinas cada. Têm a função de transporte de substâncias. Há diversos tipos de conexinas, dependendo da genética.
As junções comunicantes homotípicas são minoria, enquanto as heterotípicas são maioria.
Dependendo do que se quer transportar, há variabilidade nos canais comunicantes.
Transporte célula-célula
- acoplamento metabólico ou cooperação metabólica:
- AMP cíclico
- Ca 2+: contração muscular
Regulação da permeabilidadeAs junções gap regulam a permeabilidade através de estruturas dinâmicas:
- estados aberto <-> fechado
> baixo pH / alta [Ca 2+] => fechamento
Importância nas células de embrião:
- vias de sinalização de longo alcance
- criação de gradientes de concentração
Importância fisiopalógica:
- tecidos excitáveis, como o nervoso: rapidez
- células de Schwann: intercâmbio de nutrientes
- células endócrinas e exócrinas: amplificação da resposta secretória
Junções GAP x Doenças:
Doença de Charcot - Marie - Tooth
> Neuropatia = desmielização e degeneração - nervos periféricos -> alteração nas células de Schwann
> Sintomas: fraqueza, atrofia muscular e deformação dos pés
Junções Célula-Matriz
1. Junções de adesão focal
São junções entre célula e matriz extracelular, realizadas por filamentos de actina. A função dessas junções é justamente a adesão da célula na matriz extracelular. Ocorre principalmente em células livres e amorfas que precisam se fixar no meio (com as proteínas do meio).
Proteínas Integrais
- Integrinas
São glicoproteínas heterodímeras (16 tipos de alfa e 8 tipos de beta) ligadas ao citoesqueleto de um lado e a receptores da matriz do outro.
Proteínas de Ligação (Citosólicas)
- Talina
- Vinculina
- Paxilina ou Quinase FAK
A ligação extracelular das integrinas pode contribuir na sinalização de dentro para fora da célula. Isso ocorre quando um sinal elétrico ativa as integrinas para se ligarem a uma substância da matriz extracelular. Exemplo disso: coagulação.
2. Hemidesmossomos
- aderem a célula na lâmina basal
- auxiliam na resistência ao estresse mecânico
- ocorrem na epiderme, no epitélio gastrointestinal, nas glândulas mamárias, no epitélio de transição da bexiga, etc.
Proteínas Integrais
- adesão: células na matriz extracelular/lâmina basal
- integrinas: subtipo alfa6beta4: liga-se à laminina tipo 5
Proteínas de Ligação
- BP230
- BP180: proteína integral que estabiliza a ligação integrina - citoesqueleto
Doenças auto-imunes na pele:
Penfigóide bolhoso
- mesma doença dos desmossomos
- anticorpos: BP180 - lâmina basal
Epidermólise bolhosa
- atresia pilórica (o indivíduo não forma canais - glândulas, pêlos, etc)
- mutações nos genes alfa-6 e beta-4
Microvilosidades
São especializações digitiformes, formando-se a partir de evaginações da membrana plasmática. Formadas por filamentos de actina (citoesqueleto) + proteínas associadas. Possuem uma teia (ou trama) terminal, composta por espectrina.
Estereocílios
São prolongamentos imóveis da membrana plasmática. Não há nenhuma relação com cílios. Ocorrem no epidídimo e em outros ductos do aparelho reprodutor masculino. Sua função é aumentar a área.
Interdigitações
São especializações célula-célula. Consistem de expansões digitiformes que entrelaçam as células. Ocorrem nas células epiteliais e nas células do útero e do ovário. Sua função é de adesão celular.
E assim terminamos a parte de especializações de membrana.
Biologia Celular - Aula Teórica 09 - MB: Especializações/junções
As especializações são elementos altamente dinâmicos da MB, e o mau funcionamento dessas estruturas pode acarretar em patologias.
São elas as seguintes:
- Junções intercelulares
> junção de oclusão \
> junção aderente - complexo unitivo
> desmossomos /
> junção comunicante
- Microvilos - microvilosidades
- Estereocílios
- Interdigitações
- Outros
Junções Intercelulares
Junção de oclusão
É uma faixa contínua formada por ocludinas e claudinas, localizada na parte apical de células epiteliais. Sua função é vedar total ou parcialmente o trânsito de íons e moléculas por entre as células. Assim, realizam o controle celular, fazendo com que as partículas passem por dentro da célula. Outra função da zona oclusiva é permitir que existam diferentes potenciais elétricos nas duas faces da camada epitelial.
Junção aderente
É uma espécie de cinturão que fica logo abaixo da junção de oclusão, atuando na adesão celular, na polaridade celular e no reconhecimento celular.
As responsáveis por essa adesão são as proteínas caderinas, que ligam-se ao citoesqueleto através de filamentos de actina.
As caderinas são CAMs (moléculas de adesão celular) que necessitam de Ca++ para fazer a junção celular.
Outras CAMs são as imonoglobulinas (Ig), que não dependem de Ca++ para atuar, como a N-Cam, que atua na junção aderente das células do tecido nervoso.
No reconhecimento celular, temos interações homotípicas (entre células do mesmo tecido) e heterotípicas (entre células de tecidos diferentes). Nas homotípicas, as caderinas fazem adesão celular, enquanto nas heterotípicas não. Isso facilita a organogênese, pois células do mesmo tecido tendem a se juntar.
Desmossomos
Desmossomos são proteínas lineares e paralelas de ligação entre citoesqueleto e proteínas integrais de membrana, possibilitando conexão entre citoesqueleto de duas células distintas. Os filamentos intermediários do citoesqueleto ligam-se à desmogleína ou à desmocolina (ambas são caderinas desmossômicas) da membrana.
Os desmossomos ocorrem em qualquer região, podendo ser vistos ao ME.
Proteínas de ligação: placoglobina e desmoplaquina.
> Essas proteínas interligam e estabilizam a ligação caderina - citoesqueleto.
Desmossomos x Doenças auto-imunes da pele
> pênfigo: produz anticorpos contra as próprias caderinas desmossomais (desmogleína)
- perda de adesão celular
- dermatose (bolhas na pele)
- morte
São elas as seguintes:
- Junções intercelulares
> junção de oclusão \
> junção aderente - complexo unitivo
> desmossomos /
> junção comunicante
- Microvilos - microvilosidades
- Estereocílios
- Interdigitações
- Outros
Junções Intercelulares
Junção de oclusão
É uma faixa contínua formada por ocludinas e claudinas, localizada na parte apical de células epiteliais. Sua função é vedar total ou parcialmente o trânsito de íons e moléculas por entre as células. Assim, realizam o controle celular, fazendo com que as partículas passem por dentro da célula. Outra função da zona oclusiva é permitir que existam diferentes potenciais elétricos nas duas faces da camada epitelial.
Junção aderente
É uma espécie de cinturão que fica logo abaixo da junção de oclusão, atuando na adesão celular, na polaridade celular e no reconhecimento celular.
As responsáveis por essa adesão são as proteínas caderinas, que ligam-se ao citoesqueleto através de filamentos de actina.
As caderinas são CAMs (moléculas de adesão celular) que necessitam de Ca++ para fazer a junção celular.
Outras CAMs são as imonoglobulinas (Ig), que não dependem de Ca++ para atuar, como a N-Cam, que atua na junção aderente das células do tecido nervoso.
No reconhecimento celular, temos interações homotípicas (entre células do mesmo tecido) e heterotípicas (entre células de tecidos diferentes). Nas homotípicas, as caderinas fazem adesão celular, enquanto nas heterotípicas não. Isso facilita a organogênese, pois células do mesmo tecido tendem a se juntar.
Desmossomos
Desmossomos são proteínas lineares e paralelas de ligação entre citoesqueleto e proteínas integrais de membrana, possibilitando conexão entre citoesqueleto de duas células distintas. Os filamentos intermediários do citoesqueleto ligam-se à desmogleína ou à desmocolina (ambas são caderinas desmossômicas) da membrana.
Os desmossomos ocorrem em qualquer região, podendo ser vistos ao ME.
Proteínas de ligação: placoglobina e desmoplaquina.
> Essas proteínas interligam e estabilizam a ligação caderina - citoesqueleto.
Desmossomos x Doenças auto-imunes da pele
> pênfigo: produz anticorpos contra as próprias caderinas desmossomais (desmogleína)
- perda de adesão celular
- dermatose (bolhas na pele)
- morte
terça-feira, 23 de março de 2010
Biologia Celular - Aula Teórica 08 - Microscopia Eletrônica
A aula de Microscopia Eletrônica inicia-se com a apresentação de dois tipos de ME:
- Microscopia Eletrônica de Varredura
- Microscopia Eletrônica de Transmissão
Ambas possuem algumas características em comum, como:
- fixação pelo glutaraldeído
- pós-fixação pelo tetróxido de ósmio
- desidratação em série alcoólica ou acetona
Porém, há também diferenças entre elas, como:
M.E.T.
- material deverá ser incluído em resinas especiais
- microtomia - cortes ultrafinos
- contrastação com metais pesados
M.E.V.
- material deverá passar por secagem
- evaporação com ouro na superfície a ser analisada
- não necessita de contrastação
Microscopia Eletrônica de Transmissão
- fixação: estabilização de estruturas
ex.: glutaraldeído, paraformaldeído, ósmio...
- obtenção de cortes semifinos/finos
- pontes cruzadas: fixador - componentes estruturais
- fixação química
Microscopia Eletrônica de Varreduras
- ponto crítico: retirada total de água do sistema
> CO2: remoção total do etanol
> energia cinética = gás
- metalização
> adiciona-se metal na superfície da célula -> aumenta a condutividade da amostra
> utiliza-se ouro e paládio
Esquema Geral
MET
* filamento de tungstênio - cátodo/produção de elétrons
* placa perfurada - ânodo/forma o feixe de elétrons
* bobina 1 ou lente magnética - direciona o feixe
* bobina 2 ou "objetiva" - dá o limite de resolução
* bobina 3 - projeção de elétrons
* vácuo e refrigeração
MEV
* trajeto dos elétrons - igual ao MET
* elétrons secundários - coletor - amplificador - pontos
* imagem - na tela do monitor
Fim da aula sobre microscropia eletrônica.
- Microscopia Eletrônica de Varredura
- Microscopia Eletrônica de Transmissão
Ambas possuem algumas características em comum, como:
- fixação pelo glutaraldeído
- pós-fixação pelo tetróxido de ósmio
- desidratação em série alcoólica ou acetona
Porém, há também diferenças entre elas, como:
M.E.T.
- material deverá ser incluído em resinas especiais
- microtomia - cortes ultrafinos
- contrastação com metais pesados
M.E.V.
- material deverá passar por secagem
- evaporação com ouro na superfície a ser analisada
- não necessita de contrastação
Microscopia Eletrônica de Transmissão
- fixação: estabilização de estruturas
ex.: glutaraldeído, paraformaldeído, ósmio...
- obtenção de cortes semifinos/finos
- pontes cruzadas: fixador - componentes estruturais
- fixação química
Microscopia Eletrônica de Varreduras
- ponto crítico: retirada total de água do sistema
> CO2: remoção total do etanol
> energia cinética = gás
- metalização
> adiciona-se metal na superfície da célula -> aumenta a condutividade da amostra
> utiliza-se ouro e paládio
Esquema Geral
MET
* filamento de tungstênio - cátodo/produção de elétrons
* placa perfurada - ânodo/forma o feixe de elétrons
* bobina 1 ou lente magnética - direciona o feixe
* bobina 2 ou "objetiva" - dá o limite de resolução
* bobina 3 - projeção de elétrons
* vácuo e refrigeração
MEV
* trajeto dos elétrons - igual ao MET
* elétrons secundários - coletor - amplificador - pontos
* imagem - na tela do monitor
Fim da aula sobre microscropia eletrônica.
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