Fisiopatologia - Aula 2

Organização da célula
Fisiopatologia

- Núcleo e Citoplasma
O núcleo é separado do citoplasma pela membrana nuclear
O citoplasma é separado dos fluídos circundantes por uma membrana celular (membrana plasmática)



Protoplasma: Cinco substâncias que foram a célula: Água, eletrólitos, proteínas, lipídios e carboidratos

Água: Principal meio fluido da célula, muita coisa é dissolvida na água. Outras ficam suspensas, como partículas sólidas. Ocorrem reações químicas entre esses produtos químicos dissolvidos

Íons: São componentes inorgânicos para as reações celulares. Fazem operação de alguns mecanismos de controle celular. Ex: Íons que agem na membrana celular são necessários para a transmissão de impulsos eletroquímicos em nervos e fibras musculares

Proteínas: Mais abundantes, depois da água (10% à 20% da massa celular)
Divididas em proteínas estruturais e proteínas funcionais.

- Proteínas estruturais: presentes na forma de longos filamentos que, em si, são polímeros de muitas moléculas individuais de proteínas. Esses filamentos intracelulares formam microtúbulos e estes formam os “citoesqueletos” de organelas celulares, como cílios, axônios de neurônios, fusos mitóticos de células em mitose, e uma rede de finos tubos filamentares que mantêm as partes do citoplasma e do nucleoplasma em seus respectivos espaços.
Extracelularmente, as proteínas fibrilares são encontradas principalmente nas fibras de colágeno e elastina do tecido conjuntivo e nas paredes dos vasos sanguíneos, nos tendões, nos ligamentos, e em outras estruturas

Filamentos intracelulares	- Formam microtúbulos > Citoesqueleto, como cílios, axônios de neurônios, fusos mitóticos de células em mitose e rede de finos tubos filamentares que mantêm as partes do citoplasma e do nucleoplasma em seus respectivos espaços
Proteínas fibrilares Extracelular	- Fibras de colágeno e elastina do tecido conjuntivo - Parede de vasos sanguíneos - Tendões - Ligamentos

- Proteinas Funcionais: Compostas de combinações de umas poucas moléculas na forma tubular-globular.
- São principalmente enzimas da célula, geralmente são móveis no fluido celular diferente das proteínas fibrilares. Muitas aderem às estruturas membranosas dentro da célula
- Entram em contato direto com outras substâncias no fluido celular e catalisam reações químicas
Ex: Glicose para formação de energia, oxigênio e dióxido de carbono

Lipídios: Exemplos importantes são os fosfolipídios e o colesterol (juntos constituem 2% do total da massa celular). Fosfolipídios e colesterol são solúveis em água, e são usados para formar a membrana celular e as membranas intracelulares que separam os diferentes compartimentos da célula
- Além desses dois, existem os triglicerídios ou gordura neutra. Nos adipócitos, os triglicerídios geralmente são responsáveis por até 95% da massa celular. Representa principal reserva de nutrientes energéticos do corpo, que pode ser usada depois para fornecer energia em qualquer parte do corpo quando necessário




Carboidratos: Pouca função estrutural na célula, exceto como parte das moléculas de glicoproteínas, mas desempenham o papel principal na nutrição da célula
- Normalmente as células humanas não tem grandes reservas de carboidratos; 1% da massa total. 3% em células musculares e 6% em células hepáticas
- A glicose está sempre dissolvida no meio extracelular e disponível para as células
- Pequena quantidade de glicogênio armazenada na célula é um polímero (macromolécula) insolúvel da glicose e que pode ser despolimerizado e rapidamente utilizado para suprir as necessidades energéticas das células

Estrutura Física da Célula
- A maioria das organelas é delimitada por membranas compostas primariamente de lipídios e de proteínas.
- São elas: Membrana celular, membrana nuclear, membrana do retículo endoplasmático, membranas da mitocôndria, dos lisossomos e do complexo golgiense
- Os lipídios da membrana formam uma barreira que impede o movimento de água e substâncias hidrossolúveis
- As proteínas possuem poros para passagem de substâncias específicas através da membrana
- Existem também muitas outras proteínas de membrana que são enzimas que catalisam uma série de diferentes reações químicas



Membrana Celular (Membrana Plasmática)
- Composta quase totalmente de proteínas e lipídios
- Proteínas: 55%; fosfolipídios 25%; Colesterol: 13%; outros lipídios: 4%; e carboidratos: 3%

A barreira Lipídica da membrana celular impede a penetração de água
- Estrutura básica é uma bicamada lipídica, formado por uma dupla camada de lipídios e dispersas neste “filme” lipídico estão grandes moléculas de proteína globulares



A dupla camada lipídica básica é composta de moléculas de fosfolipídios
- Existe uma parte hidrofílica (gosta de água) e hidrofóbica (não gosta de água)




A camada lipídica no meio da membrana é impermeável às substâncias hidrossolúveis comuns, como:
- Íons
- Glicose
- Ureia
Inversamente, as substâncias lipossolúveis, como oxigênio, dióxido de carbono e álcool, podem penetrar nesta parte da membrana com facilidade

Colesterol na membrana: Determinam o grau de permeabilidade (ou impermeabilidade) da dupla camada a constituintes hidrossolúveis dos fluidos corpóreos. O colesterol controla muito a fluidez da membrana

Proteínas da Membrana Celular
- Muitas podem ser glicoproteínas
- Dois tipos de proteínas ocorrem: Proteínas integrais que se estendem por toda a membrana, e as proteínas periféricas, que estão ancoradas à superfície da membrana e não a penetram

Proteínas Integrais: Formam canais (ou poros) ondem moléculas de água e substâncias hidrossolúveis, principalmente íons, podem se difundir entre os fluidos extracelular e intracelular
- Possuem propriedade seletiva (difusão preferencial de algumas substâncias em relação a outras)
- Podem agir como proteínas carregadoras para o transporte de substâncias (podendo ser também transporte ativo ou agir como enzimas)
- Podem servir como receptores para substâncias químicas hidrossolúveis, tais como hormônios peptídeos, que não penetram facilmente a membrana celular
- Interação entre o receptor de membrana com os ligantes específicos, causa alterações estruturais na proteínas receptora. Isso estimula a atividade enzimática da parte intracelular da proteína ou induz interações entre o receptor e proteínas do citoplasma que agem como segundos mensageiros, transmitindo, assim, o sinal da parte extracelular do receptor para o interior da célula. Desta maneira, as proteínas integrais atravessando a membrana celular constituem um modo de transmitir informações sobre o ambiente para o interior da célula

Proteínas Periféricas: São frequentemente ligadas às proteínas integrais
- Funcionam quase sempre como enzimas ou como controladores do transporte de substâncias através dos “poros” da membrana celular

Carboidratos da Membrana – O “Glicocálice” Celular
- Os carboidratos normalmente estão combinados com proteínas ou lipídios na forma de glicoproteínas ou glicolipídios
- Muitas das proteínas integrais são glicoproteínas, e cerca de um décimo das moléculas de lipídio da membrana é de glicolipídios
- A porção “glico” normalmente se estende para fora da célula, na superfície externa da membrana celular
- Proteoglicanos (carboidratos ligados a cernes pequenos de proteínas) também estão frouxamente ligados à superfície externa da célula
- Toda a superfície externa da célula geralmente possui um revestimento frouxo de carboidrato, chamado de glicocálice

Funções dos carboidratos ligados à superfície externa da célula:
1. Muitas tem carga elétrica negativa, repelindo ânions
2. Alguns glicocálices se unem a outras células, prendendo as células umas as outras
3. Podem agir como receptores para ligação de hormônios, tais como a insulina; quando a ligação se dá, a combinação ativa as proteínas internas acopladas que, por sua vez, ativam uma cascata de enzimas intracelulares
4. Podem estar envolvidos em reações imunes

O citoplasma e suas Organelas
- A parte fluída onde as partículas estão dispersas, é chamada de citosol, que contém principalmente proteínas dissolvidas, eletrólitos e glicose
- Dispersos no citoplasma encontram-se os glóbulos de gordura neutra, grânulos de glicogênio, ribossomos, vesículas secretórias, e cinco organelas especialmente importantes: O retículo endoplasmático, complexo de golgi, mitocôndria, lisossomos e os peroxissomos

Retículo Endoplasmático
- Possui membrana com dupla camada lipídica
- Substâncias formadas em algumas partes da célula entram no espaço do R.E. e são então conduzidas para outras partes da célula
- Possui vasta área de superfície e múltiplos sistemas de enzimas anexados às suas membranas e por isso ajuda nas funções metabólicas da célula



Ribossomos e Retículo Endoplasmático Granular
- Ribossomos estão aderidos aos retículos endoplasmáticos glandulares
- Os ribossomos são compostos de uma mistura de RNA e de proteínas, e funcionam na síntese de novas moléculas de proteínas na célula

Retículo Endoplasmático Agranular (Liso)
- Não contém ribossomos
- Síntese de substâncias lipídicas e para outros processos das células, promovidos pelas enzimas intra-reticulares

Complexo de Golgi
- Está intimamente relacionado com o retículo endoplasmático
- Vesículas de transporte (vesículas do R.E) destacam-se do retículo endoplasmático e logo depois se fundem com o complexo de Golgi
- Essa substância transportada, é processada no complexo de golgi para formar lisossomos, vesículas secretórias e outros componentes citoplasmáticos