Parede celular Tonoplasto Vacolo Lamela mediana Envoltrio Ncleo

Parede celular Tonoplasto Vacúolo Lamela mediana Envoltório Núcleo Microtúbulos Cromatina Mitocôndria Nucléolo Ribossomos Microfilamentos Retículo endoplasmático rugoso Retículo endoplasmático liso Cloroplasto Plasmodesmos/ Desmotúbulos Peroxissomo Parede celular Célula vegetal Membrana Plasmática Complexo de Golgi/ Dictiossomos

Características específicas da célula vegetal Parede celular Vacúolo Plastídeos Lamela média ou mediana ou Substância intercelular Composição: Substância Pécticas, Ca 2+, Mg 2+ Hemicelulose Função: manter juntas as paredes primárias de células adjacentes

Parede Primária Composição: Microfibrilas de celulose Arranjo Entrelaçado, Hemicelulose, Substância Pécticas Protéinas (glicoprotéinas e enzimas), 65% de Água, Traços de lignina, Suberina e cutina Função: Intenso metabolismo celular Crescimento em espessura e superfície Iniciar o processo de lignificação Campos de Pontoações primárias Plasmodesmos

Parede Secundária Composição: Microfibrilas de celulose Arranjo Ordenado, Hemicelulose, Lignina, Substância Pécticas Protéinas (glicoprotéinas e enzimas) Mais rígida e espessa que a parede primária, Baixo teor de água Três camadas: S 1, S 2 e S 3 orientação das microfibrilas Função: resistência em células especializadas e células condutoras de água rigidez: distenção Pontoações: Simples e Areolada

Lamela média e pontoações primária

Membranas biológicas • Envolvem as membranas celulares e a plasmática • Definição de membrana plasmática • A membrana plasmática mede cerca de 75 Å de espessura • Não são visíveis ao microscópio óptico comum

1. Composição química da membrana plasmática: Carboidratos, Lipídios e Proteínas 2. Modelos estruturais de membrana plasmática Modelo de Dawson e Danielli – 1954 A membrana plasmática seria formada por duas camadas de lipídios revestidas por proteínas. Pólos hidrofóbicos e hidrofílicos Este modelo não era satisfatório

Modelo de Singer e Nicholson ou mosaico fluido • Mais aceito atualmente - 1972 • Bicamada lipídica também está presente • Proteínas deslocam-se pela membrana • Por isso a membrana é fluida sendo este modelo chamado de mosaico fluido • Facilita as funções das proteínas • Aspecto trilaminar

2. Membrana plasmática modelo mosaico-fluido Estrutura e Composição Lipídios Fosfolipídios Esteróis Bicamada fluídica Proteínas Integrantes (transmembranas) Periféricas Glicoproteínas Carboidratos Glicolipídeos Aquaporinas Bomba de prótons (H+ATPase)

Proteína transmembrana Hidrofóbico

Funções da membrana plasmática: Controle da entrada e saída de substâncias da célula; Semipermeável e seletiva; Coordena a síntese e a produção das microfibrilas de celulose; Recebe e transfere sinais do ambiente envolvidos no controle do crescimento e diferenciação celular.

3. Movimento de água e solutos através da membrana • Potencial hídrico: Energia potencial da água • A água se move de uma região onde o potencial hídrico é maior para uma região onde o potencial hídrico é menor (água que cai de uma cachoeira) • As moléculas de água se movem nas soluções e se movem de regiões menos concentradas para mais concentradas (menor potencial hídrico) • O conceito de potencial hídrico é importante porque permite predizer o modo como a água se moverá sob várias condições. • O potencial hídrico é medido através da pressão requerida para interromper o fluxo de água ou seja é a pressão hidrostática que pára a água.

Ativo Passivo Transporte de substâncias Proteínas de transporte- Bombas de prótons hidrólise de ATP (ATPase) libera H+ Difusão simples Osmose Difusão facilitada-aquaporinas Pinocitose Endocitose Macromoléculas formação de vesículas Fagocitose Endocitose mediada por receptor Exocitose- vesículas do RE ou CGconteúdo liberado p/ o meio externo

GLOSSÁRIO • Soluto = substância que é dissolvida em uma solução. • Solvente= líquido no qual uma substância é dissolvida. • Solução = solvente juntamente com soluto. • Concentração = quantidade de soluto por unidade de solvente. • Solução isotônicas= soluções com concentrações iguais. • Solução hipertônica= solução mais concentrada que outra. • Solução hipotônica= solução menos concentrada que outra.

4. Tipos de transporte através da membrana 4. 1. Transporte Passivo: • É feito por difusão • As moléculas deslocam-se de um meio mais concentrado para menos concentrado • Atingir a isotonia • Transporte de soluto: Difusão simples e difusão facilitada • Transporte de solvente: Osmose • Fluxo de partículas é espontâneo • Não há gasto de energia

a. Difusão simples: • Transporta substâncias apolares (O 2 e CO 2) • Gera potencial de difusão • Exemplo corante na água t= L 2/Ds onde Ds = 10 -9 m 2 s-1 Ex: molécula de glicose numa célula de 50μm é 2, 5 s, já numa distância de 1 m 32 anos.

b. Difusão facilitada • Obedece às leis da difusão, mas depende da participação de proteínas de transporte • Transporta glicose, alguns aminoácidos e certas vitaminas • Dois tipos de proteínas de transporte: Carregadoras e de canal (aquaporina). • As carregadoras ligam-se ao soluto e sofrem um série de alterações • As de canal formam poros preenchidos de água que se estendem através da membrana levando sódio, cloro, cálcio e potássio

A velocidade da difusão facilitada depende: • Da diferença de concentração de substâncias nos dois lados da membrana, • Da quantidade de receptores disponíveis • Da velocidade com que as reações se processam

Difusão facilitada Proteína carregadora

Proteínas carregadora Fluxo de glicose

Proteína de canal

Uniporte Moléculas transportadas Prot. Carrega. Difusão simples Difusão facilitada Transporte passivo

Proteína de transporte Íons transportados Energia Transporte ativo Simporte Antiporte Sistema de Co-transporte

Difusão Transporte Simples Facilitada Ativo

c. Osmose: • Consiste na passagem de solvente de uma solução hipotônica para uma solução hipertônica • Membrana semipermeável • Possibilita isotonia • Pressão osmótica: Diferença entre a pressão da solução e a do solvente.

Osmose em células animais Isotônica Hipertônica (Crenação) Hipotônica (hemólise)

Isotônica Hipertônica Hipotônica (Crenação) (hemólise)

Meio hipotônico Osmose em células vegetais Célula túrgida Plasmólise Célula com volume normal Meio hipertônico Célula em plasmólise Membrana Núcleo Parede celular Meio hipotônico Célula em deplasmólise

Célula túrgida Célula em plasmólise

4. 2. Transporte Ativo: • O transporte ativo é feito contra o gradiente de concentração • Meio menos concentrado para mais concentrado • Com gasto de energia • Bomba de Na+ e K+ e também transporta cálcio, ferro, hidrogênio, cloro, magnésio, iodo etc. ), vários açúcares e a maior parte dos aminoácidos

4. 2. 1. Bomba de sódio

4. 2. 1. Bomba de potássio

4. 3. Transporte em bloco ou em quantidade: • Endocitose e exocitose 4. 3. 1 Endocitose • Fagocitose: Introdução de sólidos na célula, Ameba e glóbulos brancos • Pinocitose: Introdução de líquidos, macrófagos e células endoteliais dos capilares sanguíneos • Endocitose mediada por receptor: Introduzir moléculas específicas que se ligam a receptores específicos

Núcleo lisossomo Absorção do alimento Digestão

Pinocitose

4. 3. 2. Exocitose: • É um processo de eliminação de produtos para o exterior da célula • Excreção de substâncias não digeridas • Secreção de polissacarídeos da parede celular • Secreção de enzimas digestivas por plantas carnívoras

Transdução de sinais • Processo pelo qual as células usam mensageiros químicos para se comunicar • Ou seja, processo pelo qual uma célula converte um sinal extra celular • A comunicação é conseguida através de sinais químicos • Sinais são substâncias químicas sintetizadas dentro da célula e transportada para o exterior

• Quando as moléculas sinalizadoras (primeiro mensageiro) alcançam a membrana plasmática da célula alvo, elas podem ser transportadas para o interior da célula • Alternativamente as moléculas sinalizadoras podem permanecer fora da célula e se ligarem a receptores (proteínas transmembranas) • Estas proteínas transmembranas se tornam ativadas quando se ligam às moléculas sinalizadoras gerando sinais secundários ou segundos mensageiros • O segundo mensageiro passa o sinal alterando o comportamento das proteínas e disparando alterações químicas dentro da célula.

A sinalização divide-se em 3 etapas • Recepção, Transdução e indução • Recepção: Ligação do hormônio ou sinal ao receptor específico • Transdução: O segundo mensageiro é formado no citossol ou aí liberado (cálcio e AMPc) • Indução: Nas plantas o cálcio se liga a proteína calmodulina e induz vários processos celulares

íons transportados Receptor ligantes íons transportados Transdução de sinais

Exemplos práticos de sinalização celular • Transdução de sinal no crescimento de tubo polínicos - caracterização de uma via de AMPc em células vegetais • Transdução de sinais que ocorrem nas células guardas durante os movimentos estomáticos • A resistência ou suscetibilidade de plantas ao ataque de um patógeno é determinada por vias de transdução de sinais mediadas principalmente por proteínas quinase e fosfatase • O etileno intervém, a nível molecular, na indução da expressão de numerosos genes através de uma cadeia de transdução de sinais