FISIOLOGIA Est s ud u o do fu f n u cio i nam a en e to no n rm r a m l a l d e d e um u

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1 FISIOLOGIA Estudo do funcionamento normal de um organismo vivo e de suas partes componentes, incluindo todos os seus processos físicos e químicos

2 O objetivo da Fisiologia é explicar os fatores físicos e químicos que são responsáveis pela origem, desenvolvimento e progressão da vida

3 HOMEOSTASE

4

5

6 FISIOLOGIA CELULAR

7

8 Meio ambiente externo Epitélio de revestimento externo Meio ambiente interno Meio intracelular Meio extracelular Luz (do vaso, do canal) Célula Membrana citoplasmática Epitélio Compartimento intracelular de revestimento interno Compartimento extracelular Tanto a membrana citoplasmática como o epitélio são relativamente permeáveis Trocas controladas de soluto e de solvente (água)

9 Características das membranas celulares Glicerol (hidrofílico) Ácidos graxos (hidrofóbico) BICAMADA LIPÍDICA MODELO DO MOSAICO FLUIDO

10 Características das membranas celulares Meio extracelular Meio intracelular Membrana citoplasmática BICAMADA LIPIDICA PROTEÍNAS - Canais iônicos - Receptores - Sistemas de enzimas A membrana constitui uma barreira física virtual. Possui diferentes graus de permeabilidade para as diferentes partículas.

11 Permeabilidade nas membranas celulares SUBSTÂNCIAS LIPOSSOLÚVEIS Alta permeabilidade (difusão simples) Hormônios esteróides, colesterol, vitaminas SUBSTÂNCIAS HIDROSSOLÚVEIS Baixa permeabilidade Íons, glicose e aminoácidos

12 Transporte trasmembrana Partículas - lipossolúveis - hidrossolúveis Transporte passivo (a favor do gradiente de concentração): NÃO HÁ consumo de energia metabólica Transporte ativo (contra o gradiente de concentração): HÁ consumo de energia metabólica

13 Transporte trasmembrana TRANSPORTE PASSIVO DE SOLUTOS: A favor do gradiente de concentração Não há consumo de ATP!!! 1) Difusão simples (sem mediadores) 2) Difusão facilitada (com mediadores)

14 Transporte trasmembrana DIFUSÃO SIMPLES Moléculas permeáveis a membrana (lipossolúveis) A favor do gradiente de concentração Difusão de íons e eletrólitos: potencial de difusão

15 Transporte trasmembrana DIFUSÃO FACILITADA Ex: GLUT 4 A favor do gradiente de concentração Baixa concentração de soluto, difusão ocorre mais rapidamente

16 Transporte trasmembrana TRANSPORTE ATIVO DE SOLUTOS: Contra gradiente de concentração Há consumo de ATP!!! 1) Primário 2) Secundário: Co-transporte e contratransporte

17 Transporte trasmembrana

18 Transporte trasmembrana TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO Presença de sistema enzimático (ATPase) A hidrólise de ATP fornece energia para o transporte Ex: Na + -K + ATPase, Ca + ATPase Contra gradiente de concentração Demanda por ATP

19 Transporte trasmembrana TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO Na + -K + ATPase Processo eletrogênico

20 Transporte trasmembrana TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO Na + -glicose Co-transporte Solutos movem no mesmo sentido

21 Transporte trasmembrana TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO Ca + -Na + Contratransporte Solutos movem em direção oposta

22 Transporte trasmembrana CARACTERÍSTICAS DOS TRANSPORTADORES TRANSMEMBRANA Ambas as formas passiva e ativa do transporte mediado por carreadores apresentam três propriedades: 1) Saturação 2) Estereoespecificidade 3) Competição

23 Transporte trasmembrana CARACTERÍSTICAS DOS TRANSPORTADORES TRANSMEMBRANA 1) Saturação: Apresentam número limitado de sítios de ligação para os solutos

24 Transporte trasmembrana CARACTERÍSTICAS DOS TRANSPORTADORES TRANSMEMBRANA 2) Estereoespecificidade Sítios de ligação específicos para cada soluto Ex: D-glicose X L-glicose

25 Transporte trasmembrana CARACTERÍSTICAS DOS TRANSPORTADORES TRANSMEMBRANA 3) Competição Transportam ligantes quimicamente relacionados Ex: D-glicose D-galactose

26 Deslocamento de água entre os compartimentos hídricos corporais OSMOSE Fluxo de água através de Fluxo de água através de membrana semipermeável

27 Volume e composição dos líquidos corporais Líquido transcelular: espaços sinoviais, peritoneal, pericárdio, intraocular, cerebroespinhal, pleural, digestivo

28 Deslocamento de água entre os compartimentos hídricos corporais O corpo está em equilíbrio osmótico Osmolaridade descreve o número de partículas em solução

29 Constituintes dos compartimentos líquidos

30 Potencial de membrana Diversos solutos do corpo são íons e, portanto, carregam carga elétrica A membrana celular permite a separação de cargas elétricas no corpo Desequilíbrio elétrico

31 Potencial de ação PONTENCIAL DE AÇÃO: depende de canais iônicos Abrem-se mediante estímulos específicos Dependentes de voltagem: alteração do potencial de membrana Dependentes de ligantes: hormônios ou neurotransmissores

32 Canais iônicos Estímulos químicos Estímulos físicos

33 Canais iônicos

34 Canais iônicos

35 Potencial de membrana POTENCIAL DE REPOUSO Diferença de potencial através das membranas celulares excitáveis na ausência de estímulo (em repouso)

36 Potencial de membrana POTENCIAL DE EQUILÍBRIO Igualdade e oposição entre forças impulsoras químicas e elétricas, os quais equilibram a tendência do íon de se difundir a favor do seu gradiente de concentração

37 Potencial de membrana POTENCIAL DE REPOUSO Cada íon permeante tenta impulsionar o potencial de membrana em direção ao seu potencial de equilíbrio Em repouso, a permeabilidade da membrana aos íons é diferente K + : altamente permeável Cl - : permeável Na + : praticamente impermeável Ca ++ : praticamente impermeável

38 Potencial de membrana Canais de K + POTENCIAL DE REPOUSO Íons K Difusão simples de K + para fora, a favor do gradiente Íons Na Grandes ânions impermeantes (proteínas intracelulares) Formação de dipolo elétrico através da membrana, isto é, a saída de cargas positivas carrega eletricamente a membrana

39 Potencial de membrana POTENCIAL DE REPOUSO Positividade se opõe a difusão Finalmente, ocorre um estado de equilíbrio no qual o fluxo resultante = 0 (potencial de equilíbrio)

40 Potencial de ação Se a permeabilidade da célula para um íon muda, o potencial de membrana da célula muda Pontencial de ação: alteração transitória no potencial elétrico da membrana de células excitáveis A excitabilidade é causada por movimentos de íons através da membrana citoplasmática Ocorre a inversão da polaridade elétrica da membrana

41 Potencial de ação Estímulo Registro

42 Potencial de ação Repouso: canais fechados Excitação: alteração de voltagem na membrana causa a abertura TEMPORÁRIA dos canais Tipos de canais: Canais de Na + dependente voltagem Rápidos (abrem-se primeiro) Canais de K + dependentes voltagem Lentos (abrem-se depois)

43 Potencial de ação ETAPAS DO POTENCIAL DE AÇÃO Despolarização (inversão da polaridade menos negativo) Repolarização Hiperpolarização (mais negativo) Despolarização Repolarização Potencial de repouso Hiperpolarizaçâo

44 Potencial de ação Despolarização Repolarização Potencial limiar Potencial de Repouso Hiperpolarização

45 Potencial de ação

46 Potencial de ação Tetrodroxina (Lidocaína) Limiar: potencial de membrana no qual é inevitável ocorrência do PA

47 Potencial de ação

48 Potencial de ação

49 Potencial de ação

50 Características do potencial de ação EVENTO TUDO-OU-NADA Uma vez iniciado o potencial de ação, é impossível impedi-lo de acontecer Estímulo sublimiar (E1, E2): não causa PA Estimulo limiar (E3): causa um único PA E3 E1 E2

51 Características do potencial de ação AMPLITUDE FIXA E INVARIÁVEL

52 Questões de revisão 1. Quais os compartimentos internos do organismo? Descreva cada um deles. 2. Diferencie difusão simples, difusão facilitada e transporte ativo primário e secundário. 3. Quais as características dos transportadores transmembrana? 4. Como se distribui a água e íons nos compartimentos do organismo? 5. Qual a importância da manutenção do equilíbrio osmótico entre os compartimentos do organismo? 6. Porque as células apresentam um potencial de repouso negativo? Como este se estabelece? 7. O que é um potencial de ação? Quais são suas fases? Quais íons as determinam? 8. É mais fácil ou mais difícil estimular uma célula hiperpolarizada? Explique. 9. Quais as características do potencial de ação? Explique-as.

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