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Membrana Celular

 

Membrana Celular
Figura esquemática da Membrana Celular

As membranas celulares são essenciais para a vida da célula.

A Membrama Plasmática envolve a célula, define seus limites, e mantêm as diferenças essenciais entre o citosol e o meio extracelular. Dentro da célula, as membranas do retículo endoplasmático, aparelho de Golgi, mitocôndrias, e outras organelas envoltas por membrana, em células eucarióticas, mantêm as diferenças características entre os conteúdos de cada organela e o citosol.

Todas as membranas biológicas têm uma estrutura geral comum: é um filme muito fino de lipídeos e de proteínas mantidas juntas principalmente por interações não covalentes.

As membranas celulares são estruturas dinâmicas, fluidas, e a maior parte de suas moléculas são capazes de mover-se no plano da membrana, as moléculas individuais de lipídeos são capazes de difundirem-se rapidamente dentro de sua própria monocamada e raramente saltam de uma monocamada para outra. As moléculas lipídicas são arranjadas como uma dupla camada contínua com cerca de 5nm de espessura. Essa bicamada lipídica fornece a estrutura básica da membrana e atua como uma barreira relativamente impermeável à passagem da maioria das molécula hidrossolúveis.

Os glicolipídeos são encontrados na metade não citoplasmática da bicamada lipídica. Na membrana plasmática os seus grupos açúcar estão expostos na superfície celular, sugerindo que eles desempenham algum papel nas interações da célula com a sua vizinhança.

As membranas plasmáticas de eucariotos contêm quantidades particularmente grandes de colesterol. As moléculas de colesterol aumentam as propriedades de barreira da bicamada lipídica e devido as seus rígidos anéis planos de esteróide diminue a mobilidade e torna a bicamada lipídica menos fluidas.

A maioria dos lipídeos que compõem a membrana são fosfolipídeos dos quais predominam: fosfatidilcolina, esfingomielina, fosfatidilserina e fosfatidiletanolamina.

Membrana Celular
Eletromicrografia mostrando as membranas plasmáticas e o espaço intercelular

Proteínas da Membrana

Enquanto a bicamada lipídica determina a estrutura básica das membrans biológicas, as proteínas são responsáveis pela maoria das funções da membrana, atuando como receptores específicos, enzimas, proteínas transportadoras, entre outra funções.

Muitas proteínas da membrana estendem-se através da bicamada lipíca: em algumas dessas proteínas transmembrana a cadeia polipeptídica cruza a bicamada como uma alfa-hélice única (proteínas unipasso); em outras, inclusive naquelas responsáveis pelo transporte transmembrana de íons e pequenas moléculas hidrossolúveis, a camada polipeptídica cruza a bicamada múltiplas vezes, seja como uma série de alfa-hélices, seja como uma folha beta na forma de um barril fechado (proteína multipasso).

Outras proteínas associadas a membrana não cruzam a bicamada, mas ao contrário são presas a um ou ao outro lado da membrana. Muitas dessa são ligadas por interações não covalentes a proteína transmembrana, enquanto outras são ligadas através de grupos lipídicos ligados covalentemente. Como as moléculas lipídicas na bicamada, muitas proteínas da membrans são capazes de difundir-se rapidamente no plano da membrana. Por outro lado, as células têm mecanismos para imobilizar proteínas específicas da membrana e para confinar moléculas lipídicas e protéicas a domínios específicos.

Veja na figura abaixo as principais funções das proteínas da membrana celular:

Membrana Celular
Funções da Membrana Celular

Glicocálix ou cobertura celular

O termo cobertura celular ou glicocálix é freqüentmente utilizado para descrever a região rica em carboidratos na superfície celular. Esses carboidratos ocorrem tanto como cadeias de oligossacarídeos ligadas covalente a proteínas da membrana (glicoproteínas) e lipídeos (glicolipídeos), e na forma de proteoglicanos que consistem de longas cadeias de polissacarídeos ligados covalentemente a um núcleo protéico.

Membrana Celular
Eletromicrografia mostrando as vilosidades da membrana plasmática e o Glicocálix

As cadeias laterais de oligossacarídeos são extremamente diversificadas no arranjo de seus açúcares. Essa cobertura de carboidratos ajuda a proteger a superfície celular de lesões mecânicas e químicas e recentemente descobriu-se que oligossacarídeos específicos funcionam como intemediários em diversos processos transitórios de adesão célula-célula, inclusive aqueles que ocorre em interações espermatozóide-óvulo, coagulação sangüínea, e recirculação de linfócitos em respostas inflamatórias.

Fonte: www.hurnp.uel.br

Membrana Celular

O que é

A membrana celular (membrana do plasma) é uma membrana semi-permeável fina que envolve o citoplasma de uma célula . A sua função é a de proteger a integridade do interior da célula, permitindo que certas substâncias para a célula, enquanto mantendo a outras substâncias. É também serve como uma base de fixação para o citoesqueleto em alguns organismos e a parede celular em outras. Assim, a membrana da célula, também serve para ajudar a suportar a célula e ajudar a manter a sua forma. células animais , células vegetais , células procarióticas e células fúngicas têm membranas celulares.

A estrutura da membrana celular

A membrana celular é composta principalmente de uma mistura de proteínas e lipídios . Dependendo da localização da membrana e função no corpo, lípidos pode fazer-se em qualquer lugar de 20 a 80 por cento da membrana, com o restante sendo proteínas. Enquanto os lípidos das membranas ajuda a dar a sua flexibilidade, proteínas monitorizar e manter o clima química da célula e auxiliar na transferência de moléculas através da membrana.

Membrana Celular - Lipídeos

Os fosfolípidos são um dos principais componentes das membranas celulares. Eles formam uma bicamada lipídica em que seus hidrofílico (atraída pela água) áreas cabeça organizar espontaneamente para enfrentar o citoplasma aquoso e do líquido extracelular, enquanto seus hidrofóbicas (repelidas pela água) áreas cauda enfrentar longe do citoplasma eo líquido extracelular. A bicamada lipídica é semi-permeável, permitindo que apenas certas moléculas para se difundem através da membrana.

O colesterol é um outro componente lipídica das membranas celulares. Isso ajuda a endurecer as membranas celulares e não é encontrada nas membranas das células vegetais.

Glicolipidos estão localizados na superfície das membranas celulares e possuem um hidrato de carbono da cadeia de açúcar ligada a eles. Eles ajudam a célula reconhecer outras células do corpo.

Proteínas da membrana celular

As proteínas estruturais ajudam a dar o apoio e forma da célula. Proteínas receptoras da membrana celular ajudam as células se comunicar com seu ambiente externo através do uso de hormônios, neurotransmissores e outras moléculas sinalizadoras proteínas. Transporte, tais como proteínas globulares, as moléculas de transporte através das membranas celulares por meio de difusão facilitada. Glicoproteínas ter uma cadeia de carboidratos ligados a eles. Eles são incorporados na membrana celular e ajudar na célula para célula de comunicação e transporte molecular através da membrana.

Estruturas célula eucariótica

A membrana da célula é apenas um componente de uma célula.

As seguintes estruturas de células também pode ser encontrado em uma célula eucariótica típico de animais:

Centríolos - ajudar a organizar a montagem dos microtúbulos.
Cromossomos - casa de DNA celular.
Cílios e flagelos - ajuda na locomoção celular.
Retículo endoplasmático - sintetiza carboidratos e lipídios.
Complexo de Golgi - fabricantes, lojas e navios de certos produtos celulares.
Os lisossomos - digerir macromoléculas celulares.
As mitocôndrias - fornecem energia para a célula.
Núcleo - controla o crescimento celular e reprodução.
Peroxisomes - desintoxicar álcool, formam ácidos biliares, e usar o oxigênio para quebrar gorduras.
Os ribossomos - responsáveis ??pela produção de proteínas através de tradução .

Fonte: biology.about.com

Membrana Celular

A Membrana plasmática

1. O Limite das Células

Todas as células vivas possuem uma membrana delimitante e são capazes de controlar a entrada e a saída de substâncias do hialoplasma para o meio extracelular e vice-versa. O fluxo permanente de materiais se dá através de um fino envoltório, a membrana plasmática ou plasmalema.

Além dessa, as células possuem outras membranas, delimitando estruturas internas, como o complexo de Golgi e o retículo endoplasmático. Todas as membranas celulares, tanto as internas como a membrana de revestimento externo, têm algumas características em comum, quanto à sua composição química e quanto a algumas de suas propriedades.

2. Estrutura Microscópica e Ultramicroscópica

A membrana plasmática é tão fina que não pode ser visualizada nem nos melhores microscópios ópticos. Apenas os microscópios eletrônicos são capazes de permitir a observação de alguns aspectos morfológicos das membranas. Ao microscópio eletrônico, a membrana plasmática mostra-se como uma estrutura trilaminar, ou seja, como três camadas sobrepostas. Essa estrutura trilaminar é conhecida por unidade de membrana.

Membrana Celular
Membrana plasmática

Estudos químicos diretos e a análise da permeabilidade celular mostram que as membranas tem composição lipoprotéica, ou seja, são formadas por gorduras e por proteínas. Os lipídios possuem, em suas moléculas, uma extremidade hidrofóbica com aversão pela água, e outra extremidade hidrofílica, com afinidade pela água.

A membrana plasmática possui uma camada bimolecular de lipídios, com as porções hidrofóbicas das suas moléculas voltadas umas para as outras, e as porções hidrofílicas voltadas para as superfícies interna e externa damembrana. Mergulhadas nesse "tapete de gordura", estão as moléculas de proteínas, ora expostas na face externa, ora na face interna ou em ambas as faces da membrana plasmática.

Membrana Celular
Membrana Celular

Esse modelo molecular, proposto por Singer e Nicholson, explica muitas das propriedades físico-químicas e biológicas das membranas celulares, além de apresentar correspondência com a observação microscópica da membrana.

3. As Trocas entre os Meios Intra e Extracelular

A capacidade da membrana de ser ou não atravessada por determinadas substâncias corresponde à sua permeabilidade.

As membranas são classificadas em quatro categorias, de acordo com a sua permeabilidade:

a. Membranas permeáveis: são aquelas que permitem a passagem, através delas, tanto dos solutos como do solvente;
b. Membranas impermeáveis: não permitem a passagem nem dos solutos e nem do solvente;
c. Membranas semipermeáveis: são as que permitem a passagem do solvente, mas impedem a passagem dos solutos.
d. Membranas seletivamente permeáveis: permitem a passagem do solvente e também de alguns tipos de solutos. Os fatores que determinam quais são os solutos capazes de atravessar a membrana ou não são o tamanho da molécula, sua carga elétrica, sua polaridade, etc. As membranas celulares se enquadram nessa categoria.

A passagem de partículas através das membranas é aleatória e sempre acontece em maior fluxo do local de maior concentração para o local de menor concentração. Esse tipo de movimento é chamado a favor do gradiente de concentração. Esse movimento a favor do gradiente de concentração acontece até que se estabeleça igualdade de concentração entre os dois meios, ou seja, até que a distribuição de partículas seja uniforme.

Os principais mecanismos de passagem de substâncias através das membranas são o transporte passivo, o transporte ativo e os transportes de massa.

4. Transporte Passivo

Ocorre sempre a favor do gradiente, no sentido de igualar as concentrações nas duas faces da membrana. Não envolve nenhum gasto de energia.

A - Osmose

A água se movimenta livremente através das membranas celulares. Esse movimento se faz do local de menor concentração de solutos (pois é o local de maior concentração de água!) para o local de maior concentração. A pressão com a qual a água é forçada a atravessar a membrana é conhecida por pressão osmótica.

A osmose não é influenciada pela natureza do soluto, mas pela quantidade de partículas de soluto existentes em uma solução. Quando duas soluções contêm a mesma quantidade de partículas por unidade de volume, mesmo que não sejam partículas do mesmo tipo, são chamadas soluções isotônicas. Caso estejam separadas por uma membrana semipermeável, ou por uma membrana seletivamente permeável, o fluxo de água nos dois sentidos será exatamente igual, e podemos dizer que o fluxo global de água é nulo.

Quando se comparam soluções com diferentes quantidades de partículas por unidades de volume, a de maior concentração de partículas é hipertônica, e exerce maior pressão osmótica. A solução de menor concentração de partículas é hipotônica, e a sua pressão osmótica é menor. Separadas por uma membrana semipermeável, há passagem de água da solução hipotônica em direção à solução hipertônica.

A osmose pode provocar alterações na forma das células. Uma hemácia humana, célula que tem o formato de um disco bicôncavo, é isotônica em relação a uma solução de cloreto de sódio a 0,9% em massa. Essa solução é conhecida como solução fisiológica, e é empregada para hidratação endovenosa, para lavagem de ferimentos e de lentes de contato, etc. Se uma hemácia for colocada em um meio de concentração superior a essa (uma solução hipertônica, portanto), perde água e murcha. Se estiver em uma solução mais diluída (solução hipotônica), absorve água por osmose. Se a entrada de água for intensa, a célula se distende até se romper. O rompimento das hemácias se chama hemólise.

Existem protozoários, animais formados por uma única célula, que vivem em água doce, cuja concentração de partículas é inferior à do meio intracelular. Como esses organismos evitam a explosão das suas células? Graças à presença de uma "bomba" chamada vacúolo pulsátil ou vacúolo contrátil. Quando há entrada de água por osmose, em quantidade superior àquela que a célula consegue tolerar, o vacúolo pulsátil bombeia o excesso de água para fora da célula.

Protozoários marinhos não possuem vacúolo pulsátil, uma vez que o meio externo é hipertônico em relação ao seu citoplasma, e a tendência é de saída de água por osmose.

B - Difusão simples

Consiste na passagem de partículas de soluto do local de maior para o local de menor concentração, tendendo a estabelecer um equilíbrio. É um processo geralmente lento, exceto quando o gradiente de concentração é muito elevado ou quando as distâncias a serem percorridas pelas partículas forem muito pequenas.

A passagem de substâncias relativamente grandes através da membrana se dá por intermédio de poros que ela possui, e que põe diretamente em contato o hialoplasma e o meio extracelular.

A velocidade com a qual determinadas moléculas se difundem pelas membranas das células depende de alguns fatores, anteriormente citados: tamanho das moléculas, carga elétrica, polaridade, etc.

C - Difusão facilitada

Algumas substâncias entram nas células a favor do gradiente de concentração e sem gasto de energia, mas com uma velocidade muito maior do que a que seria esperada se a entrada ocorresse por difusão simples. Nas células, isso acontece, por exemplo, com a glicose, com os aminoácidos e com algumas vitaminas.

As substâncias "facilitadoras", presentes nas membranas celulares, são as permeases, e têm natureza protéica.

5. Trasnporte Ativo

Nesse mecanismo de transporte, atuam moléculas carregadoras que também são proteínas. Ocorre contra o gradiente de concentração e com gasto de energia.

Os mecanismos de transporte ativo agem como "portas giratórias", que recolhem uma substância em uma das faces da membrana e a soltam na outra face.

Alguns mecanismos realizam uma troca de partículas, levando uma de dentro para fora e outra de fora para dentro. Um exemplo desse tipo de transporte é a bomba de sódio e de potássio, que recolhe um íon sódio na face interna da membrana e o solta no lado de fora da célula. Na face externa, prende-se a um íon potássio, que é lançado no meio intracelular. Esse mecanismo permite que a célula mantenha alta concentração de potássio dentro da célula e alta concentração de sódio no meio extracelular.

A energia empregada pelos mecanismos de transporte ativo vem do ATP, produzido nas mitocôndrias, durante a respiração celular.

6. Transportes de Massa

As células são capazes de englobar grandes quantidades de materiais "em bloco". Geralmente, esses mecanismos são empregados na obtenção de macromoléculas, como proteínas, polissacarídeos, ácidos nucléicos, etc. Essa entrada de materiais em grandes porções é chamada endocitose. Esses processos de transporte de massa sempre são acompanhados por alterações morfológicas da célula e de grande gasto de energia.

A endocitose pode ocorrer por dois mecanismos fundamentais:

A - Fagocitose

Membrana Celular
Fagocitose

É o processo pelo qual a célula engloba partículas sólidas, pela emissão de pseudópodos. Nos protozoários, a fagocitose é uma etapa importante da alimentação, pois é a forma pela qual esses organismos unicelulares conseguem obter alimentos em grandes quantidades de uma só vez. Nos metazoários, animais formados por numerosas células, a fagocitose desempanha papéis mais específicos, como a defesa contra microorganismos e a remodelagem de alguns tecidos, como os ossos.

B - Pinocitose

Processo pelo qual a célula engloba gotículas de líquido ou partíiculas de diâmetro inferior a 1 micrômetro.

Depois de englobadas por fagocitose ou por pinocitose, as substâncias permanecem no interior de vesículas, fagossomos ou pinossomos. Nelas, são acrescidas das enzimas presentes nos lisossomos, formando o vacúolo digestivo. Voltaremos ao assunto quando estudarmos a digestão celular.

7. Diferenciações da Membrana Plasmática

No desempenho de funções específicas, surgem diferenciações da membrana plasmática de algumas células. passamos a apresentar algumas dessas diferenciações:

a) Microvilosidades: são expansões semelhantes a dedos de luvas, que aumentam a superfície de absorção das células que as possuem. São encontradas nas células que revestem o intestino e nas células dos túbulos renais.
b) Interdigitações:
são conjuntos de saliências e reentrâncias das membranas de células vizinhas, que se encaixam e facilitam as trocas de substâncias entre elas. São observadas nas células dos túbulos renais.
c) Desmossomos:
são placas arredondadas formadas pelas membranas de células vizinhas. O espaço entre as membranas é ocupado por um material mais elétron-denso que o glicocálix.
Na sua face interna, inserem-se filamentos do citoesqueleto que mergulham no hialoplasma. É o local de "ancoragem" dos componentes do citoesqueleto, e de forte adesão entre células vizinhas.
d) Plasmodesmos:
através de perfurações na parede celular, passam "pontes" que colocam em contato direto o citoplasma de duas células vegetais vizinhas, permitindo o livre trânsito de substâncias entre elas. As células dos vasos condutores de seiva elaborada (ou orgânica) possuem numerosos plasmodesmos, pelos quais a seiva flui. Os orifícios da parede celular, pelos quais passam essas pontes citoplasmáticas, são as pontuações.

Fonte: biomania.com.br

Membrana Celular

A Membrana plasmática (ou celular) engloba a célula, definindo seus limites, separa o meio intracelular do extracelular e é o principal responsável pelo controle da saída e entrada de substâncias da célula. Ela é constituída por duas camadas lipídicas fluidas e contínuas onde estão inseridas moléculas protéicas, receptores específicos, que confere o modelo mosaico fluido.

Estrutura e Composição da Membrana Celular

As moléculas lipídicas constituem 50% da massa da maioria das membranas de células animais, sendo o restante, constituído de proteínas. As moléculas lipídicas são anfipáticas, pois possuem uma extremidade hidrofílica ou polar (solúvel em meio aquoso) e uma extremidade hidrofóbica ou não-polar (insolúvel em água).

Os três principais grupos de lipídios da membrana são os fosfolipídeos, o colesterol e os glicolipídeos. Os fosfolipídeos possuem uma cabeça polar e duas caudas de hidrocarboneto hidrofóbicas (característica que confere a dupla camada lipídica). As caudas são normalmente ácidos graxos com diferenças no comprimento, o que influi na fluidez da membrana. As moléculas de colesterol aumentam as propriedades de permeabilidade das duplas camadas lipídicas. Ela torna a bicamada lipídica menos sujeit a a deformaç ões, e assim, diminui a permeabilidade da membrana.

Os glicolipídeos auxiliam na proteção da membrana plasmática em condições adversas, como pH baixo. Sua presença altera o campo elétrico através da membrana e das concentrações dos íons na superfície da membrana. Acredita-se que essas moléculas participem dos processos de reconhecimento celular, e alguns glicolipídeos propiciam pontos de entrada para algumas toxinas bacterianas. A membrana plasmática não é uma estrutura estática, os lipídios movem-se proporcionando uma fluidez à membrana. Os lipídios podem girar em torno de seu próprio eixo, podem difundir-se lateralmente na monocamada, migrar de uma monocamada para outra (flip-flop) que acontece raramente, e movimentos de flexão por causa das cadeias de hidrocarbonetos.

A fluidez da membrana plasmática depende também da temperatura e da quantidade de colesterol, pois quanto maior a temperatura e Proteínas da Membrana As proteínas de desempenham a maioria das funções específicas das membranas.

São elas que conferem as propriedades funcionais características de cada tipo de membrana.

As proteínas de membrana podem ser: Proteínas transmembrana: atravessam a bicamada lipídica e são anfipáticas. Elas podem atravessar a membrana uma única vez (proteína transmembrana de passagem única) ou então atravessando várias vezes a membrana (proteína transmembrana multipassagem.

As proteínas transmembrana podem ser em a hélice ou arranjados como barris b (figura abaixo). Podem ter a função de transportar íons, funcionar como receptores ou como enzimas. A grande maioria das proteínas de membrana multipassagem das células eucarióticas e da membrana bacteriana é formada por a hélices transmembrana, enquanto as barris b se restringem principalmente às membranas externas das bactérias, das mitocôndrias e dos cloroplastos.

Proteína banda 3 atua como transportador de ânions que permite que o HCO3- atravesse a membrana em troca do Cl-. As proteínas de membrana estão geralmente associadas a carboidratos, que são encontrados como cadeias de oligossacarídeos ligadas covalentemente às proteínas (glicoproteínas) e a lipídeos (glicolipídeos), ou como cadeias de polissacarídeos de moléculas de proteoglicanas. O glicocálice é uma zona onde se encontra vários desses carboidratos na superfície da membrana.

Transporte Ativo e Passivo

A bicamada lipídica serve como barreira, permitindo que a célula mantenha as concentrações de solutos no citosol, que são diferentes do meio extracelular. Para isso, a membrana desenvolveu mecanismos de transporte (proteínas carregadoras e de canal), ou O transporte passivo ou difusão facilitada ocorre quando as proteínas de transporte (canal) operam para importar moléculas específicas para dentro da célula, orientadas somente por um gradiente de concentração. A difusão passiva ocorre a favor de um gradiente, mas é um processo físico, que não utiliza proteínas transportadoras e não há gasto O transporte ativo ocorre contra um gradiente de concentração e é mediado por carreadoras, chamadas de bombas. A atividade bombeadora consome energia (ATP).

As proteínas que transportam somente um tipo de soluto é denominada uniporte, outras depende do transporte de um outro soluto, atuando como carreadores acoplados, que podem ser simportes (transferência do segundo soluto na mesma direção) ou antiporte (transferência do segundo soluto na direção oposta).

Produzem um liquido lubrificante e protetor, chamado muco. O muco é um material complexo, constituído principalmente por - O complexo de golgi também é responsável pela secreção da primeira parede que separa duas células vegetais em divisão. - O complexo de golgi origina os lisossomos, vesículas cheias de enzimas.

Lisossomo e seu papel

São pequenas vesículas , que contém enzimas digestivas de todos os tipos. Essas enzimas digerem material que a célula engloba e, As enzimas lisossômicas são produzidas no retículo rugoso, passam para o complexo de golgi, onde são empacotadas e liberadas na forma de vesículas ( lisossomos primários). Quando uma partícula de alimentos é englobadas por endocitose, forma-se um vacúolo aliment ar, um ou mais lisossomos fundem-se no fagossomo despejando enz imas digest ivas nele, assim forma-se o vac úolo digest ivo e as moléculas provenientes da digestão se fundem no citoplasma. O vacúolo cheio de resíduos é chamado de vacúolo residual.

Funções dos Lisossomos:

a) Heterofagica: substancias que entram na célula e são digeridas pelos lisossomos. Ex: fagocitose e pinocitose

b) Autofágica: Os lisosssomos digerem estruturas da própria celula. Ex: organelas que perdem sua função e são digeridas ou em c) Autolise: Os lisossomos rompem-se e matam as células como caso da silicose, doença pulmonar causada por inalação de pó de sílica, destruindo regiões do pulmão.

Peroxissomos

São estruturas em forma de vesículas, semelhantes ao lisossomos, contendo certas enzimas relacionadas a reações que envolvem oxigênio. Uma das enzimas é a catalase, que facilita a decomposição da água oxigenada em água e oxigênio. Além disso os grandes peroxissomos existentes nos rins e no fígado têm um importante papel na destruição de moléculas tóxicas.

As mitocôndrias

São pequenos orgânulos existentes apenas em células eucariontes . A membrana interna da mitocôndria apresenta dobras chamadas cristas mitocondriais, No interior da mitocôndria é repleto de um material de consistência fluida, chamada matriz mitocondrial. O papel da mitocôndria é a liberação de energia indispensável para o trabalho celular.

Os plastos

São orgânulos citoplasmáticos exclusivo de células vegetais. Os plastos podem ser incolores (leucoplastos) ou possuir pigmentos. Os leucoplastos são relacionados com a reserva de alimentos . A coloração de muitos órgão vegetais, como flores frutas e folhas deve-se aos c romoplast os. Nos c loroplast os oc orre a fot ossínt ese os x ant oplast os e os erit roplast os at uam c om filament os prot et ores.

Os cloroplastos: Estrutura e função

No interior do cloroplasto é preenchido com material amorfo , o estroma. Neste ficam mergulhadas lamelas, dispostas de maneira mais ou menos paralela ao eixo maior do cloroplasto. Perto das lamelas se encontra o tilacóide, que lembra pilhas de moedas. Cada pilha é chamada de granum. O conjunto deles se chama de grana. A clorofila fica concentrada principalmente nos grana.

Cílios: Os vacúolos

Qualquer pedaço no citoplasma delimitado por um pedaço de membrana lipoprotéica.

As variedades mais comuns são:

Vacúolos relacionados c om a digestão intracelular (lisossomos)

Vacúolos contráteis (ou pulsáteis) (Protozoários de água doce)

Vacúolos vegetais (armazenam pigmentos, reserva energéticas e água)m As inclusões São formações não vivas existentes no citoplasma, como grãos de amido gotas de óleo. O conjunto de inclusões denomina-se paraplasma. A seqüência das estruturas formadas durante a digestão intracelular é: Vacúolo alimentar, vacúolo digestivo e vacúolo A diferença ent re Peroxissomos e lisossomos é que os Peroxissomos liberam enzimas responsáveis à destruição de moléculas tóxicas que possuem oxigênio e lisossomos contém as enzimas se relacionam a digestão intracelular. Vacúolo autofágico é um verdadeiro vacúolo digestivo que fazem reciclagem e renovação do material celular.

Fonte: www.ebah.com.br

Membrana Celular

È constituída por uma dupla camada fosfolipídica.  As porções polares dos fosfolípidos contatam o solvente aquoso e as suas longas porções hidrofóbicas  situam-se no interior da membrana, longe da água.

Na membrana encontram-se proteínas de dois tipos:

Periféricas - encontram-se associadas à superfície da membrana, normalmente por interações não covalentes. Não atravessam a membrana. Muitas vezes podem ser removidas por tratamento das membranas com concentrações crescentes de sal, que enfraquecem as ligações iónicas entre estas proteínas e os fosfolípidos e/ou outros componentes membranares.
Integrais 
- encontram-se profundamente embebidas na membrana, atravessando-a e  contatando simiultaneamente com o citoplasma e com o meio extracelular. A sua remoção exige a utilização de detergentes.

A pH fisiológico, as macromoléculas que se encontram no Fluido IntraCelular (FIC) possuem na sua quase totalidade carga negativa. Para contrabalançar estas cargas negativas, o FIC possui também elevadas concentrações de catião potássio (K+). A grande concentração destes solutos no FIC significa que se o Fluido ExtraCelular (FEC) não contivesse solutos, haveria uma grande tendência para a água se mover do FEC para o FIC, provocando aumento do volume celular para além da elasticidade da membrana, i.e., ruptura membranar e consequente morte da célula (choque osmótico). O FEC deve possuir portanto solutos em quantidade suficiente para evitar a ocorrência de choque osmótico. Os solutos mais abundantes no FEC são o catião sódio (Na+) e o anião cloreto (Cl-). No entanto, os iões inorgânicos têm uma certa facilidade em atravessar a membrana, e portanto existe uma tendência para as suas concentrações se tornarem iguais no FEC e no FIC. Como as macromoléculas não atravessam facilmente a membrana e ficam retidas dentro da célula isto significa que na situação de equilíbrio existe maior concentração de solutos no FIC do que no FEC, o que mais uma vez provoca choque osmótico. A célula deve portanto possuir mecanismos que evitem o choque osmótico. 

Em células animais, existe uma proteína cuja função é manter as concentrações de iões inorgânicos longe da posição de equilíbrio, evitando assim a sua acumulação no FIC e posterior choque osmótico: a bomba de Na+/K+ ( Na+-K+ ATPase).

A bomba de Na+/K+ é uma proteína mebranar cuja função é expulsar Na+ do FIC e recolher K+ do FEC. Para realizar este trabalho é necessária energia, porque a proteína vai ter de transportar os iões de zonas em que se encontram em baixas concentrações para zonas em que se encontram em grandes concentrações, i.e. contra a sua “tendência natural”. Esta energia é fornecida pelo ATP.

O mecanismo da bomba é o seguinte:

Na+ liga-se à proteína na face citoplasmática da bomba.
ATP fosforila a bomba, induzindo uma mudança conformacional.
Na nova conformação, o Na+ fica voltado para o FEC e não para o FIC. A proteína perde afinidade para o sódio, que se desliga e se difunde no FEC.
Nesta nova conformação, a bomba tem grande afinidade para o K+, que se liga à proteína na face extracelular da bomba.
A proteína é desfosforilada, voltando à conformação inicial, com baixa afinidade para o potássio e com os locais de ligação de iões voltados para o citoplasma. O K+ difunde-se então para o FIC, e o ciclo reinicia-se.

O processo gasta bastante energia (cerca de 1/3 do ATP total produzido pela célula em alguns casos), e tem como resultado a translocação de 3 mol Na+ para o FEC e de 2 mol de K+ para o FIC por cada mol de ATP hidrolizada.

Além da sua óbvia utilidade na manutenção do volume celular, os gradientes de Na+ e K+ têm também outras funções, p.ex. a transmissão do impulso nervoso em células nervosas e o fornecimento de energia para transporte ativo.

Transporte através da membrana

A natureza hidrofóbica do interior da membrana cria problemas à difusão de moléculas de interesse biológico através delas, uma vez que muitas destas são hidrofílicas. Os lípidos, gases e as vitaminas lipossolúveis atravessam facilmente a membrana sem necessidade de mecanismos de transporte (difusão simples), mas as outras substâncias necessitam quase sempre de mecanismos específicos para a sua translocação.

Estes mecanismos podem ser de vários tipos:

Difusão facilitada: Difusão em que intervêm moléculas transportadoras. Como em qualquer difusão, as moléculas movem-se segundo o seu gradiente de concentração,i.e., das zonas em que estão em grande concentração para as zonas em que a sua concentração é baixa. Atravessam a membrana através de porinas (proteínas integrais com estrutura semelhante a um tubo que atravessa a membrana de uma face à outra) ou poros. O transporte de substâncias também pode ser feito através de canais. Estes distinguem-se dos poros por não se encontrarem permanentemente abertos. Só abrem mediante estímulos específicos (um choque mecânico, uma mudança de potencial eléctrico, a ligação de uma molécula específica, etc.)

Transporte ativo. As moléculas movem-se contra o seu gradiente de concentração. É portanto um mecanismo que necessita de energia. Esta pode ser fornecida pelo ATP (ex. a bomba de Na+/K+) ou por outras formas.

Qualquer dos métodos pode ser utilizado para transportar mais do que uma espécie ao mesmo tempo. Neste caso, se as duas espécies se movem na mesma direção fala-se de simporte. Se se movem em direções opostas trata-se de um antiporte. O gradiente de Na+  é muitas vezes utilizado para realizar um simporte de açúcares para dentro da célula. Neste caso, a energia do gradiente de Na+ é utilizada para transportar os açúcares contra o seu gradiente de concentração (simporte ativo).

Algumas bactérias produzem ionóforos: substâncias hidrofóbicas com locais de ligação a iões e com grande facilidade de se difundir através da membrana. Em alguns casos os ionóforos formam poros através da membrana. Estas substâncias são antibióticos potentes, pois destroem os gradientes iónicos necessários para a manutenção das funções celulares.

Pinocitose: na superfície das membranas existem zonas revestidas com clatrina (poços revestidos). Muitas vezes estas zonas possuem também receptores específicos para proteínas transportadoras de sustâncias importantes (ex. colesterol ou ferro). Estas zonas têm grande tendência a invaginar (capturando assim porções do FEC) formando pequenas vesículas que, após perderem o seu revestimento de clatrina, se fundem com endossomas primários. Passado pouco tempo, encontram-se em endossomas perinucleares e após fusão com lisossomas ocorre a degradação dos conteúdos das vesículas. O ambiente acídico dos endossomas promove a separação dos receptores, que podem depois voltar à superfície para outro ciclo.

A fagocitose ocorre em macrófagos e neutrófilos. É um processo estimulado, ao contrário da pinocitose,que é constitutiva.

Fonte: www2.ufp.pt

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