Fisiologia Celular E Muscular Flashcards
Funções gerais da membrana plasmática.
- Transporte seletivo de moléculas para dentro e para fora da célula.
- Estabilidade estrutural.
- Resposta imune.
- Reconhecimento celular.
- Comunicação celular.
Características da membrana plasmática.
- Bicamada lipídica.
- Constituída por um folheto interno e um externo.
- Constituído aproximadamente por 50% de glicoproteínas e 50% de lipídios.
O que são os glicocalices e suas funções.
São resíduos de açúcares ligados a proteínas ou lipídeos.
Proteção e reconhecimento celular.
Classificação estrutural das proteínas de membrana.
Integrais (transmembrana) e periféricas.
Classificação funcional das proteínas de membrana.
- Transportadoras
- Ancoradoras
- Receptoras
- Enzimáticas
Tipos de proteínas de membrana.
- Bombas
- Canais iônicos
- Carreadoras
Tipos de proteínas carreadoras.
- Uniportadoras (difusão facilitada)
- Simportadoras (cotransporte ou simporte)
- Antiportadoras (contratransporte ou antiporte)
Tipos de transporte
- Difusão simples (moléculas pequenas ou lipossolúveis)
- Transporte mediado por canal (parecido com dif. simples)
- Difusão facilitada (uniporte)
- Transporte ativo primário
- Transporte ativo secundário:
- Cotransporte (simporte)
- Contratransporte (antiporte)
Descreva o funcionamento da bomba de Na/K ATPase
1) 3 Na se ligam
2) A bomba sofre uma mudança conformacional e o ATP se liga e é clivado (quebrado)
3) A bomba se abre para o meio extracelular e os Na se soltam
4) 2 K se ligam e o P se solta
5) Mudança conformacional e abre para o meio intracelular novamente
6) K se dissocia.
O que é osmose ?
Passagem de água (solvente) do meio hipotonico (baixa concentração) para o meio hipertônico (alta concentração).
Conceito de proteína receptora.
Uma macromolécula ou parte de uma macromolécula que possui a capacidade de reconhecer e interagir com uma substância química, codificar o sinal gerado pela ligação dessa substância ou que dessa interação resulte em uma cadeia de eventos que levam à alterações bioquímicas/fisiológicas.
Tipos de receptores.
- Receptores protéicos de membrana
- Receptores intracelulares
- Enzimas
Tipos de receptores de membrana.
- Canais iônicos
- Transportadores
- Receptores acoplados a proteína G
- Receptores associados a enzimas
Receptor associado com alterações do potencial de membrana.
Receptor ionotrópico (canal iônico regulado por um ligante)
Receptor associado a alterações metabólicas profundas com ligação do ligante ao receptor.
Receptor metabotrópico (geralmente com 2° mensageiro)
Tipos de comunicação celular.
- Autócrina (célula se comunica com ela mesma ou semelhantes)
- Parácrina (células vizinhas e diferentes)
- Neural (neurônio -> célula alvo) (Parácrina especializado)
- Endócrina (sinalização distante)
- Neuro-endócrina
Capacidade das células de receberem, reagirem e traduzirem os sinais oriundos do lado externo da membrana plasmática ou da interação ligante-receptor, resultando não em uma resposta celular.
Transdução de sinal.
Respostas bioquímicas rápidas.
Alterações na atividade ou função de enzimas específicas e outras proteínas já existentes no interior da célula, como canais e transportadores, geralmente por meio de modificações por fosforilações ou ligações de segundos mensageiros.
Respostas bioquímicas lentas.
Mudanças nas quantidades de proteínas específicas produzidas pela célula, mais comumente por meio de modificações de fatores de transcrição que estimulam ou reprimem a expressão gênica.
O que são os segundos mensageiros ?
São moléculas sinalizadoras intracelulares de baixo peso molecular que se ligam a outras proteínas, modificando suas atividades, servindo assim para transmitirem e amplificarem os sinais dos receptores de membrana a estas.
Induzem a troca do GDP para GTP e a ativação da proteína G.
GEF (fator de troca de nucleotídeos de guanosina).
Interagem com as proteínas G inativas e mantém a ligação do GDP estável.
GDI (inibidor da dissociação do GDP)
Induzem a hidrólise do GTP e a inativação da proteína G.
GAP (proteína ativadora da GTPase)
Tipos de proteína G.
- Proteína Gs (estimula)
- Proteína Gi/G0 (inibe)
- Proteína Gq (quinase/fosforila)
- Proteína G12 e G13
Ativação da proteína G.
1) Ligação do ligante ao receptor causa interação coma subunidade alfa da proteína G.
2) Troca de GDP por GTP e a subunidade alfa se dissocia da beta-gama.
3) Subunidade alfa se ativa e se liga a uma enzima efetora na membrana plasmática.
4) Enzima efetora produz segundo mensageiro.
Desativação da proteína G.
1) Subunidade alfa hidrolisa o GTP e perde a afinidade com a enzima efetora.
2) A proteína G já está desativada e as 3 subunidades voltam a se unir.
Dessensibilização da proteína G.
1) A persistência da ligação do ligante ao receptor leva a ativação de uma quinase (GRK), a qual leva a fosforilação do receptor acoplado a proteína G, diminuindo sua afinidade.
2) A fosforilação do receptor faz com que outras proteínas, como a beta arrestina, se liguem e dessensibilizem e/ou leve a sua internalização para que a sinalização cesse.
Função da Adenilato Ciclase (AC)
Catalisa a transformação de ATP em AMPc.
Funcionamento da PKA (proteína quinase dependente de AMPc).
1) PKA inativado possui duas subunidades cataliticas e duas regulatórias (duas ligações em cada subunidade regulatória).
2) O AMPc se liga as subunidades regulatórias, soltando as subunidades cataliticas.
3 Subunidades cataliticas fosforilam.
Função da proteína Gi.
Contrarregula e desfaz as ações da proteína Gs, inibe.
Função da fosfolipase C.
Hidrolisa fosfolipideos gerando dois produtos.
PIP2 -> IP3 e DAG.
Ação do IP3.
Age nos receptores para IP3 no RE. Aumenta a concentração de cálcio intracelular. O Ca sai e se liga à calmodulina gerando diversas ações. Se difunde na célula (hidrofílico/lipossolúvel).
Ação do DAG.
Ativa a PKC. Se mantém na membrana (lipofilico/hidrossolúvel).
Formas de dessensibilização.
- Sequestro do receptor
- Retrorregulação do receptor
- Inativação do receptor
- Inativação de proteínas sinalizadoras
- Produção de enzimas inibidoras
Tipos de receptores associados a enzimas.
- Receptor Guanilato Ciclase
- Receptor Serina/Treonina quinase
- Receptor Tirosina-quinase
- Receptores associados a quinases
Domínios de interação (interação proteína-proteína).
São como velcros moleculares, grudam proteínas em outras proteínas.
Características e funcionamento dos receptores Tirosina-quinase.
- Possuem atividade enzimática intrínseca no seu domínio citoplasmático.
- Auto-trans-fosforilam-se em resíduos tirosina.
- Essa fosforilação desencadeia a agregação de várias proteínas de sinalização nas caudas do receptor. As tirosinas fosforiladas servem como sítios de ligação para uma série de proteínas adaptadoras e sinalizadoras, as quais se ativam após essa ligação.
Características e funcionamento dos receptores associados a quinase (receptores de citocinas).
- Não possuem atividade enzimática intrínseca no seu domínio intracelular, mas possuem tirosina-quinases associadas ao receptor.
- São fosforiladas pelas quinases associadas.
- Essa fosforilação também desencadeia a agregação de várias proteínas de sinalização nas caudas do receptor. As tirosinas fosforiladas servem como sítios de ligação para uma série de proteínas adaptadoras e sinalizadoras, as quais se ativam após essa ligação.
Etapas da sinalização celular.
1) Transdução inicial
2) Transmissão
3) Transdução e amplificação
4) Integração
5) Distribuição
6) Resposta celular
Componentes da sinalização celular.
- Molécula-sinal extracelular (1° mensageiro)
- Proteína receptora
- Moléculas de sinalização intracelular (2° mensageiro)
- Proteínas efetoras
- Resposta celular
Tipos de receptores intracelulares.
- Receptores citoplasmáticos
- Receptores nucleares
Funcionamento dos receptores citoplasmáticos.
1) O hormônio entra e se liga ao complexo do receptor intracelular inativado.
2) Ao ligar-se a chaperona se solta
3) O complexo hormônio-receptor se dimeriza com outro complexo e vai em direção ao núcleo.
4) O complexo se liga com a região do DNA que responde ao hormônio e ativa o processo de transativação ou repressão envolvidos na regulação específica.
Funcionamento dos receptores nucleares.
1) O hormônio entra e atravessa o citoplasma.
2) Liga-se ao seu receptor dentro do núcleo (pode ou não estar ligado ao seu outro oligomero)
3) Ativa o segmento de DNA que desencadeia a resposta hormonal.
O que é o cross-talking ?
É a conversa cruzada entre os diferentes receptores. Por exemplo: o cortisol gera um quadro de resistência a insulina por alterar o funcionamento do receptor de insulina.
Definição de potencial de difusão.
Diferença de potencial gerada através da membrana, quando um íon se difunde a favor de seu gradiente de concentração.
O que é o potencial de Nernst ?
É como se conhece o valor do potencial de difusão, em toda a membrana, que se opõe exatamente ao da difusão efetiva de um íon em particular através da membrana.
O que é o potencial de Nernst ?
É como se conhece o valor do potencial de difusão, em toda a membrana, que se opõe exatamente ao da difusão efetiva de um íon em particular através da membrana.
O que é a equação de Goldman ?
É o cálculo do potencial de difusão quando a membrana é permeável a vários íons diferentes.
Depende de:
1) Polaridade das cargas elétricas de cada íon.
2) Permeabilidade da membrana para cada íon.
3) As concentrações dos respectivos íons no lado interno e externo da membrana.
Potencial de repouso das membranas.
-90 mV
Valor da concentração de sódio intra e extracelular.
Intra: 14 mEq/L
Extra: 142 mEq/L
Valor da concentração de potássio intra e extracelular.
Intra: 140 mEq/L
Extra: 4 mEq/L
Origem do potencial de repouso normal da membrana.
1) Contribuição do potencial de difusão do potássio
2) Contribuição do potencial de difusão do sódio
3) Contribuição da bomba de sódio/potássio.
Estágios do potencial de ação
1) Repouso
2) Despolarização (abertura dos canais de sódio) (entra sódio)
3) Repolarização (abertura dos canais de potássio) (sai potássio)
Ativação dos canais regulados por voltagem.
O potencial de membrana se torna menos negativo (entre -70 e -50 mV) e ocorre uma mudança conformacional abrupta da comporta de ativação, abrindo completamente o canal (aumenta a permeabilidade para sódio de 500 a 5000x).
Inativação dos canais regulados por voltagem.
O canal é fechado ao atingir +35 mV (a comporta só vai se reativar quando o potencial de membrana retornar ou se aproximar do potencial de repouso)
O que ocorre quando há déficit de íons cálcio ?
A permeabilidade para o sódio aumenta, deixando a fibra mais excitavel, algumas vezes descarregando repetitivamente sem qualquer estímulo em vez de permanecer no estado de repouso.
Limiar de excitabilidade do potencial de ação.
-65 mV
O que é o princípio do tudo ou nada ?
É o momento quando a excitação da membrana da fibra necessita ter condições adequadas para a propagação do potencial de ação para as demais porções da membrana, do contrário não irá haver propagação do potencial. (Ou excita tudo ou não excita nada).
Causas do platô das fibras musculares cardíacas.
1) Abertura dos canais rápidos de sódio.
2) Abertura simultânea dos canais de potássio e dos canais lentos de cálcio-sódio.
O que é e a função do nodo de Ranvier.
São os espaços desmielinizados entre as bainhas de mielina que recobrem algumas fibras nervosas, transmitindo os impulsos mais rápido.
O que é o período refratário ?
É o período durante o qual o 2° potencial de ação só pode ser produzido com um estímulo muito intenso.
O que é o período refratário absoluto ?
É o período durante o qual o 2° potencial de ação não pode ser produzido mesmo com estímulo muito intenso.
Falar sobre a anatomia fisiológica do músculo esquelético.
- Composto por numerosas fibras
- Cada fibra é inervada por uma terminação nervosa
- O sarcolema é uma membrana celular delgada que reveste a fibra muscular esquelética
- Cada fibra contém centenas de milhares de miofibrilas, que por sua vez são compostas por miofilamentos de actina (3000) e miosina (1500)
Qual miofilamentos é mais grosso ?
Miosina
Faixa I
Isotrópicos à luz polarizada. Composto por actina.
Faixa A
Anisotrópicos à luz polarizada. Composto por miosina.
Faixa H
Compreende somente o corpo da miosina, sem extremidades de actina e sem pontes cruzadas.
Pontes cruzadas.
São projeções dos filamentos de miosina.
Disco Z
Composto de proteínas filamentosas cruzando transversalmente as miofibrilas e de uma miofibrila a outra, conectando-as desta forma por toda a fibra muscular.
Sarcômero
Segmento das miofibrilas situado entre dois discos Z sucessivos.
Função dos filamentos de titina.
Mantém o posicionamento lado a lado dos filamentos de actina e miosina.
Retículo sarcoplasmático
É o retículo endoplasmático especializado do músculo esquelético. Serve como depósito de cálcio.
Explicar o mecanismo geral da contração muscular
1) Os potencias de ação cursam pelo nervo motor até suas terminações nas fibras musculares.
2) Em cada terminação, o nervo secreta uma pequena quantidade de acetilcolina.
3) A acetilcolina age em área local da membrana da fibra muscular ativando múltiplos canais de sódio regulados por acetilcolina.
4) A abertura dos canais de sódio regulados por acetilcolina gera uma despolarização local e produz a abertura de canais de sódio regulados por voltagem, desencadeando o PA na membrana.
5) O PA se propaga por toda a membrana da fibra muscular.
6) O PA despolariza a membrana muscular e grande parte da eletricidade flui pelo centro da fibra muscular, causando a liberação de grande quantidade de íons cálcio pelo retículo sarcoplasmático.
7) Os íons cálcio ativam as forças atrativas entre os filamentos de actina e miosina, causando o processo contrátil.
8) Após uma fração de segundo, os íons cálcio voltam para o retículo sarcoplasmático, através da bomba de cálcio da membrana.
O que faz com que os filamentos de actina realizem sobre os filamentos de miosina ?
As pontes cruzadas.
Características moleculares dos filamentos de miosina
- Os filamentos de miosina são compostos por múltiplas moléculas de miosina e cada molécula de miosina é composta por 6 cadeias polipeptídicas (2 pesadas e 4 leves).
- As cadeias pesadas se espiralam em dupla hélice formando a cauda ou haste.
- A extremidade livre dessas cadeias se dividem para cada lado como braços, formando ao final, junto com as leves, as cabeças.
- Cada ponte cruzada é flexível em dois lugares (dobradiças): entre a cabeça e o braço e entre o braço e o corpo.
Características moleculares dos filamentos de actina.
- Os filamentos de actina são compostos por actina F, tropomiosina e troponina.
- A actina F é um duplo filamento espiralado em dupla hélice.
- A tropomiosina são moléculas localizadas no espaço entre as actinas, que tampa os locais ativos.
- A troponina é um complexo com três subunidades: troponina I (actina), troponina T (tropomiosina) e troponina C (cálcio).
