REVISÃO PARA AS TURMAS DO PRIMEIRO ANO VISÃO ( CITOLOGIA E BIOENERGÉTICA) E PRÉ-VESTIBULARES

GALERA!!!! 

Como prometido, está aí a revisão aproveitem.

Membrana plasmática

. A membrana plasmática é considerada do tipo seletivamente permeável
. Constituída fundamentalmente por fosfolipídios, proteína e carboidratos 

- Parede celular

. A parede celular é um anexo externo à membrana plasmática existentes em alguns tipos de célula com a função de protegê-las
. Parede celular das bactérias: constituída de peptidoglicano
. Parede celular dos protistas: constituída de celulose
. Parede celular dos fungos: constituída de quitina
. Parede celular das plantas: constituída de celulose 

- Carioteca

. Existe uma continuidade da carioteca (a membrana nuclear) com o retículo endoplasmático.

- Inclusões citoplasmáticas

. Elementos existentes no interior das células que não chegam a ser organelas propriamente ditas.
. Exemplos: Gotículas de gordura, grânulos de glicogênio.

- Organelas exclusivas da célula animal

. Lisossomos: digestão (contém enzimas chamadas hidrolases)
. Centríolos: formação do áster e das fibras do fuso 

. Parede celular: sustentação e proteção
. Cloroplasto: fotossíntese 

- Organelas existentes nas células animal e vegetal

. Ribossomos: síntese proteica.
. Retículo endoplasmático liso: síntese lipídica.
. Retículo endoplasmático rugoso: síntese e armazenamento de proteínas.
. Mitocôndria: respiração celular.
. Citoesqueleto: rede de tubos e filamentos; constituídos por microtúbulos e microfilamentos; sustentação celular, transporte de substâncias e movimento de organelas.
. Complexo golgiense: processamento, modificação, armazenamento e endereçamento de proteínas.
. Peroxissomos: contém enzimas que degradam lipídios, proteínas e inativam agentes tóxicos como o etanol; contém a enzima catalase que degrada a água oxigenada. 

- Clorofila

. Encontrada na membrana interna dos cloroplastos
. Função de captação de energia luminosa
. Clorofila A: fotossíntese máxima na faixa do anil
. Clorofila B: fotossíntese máxima na faixa do azul

Transporte na membrana

Todas as células do organismo, para sobreviver e praticar suas atividades orgânicas, têm que construir um ambiente favorável e apto. Isto é, ela deve construir um meio individualizado com características próprias que darão suporte a sua funcionalidade e sobrevivência. Diante desse fato, é razoável supor a existência de mecanismos intrínsecos capazes de controlar o ambiente interno das células em relação ao meio externo (plasma). Observe, na tabela abaixo, algumas diferenças do meio extracelular para o meio intracelular:

Componente químico	Meio extracelular	Meio intracelular
Na+	142 mEq/L	10 mEq/L
K+	4 mEq/L	140 mEq/L
Glicose	90 mg/dL	0 a 20 mg/dL
Proteínas	2 g/dL	16 g/dL
Aminoácidos	30 mg/dL	200 mg/dL
Concentração no meio extracelular e intracelular

Mas como as células conseguem atingir essa diferença?

De início, deve-se lembrar que há uma barreira que limita o meio extracelular e intracelular – membrana celular. A composição de fosfolipídeos dessa membrana garante que ela seja imiscível tanto a componentes internos e externos da célula, dessa forma há a construção de uma estrutura celular que restringe o transito de substâncias. Entretanto, a limitação imposta pela membrana celular é reservada a um grupo de substâncias, outras substâncias, como as lipossolúveis, podem atravessá-la, criando um novo problema.

Para a resolução definitiva, além da membrana, é necessária outra forma de criar a individualização celular com mais eficiência. Dessa forma, proteínas foram inseridas na membrana com função de, justamente, regular a passagem de substâncias a qual a membrana celular é ineficiente. Essas proteínas ficaram conhecidas comoproteínas transportadoras.

Em resumo, pode-se assumir que a membrana celular e as proteínas transportadoras são responsáveis pela delimitação de um ambiente interno e controle do gradiente de concentração e do gradiente químico.

Difusão simples

Esse meio de transporte é o mais simples da célula, onde moléculas pequenas, não-polares e lipossolúveis se difundem livremente através da bicamada lipídica constituinte da membrana plasmática. Essas moléculas podem ser o O₂, CO₂, NO, esteróides, glicerol, ácidos graxos, entre outras moléculas enquadradas nesse sistema.

As moléculas grandes, não lipossolúveis ou com presença de cargas elétricas não conseguem se difundir através dessa membrana plasmática. É o caso de glicose, aminoácidos, íons, nucleotídeos, entre outros.

Esse meio de transporte é coordenado pelo gradiente de concentração, no qual as moléculas vão do meio mais concentrado para o meio menos concentrado. Observe um esquema 

Difusão facilitada

A difusão facilitada se assemelha ao padrão de funcionamento da difusão simples, isto é, ocorre em virtude do gradiente de concentração, do mais concentrado para o menos concentrado. Entretanto, a diferença é que a difusão facilitada utiliza proteínas carreadoras, que dependendo do meio pode se apresentar fechadas ou abertas.

As proteínas carreadoras são aquelas inseridas na bicamada lipídica (proteínas integrais) que fornecem um caminho passivo, isto é, sem custo energético, para que as moléculas se movimentem através da membrana. Esse tipo de transporte ocorre em solutos de alto peso molecular, com carga elétrica e não lipossolúveis, como é o caso da glicose, íons, água, entre outros.

A principal função desse transporte é controlar o potencial elétrico das membranas, uma vez que a passagem de moléculas se dá de maneira rápida o suficiente para gerar um potencial de membrana que produzirá efeitos fisiológicos importantes, como o impulso elétrico.

Cada proteína carreadora possui uma estrutura química e conformacional diferente, isto agrega seletividade ao canal transportador. Ou seja, haverá canais seletivos para cada molécula que precisar atravessar na membrana celular. Além disso, a conformação aberta ou fechada dessas proteínas depende de diversos fatores, como:

Nome do canal	Fator desencadeante
Canais dependentes de voltagem	Mudança no potencial elétrico na membrana.
Canais dependentes de ligante	Ligação outros ligantes, como nucleotídeos, neurotransmissores, toxinas, etc.
Fatores desencadeantes da abertura dos canais

Podemos observar um esquema desse tipo de transporte

Outra característica importante, que influencia na difusão facilitada, é os mecanismos de ação para o transporte pela membrana. Podemos ter três diferentes mecanismos, sendo:

·         Uniportadores (ou transportadores uniport): transportam um único tipo de substrato, seguindo o gradiente de concentração. Um exemplo disso é a proteína de transporte para a glicose (carreador GLUT);

·         Antiportadores (ou transportadores antiports): fazem a translocação de dois tipos de substratos diferentes em direção opostas, usando o gradiente de concentração de um deles para impulsionar o outro contra o gradiente de concentração. Um exemplo disso é o trocador Na⁺/Ca²⁺, o qual o sódio entra na célula (a favor do gradiente químico) e o cálcio sai da célula (contra o gradiente químico);

·         Simportadores (ou transportadores simport): fazem a translocação de dois substratos diferentes na mesma direção, usando o gradiente de concentração de um deles para impulsionar o outro contra o seu gradiente químico. Um exemplo disso é o carreador Na⁺/Glicose no intestino (carreador SGLT1) o qual deixa entrar sódio em função do gradiente químico, e impulsiona a entrada também de glicose (contra o gradiente químico).

Transporte ativo

O transporte ativo é o transporte de substâncias contra seu gradiente de concentração. Esse fato requer o gasto de energia, ATP, e proteínas integrais especiais, conhecidas como bombas.

Bombas são proteínas integrais que transportam íons e outras substâncias através da bicamada lipídica com gasto de ATP, traduzido como energia. Esse gasto energético é essencial para a mudança da conformação das bombas e seu conseqüente impulso de substrato contra o gradiente químico. Observe o esquema abaixo:

ABRA O OIÃO:  

BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO (Na+ e K+).

As substâncias envolvidas nesse tipo de transporte geralmente são íons que devem ser controlados de maneira intermitente, como é o caso do sódio, potássio, cálcio, cloreto, entre outros.

Bomba de sódio e potássio

A bomba mais conhecida é a bomba de Na⁺/K⁺, cuja função é manter o potencial elétrico e as condições fisiológicas essenciais para a sobrevivência das células. Essa bomba bombeia sódio do meio intracelular para o meio extracelular, isto é, contra seu gradiente químico. Concomitante a esse processo, essa mesma bomba carrega potássio o meio extracelular para o meio intracelular, também contra o gradiente químico.

Curiosidade

As células podem gastar, aproximadamente, 100 moléculas de ATPs por segundo somente para manter as concentrações fisiológicas de íons intracelularmente. Para suprir essa demanda é necessário ingerir alimentos que tenham o combustível necessário para a manutenção desse ATP. A molécula glicose, por exemplo, é capaz de produzir 36 ATPs livres para o consumo.

O interessante surge quando descobrimos que um corpo humano tem, aproximadamente, 100 trilhões de células em constante controle fisiológico. Já imaginou o tanto de energia despendida somente para o controle de concentrações? Não podemos nos esquecer de outras atividades celulares que provocam também gasto de ATP, como a concentração muscular, raciocínio, entre outras atividades normais. Imaginou quanto combustível temos que ingerir diariamente só para as necessidades básicas?

BIOENERGÉTICA

Fotossintese: 

Função: Importantíssima na manutenção da vida, por liberar na atmosfera o oxigênio, além de ter como função a produção do material necessário para a respiração celular, a glicose.
Fórmula: : 6 CO2 + 12 H20 => C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
Leitura da fórmula:
1º membro: (antes da seta) 6 moléculas de Gás carbônico com 12 moléculas de água, na presença de luz e de pigmentos fotossintizantes (clorofila), resulta:
2º membro: glicose (C6H12O6), 6 moléculas de oxigênio e 6 moléculas de água.
Organismos que realizam a fotossinteze: São os organismo fotossintizantes, entre eles: Plantas e algumas bactérias (cianobactérias)

Quimiossíntese:

Função: Processo anaeróbico que transforma a energia química em energia química, a partir do ciclo de N.
Fórmula: 6 CO2 + 6H2O => C6H12O6 + 6 O2
Leitura da fórmula:
1º membro: Se prestar atenção verá que é praticamente a mesma formula da fotossintese, mas o que vai diferencia-las ? A fotossintese, transforma ENERGIA LUMINOSA em quimica, já a quimissintese não, como explicado em sua função. 
2º membro: Formam-se glicose e oxigênio.
Organismos que a realizam: É realizada por algumas bactérias.

RESPIRAÇÃO  CELULAR:

Função: É o processo com maior saldo energético, e só acontece na presença de oxigênio e de mitocondrias.
Fórmula: C6H12O6 + O2 => 6 CO2 + 6 H2O + 30ATP
Análise da fórmula:
1º membro: Vou explicar bem detalhadamente essa parte, pois é bem importante.
Nós obtemos a glicose (açucar simples) através da alimentação. Porém como uma bactéria ou uma planta vai comer ? Por isso que elas usam os processos já mencionados anteriormente, observe que nas formulas já explicadas, no 2º membro foram oxiginadas sempre a glicose. Mas para que serviram formar a glicose ? Pelo fato de utiliza-la no processo de respiração. Então a glicose, junto com o oxigenio (o oxigenio também foi produzido na fotossintese, e na quimiossintese nos 2º membro, mas nós humanos como respiração, inalamos o oxigênio também...) formará:
2º membro: 6 moléculas de gás carbônico, 6 de água, e 38 ATP, o que é o ATP? ATP, é genericamente o que chamamos de energia.
Organismos que realizam esse processo: A grande maioria dos seres. Como nós humanos.

OBS: Como eu disse na função, que é necessário uma organela conhecida como mitocondria. Mas voce pode se perguntar ... Mas e as bactérias ? Elas não tem mitocondrias, e realizarão posteriormente (ALGUMAS) a respiração ... Nesse caso, a respiração acontecerá no mesossomos.

Fermentação:

Função: Produção de energia por meio de locais sem oxigenio. E é importante nas empresas, como nas padarias, produtoras de cervejas, iogurtes, etc...
Fórmula: Depende, podem ser de três tipos:

Fermentação alcoólica - Quando o produto final é o ácido etílico:
C6H12O6 => álcool  etílico

Fermentação lática - Quando o produto final é o ácido lático
C6H12O6 => ácido lático 9produzido na fadiga muscular) o piruvato ou ácido pirúvico vitra ácido láctico.

Fermentação acética - Quando o produto final é o ácido acético
C6H12O6 => ácido acético.
Leitura da formula: Observe que também transforma a glicose em algum produto, assim como a respiração. E não transforma os reagentes em glicose, por isso dizemos que a fermentação e a respiração são processos exotérmicos, e a quimiossintese e a fotossintese são endotérmicos.
Organismos que realizam esse processo: Fungos e bactérias