Complexo de Golgi e Lisossomo

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BIOLOGIA CELULAR 
COMPLEXO DE GOLGI E 
LISOSSOMOS 
Essas 2 organelas participam na síntese e na degradação de macromoléculas 
 
Complexo de Golgi 
- Descrito em 1898 por Camilo Golgi, por isso o nome 
- Geralmente aparece próximo ao núcleo, ao RE e aos centríolos 
- Possui uma localização variada na célula dependendo do tipo celular e da 
função 
- Só pode ser visualizado no MET 
- Conhecido por ter uma estrutura parecida com sacos membranosos, 
empilhados e achatados. 
- Nas eucariontes possuem números variados de sáculos de 3 a 8, em 
algumas algas pardas 20 sáculos 
- Nas vegetais apresentam sáculos pequenos 
- A pilha de sáculos apresenta-se curva, em forma de cuia, com uma face 
côncava voltada para a membrana plasmática e uma face convexa voltada 
para o núcleo ou RE. 
 
Há duas faces que determinam a morfologia dessa organela: 
- Face CIS ou face proximal núcleo: está voltada para o núcleo o recebe as 
vesículas movimentadas do RE para o término da síntese no CG ou apenas 
para seu transporte. 
- Face TRANS ou face oposta: voltada para a membrana plasmática e 
responsável pela formação de vesículas que transportaram vesículas para 
fora da célula através da MP ou apenas para transporte de macromolécula. 
- Além disso, há as Cisternas que possuem o Lúmen em seu interior. 
 
Há 3 grupos de cisternas 
- Cisterna CIS: está mais próxima a face cis 
- Cisterna TRANS: está junta a rede e face trans 
- Cisterna MEDIAL: está entre as cisternas CIS E TRANS 
 
As vesículas sempre partem da face CIS para a face TRANS que é 
responsável pela destinação final das substâncias transportadas. 
 
A formação do CG se da a partir das vesículas que brotam do RE e se 
diferenciam em Cisternas e se maturam da face CIS para TRANS até que se 
formem vesículas que carregam proteínas para outros locais da célula. 
 
Composição química do CG 
- 40% de lipídios que são fosfolipídeos e 60% de proteínas que estão 
envolvidas no processo de glicosilação, sulfatação e fosforilação, que são 
enzimas que realizam processos envolvidos no CG e decidem o destino final 
das vesículas produzidas pelo CG. 
- É no CG que ocorre o a montagem final das esfingomielinas que fazem 
parte da membrana do CG e da membrana de todas as organela. 
 
Funções do CG 
- Exportação de proteínas (secreção celular) 
- Responsável pela formação da lamela média e da formação do acrossomo 
dos seres vivos que possuem espermatozoide 
- Síntese de carboidratos 
- Formação dos lisossomos, que envolve a síntese de proteínas que irão 
compor suas membranas. 
 
*Quando ocorre a ligação de vesículas na face TRANS ocorre uma ligação 
chamada Receptor-proteína onde as vesículas serão empacotadas por 
vesículas de transporte e se destinam para o lisossomo fundindo-se a ele 
liberando proteínas das membranas lisossômicas para o interior das 
organelas. Essas membranas são marcadas por sequências de aminoácidos 
voltadas para o lado citoplasmático. 
 
- CG possui também função sintética, que é a capacidade de alterar 
significativamente as macromoléculas que transitam da Face CIS para a 
TRANS. Essas modificações ocorrem através de uma glicosilação terminal 
sequencial, proteólise específica, sulfatação, fosforilação e adição de ácidos 
graxos. Todas essas funções de síntese são realizadas pelo CG. 
- Pode ser considerado como uma das estações mais importantes no tráfico 
intracelular de macromoléculas, pois é responsável pela síntese, processa 
e compartimentaliza e leva as macromoléculas para um destino final. 
 
 
As macromoléculas sofrem modificações adicionais 
- As macromoléculas são recebidas do RE para a Face 
CIS do CG, onde sofrem modificações e saem para o 
destino final. 
- O CG consegue diferenciar as macromoléculas para 
as diferentes destinações, podendo ser a MP, a 
Secreção celular ou a Vesícula lisossômica. 
 
O Complexo de Golgi é extremamente dinâmico, pois está frequentemente 
modificando. Novas cisternas CIS são sintetizadas continuamente enquanto 
a rede trans é eliminada na forma de vesículas para secreção ou para o 
sistema endossômico/lisossômico. 
 
O brotamento de vesículas é dirigido pela montagem de uma capa 
proteica 
- As vesículas são cobertas para garantir que as moléculas que estão no 
interior da capa sejam destinadas de forma correta e para manter sua 
composição química. O processo de brotamento-vesículas precisa ser 
perfeitamente regulado. 
Ou seja, a superfície citoplasmática dessas vesículas são recobertas pelas 
proteínas para a proteção de todo o material. Se não houvesse a capa proteica, 
o material de dentro das vesículas sofreria interação com outras organelas e 
o brotamento não estaria protegido. Por isso é necessária a presença da capa 
proteica. 
 
Vesículas recobertas por Clatrina 
- Importantes para a rota regulada, quando as vesículas brotam do citoplasma 
para fora da célula, quando partem da face TRANS para fora da célula e 
principalmente quando ocorre a via endocítica, que é quando ocorre de fora 
para dentro da célula. 
 
A proteína Clatrina se organiza como uma rede recobrindo toda a membrana 
da vesícula. Ela se associa a MP, onde as moléculas serão levadas para dentro 
da célula pelas vesículas. 
 Os receptores de carga reconhecem as moléculas que serão levadas para o 
meio intracelular, e a partir desse reconhecimento dos receptores, as 
proteínas adaptinas se associam a membrana plasmática e as moléculas 
adaptadoras de clatrina se reconhecem e ficam em uma forma arredondada 
ligando-se a superfície citosólica dos receptores. As proteínas ficam uma ao 
lado da outra e empacotam a vesícula, e com o auxilio dos receptores de 
carga, as adaptinas reconhecem e selecionam as moléculas que devem ser 
incorporadas para o interior das vesículas. 
Quando ocorre a interação das moléculas com as clatrinas e adaptinas, ocorre 
uma evaginação da MP no local onde houve reconhecimento das Clatrinas 
pelos receptores de carga. Assim é necessária a fissão da evaginação pela 
proteína dinamina que quebra GTP em GDP, e essa proteína se enrola na 
evaginação como uma hélice e a partir da hidrólise do GTP há a alteração da 
conformação ocasionando no estrangulamento da membrana fazendo com 
que a vesícula seja liberada. Dessa forma, as moléculas dentro da vesícula 
ficam protegidas pela capa de Clatrina. 
Para a remoção dessa capa, a membrana da vesícula deve reconhecer a 
membrana da organela de destino, a capa então é removida e a vesícula se 
funde com a membrana final, descarregando seu conteúdo na organela. 
Esse reconhecimento é realizado pelos Complexos Trans-SNARE, que são 
2 proteínas que reconhecem e fundem a vesícula com membrana da organela 
de destino para que ocorra a remoção da capa e ocorra a fusão das 2 
membranas. 
 
 
Síntese da glicoproteína 
-As glicoproteínas são transportadas pelas vesículas para o CG, a manose é 
removida por cisterna, logo após há a adição de n-acetilglicosamina e adição 
da galactose, então as vesículas são liberadas e transportam essas proteínas 
para a secreção. 
-As vesículas retornam da MP para o RER, ocorrendo a devolução de 
moléculas que não foram levadas corretamente para o CG. 
 
 
Relação do RER com outros compartimentos que compõem o Complexo 
de Golgi 
- As vesículas transportadoras cobertas por COP II, brotam do RER, se 
fundem e dão origem ao elemento transicional, que se funde com a rede 
CIS do CG. Algumas das proteínas que foram produzidas incorretamente, 
voltam para o RER, e as que foram corretamente se modificam e fazem o 
brotamento de vesículas recobertas por Clatrina que contém vesícula 
lisossômica OU as vesículas são recobertas com COP I após a modificação, 
e as vesículas que brotam da face TRANS do CG carregam proteínas que 
serão secretadas para fora ou compor a MP. 
 
 
Participação do Complexo de Golgi na produção de enzimas 
lisossômicas 
- A formação do lisossomo ocorrepor vias intracelulares de degradação que 
é a endocitose que se da pela via endocítica. 
- Há um fluxo constante de membranas entre a MP e as membranas de 
vesículas de fagocitose, pinocitose e de secreção. Essas diferentes 
interiorizações que fazem com que as substâncias percorram diferentes rotas 
celulares até chegarem ao compartimento para a degradação. 
LISOSSOMOS 
 
- Possuem características morfológicas e dimensões variáveis, pois aparecem 
normalmente em toda a célula e em grande número. 
- Presente em todas as células animais, com exceção das hemácias. 
Nas células vegetais, os vacúolos que realizam a função dos lisossomos 
- Possuem uma unidade de membrana que envolve toda sua estrutura e 
contém enzimas hidrolíticas com atividade máxima em pH ácido, ou seja, 
os lisossomos são compostos por hidrolases ácidas. 
 
 
-Existem proteínas estruturais que compõem a membrana do lisossomo, que 
são glicosiladas, pois os oligossacarídeos compõem cerca de 60% da massa 
dessas proteínas. 
- A cistinosina é uma proteína que transporta o aminoácido cistina para o 
interior do lisossomo. 
- O complexo ATPase possui cerca de 13 cadeias polipeptídicas, por isso 
pode funcionar como uma bomba de próton. Essas cadeias estão sempre 
voltadas para o citoplasma, enquanto a parte por onde os prótons se adentram 
ao lisossomo estão integrados a membrana do lisossomo. 
- A Sialina que transloca o ácido para o interior do lisossomo. 
- Quando ocorre uma mutação que modifica a proteína Sialina e a 
Cistinosina, causa uma doença lisossômica (afetam os rins). 
- A LAMP-1 e LAMP2 também são proteínas que compõem o lisossomo 
 
- Os lisossomos recebem substâncias extracelulares por endocitose e material 
do interior da célula por meio da via biossintética e autofágica. 
 
Funções: 
- Chave na manutenção da homeostase celular 
- Realiza a heterofagia, que é o processo de digestão de partículas que vem 
da parte externa da célula 
- Realiza a autofagia, que é a renovação de organelas celulares envelhecidas 
e de macromoléculas produzidas incorreta. 
 
Via Endocítica 
- Responsável pela interiorização e degradação do material vindo do meio 
extracelular. 
- Ocorre o reconhecimento na superfície celular por meio de receptores da 
molécula que será endocitada. A superfície da MP voltada para o citosol se 
liga as moléculas adaptadoras, que são as adaptinas e reconhecem a 
necessidade da formação de vesículas. Então ocorre o processo que ocorre 
pelo rompimento da evaginação da MP realizado pela Dinamina e se forma 
as vesículas endocíticas. 
As vesículas endocíticas mergulham no citoplasma e se fundem para formam 
um compartimento endossômico, originando o endossomo precoce que é 
formado por componente mais ácido que o citoplasma......... 
resultando na separação dos receptores e das memb endocitadas. Ou seja, a 
capa de clatrina é removida e os receptores de membrana sofrem a 
reciclagem por meio do endossomo e voltam para a MP. 
..........na sequência, esse endossomo precoce formam vesículas 
endossômicas carreadoras que contém moléculas endocitadas são 
transportadas através dos microtúbulos para chegar ao endossomo tardio se 
fundindo a ele. O interior desse endossomo tardio é mais ácido que o 
endossomo precoce e contém vesículas intraluminais. Normalmente as 
vesículas que se fusionaram no endossomo tardio contém um lipídeo em 
grande qtde chamado de ácido liso bis-fosfatídico. Quando há a maturação 
do endossomo então ocorre a formação do lisossomo a partir da rede TRANS 
do CG. Então restarão aas enzimas hidrolíticas e o material endocitado que 
vão compor o lisossomo. 
*No lisossomo não há a presença da manose-6-fosfato, já no endossomo 
tardio há a presença dessa manose que se liga as enzimas lisossômicas para 
formar o lisossomo. 
..... Caso as vesículas possuem algum problema na composição elas voltam 
para a rede TRANS do CG 
Via fagocítica e autofágica 
- Fagocítica: Quando as projeções da MP envolvem um organismo invasor, 
vias de sinalização são ativadas, organizam o citoesqueleto e formam o 
vacúolo chamado de fagossomo que mergulha o invasor no citoplasma da 
célula. Os fagossomos se fundem com o lisossomo formando o 
fagolisossomo, e as bombas de prótons da memb do lisossomos quebram o 
ATP e liberam próton para luz do fagolisossomo que se torna mais ácido, 
ideal para a digestão celular, atividade das fibrolases ácidas que compõem 
os lisossomos. 
O material a ser digerido se mistura com as enzimas hidrolíticas que se 
encontram no lisossomo. 
 
- Autofágica: O componente que está imerso no citoplasma é envolto por 
uma membrana dupla que forma uma vesícula, chamado de Autofagossomo. 
Esses se fundem na membrana do lisossomo para formar organelas chamadas 
autolisossomos, que é a junção do autofagossomo com o lisossomo. Durante 
a fusão, a membrana externa do autofagossomo se funde com a membrana 
do lisossomo formando o autolisossomo. A vesícula interna que forma o 
autofagossomo é liberada para o interior da organela, onde será degradada 
pelas enzimas hidrolíticas. 
Esse processo faz com que o material de dentro da célula seja degradado 
dentro do lisossomo. 
 
Via ubiquitina-proteossomos 
Quando os níveis de proteínas estão elevados na célula e os lisossomos não 
conseguem destingir e degradar as moléculas das mesmas, essa função 
ocorre por essa via. Essa via é a responsável pela degradação seletiva de 
proteínas da célula. 
A degradação é realizada por complexos multienzimáticos chamados de 
proteossomos, que são encontrados no citoplasma ou no núcleo das células 
eucariontes. Existem 2 tipos de proteossomos, que é o proteossomo 20S e o 
26S. 
O 20S tem a função de degradar proteínas não ubiquitinadas dobradas ou que 
foram reunidas de forma incorreta. 
 
Os 26S degradam proteínas poliubiquitinadas, como as reguladoras da 
expressão gênica e do ciclo celular, regulando as enzimas intracelulares. 
 
- O 20S não depende de ATP para ser realizado, ao contrário do 26S que 
necessita de ATP. 
- 20S É resistente ao estresse oxidativo. O 26S fica inativo durante o estresse 
oxidativo. 
 
Degradação das proteínas pelo proteossomo 
Os proteossomos são constituídos por 4 anéis sobrepostos, sendo 2 deles alfa 
externos que envolvem 2 betas internos. Cada um dos anéis possuem 7 
enzimas. Os 2 anéis betas internos são compostos por enzimas proteolíticas 
que degradam as proteínas. Há também a estrutura 19S em forma de tampa, 
que surge no proteossomo 26S. 
O protossomo 26S possui atividade mais complexa do que o 20S 
O complexo 19S é responsável por reconhecer as proteínas que serão 
degradadas no proteossomo. 
 
- Na via ubiquitina ocorre a liberação de ATP, e essa é utilizada pela enzima 
E1 que se funde a ubiquitina. Logo após, a enzima se transfere para E2 e 
depois E3. Em E3, há a ligação da ubiquitina com a proteína que será 
degradada. Então ocorre a ligação covalente entre a ubiquitina e a proteína. 
Isso ocorrerá muitas vezes e as proteínas degradadas pelo proteossomo serão 
marcadas por moléculas de ubiquitina, formando uma cadeia e entram no 
proteossomo. No interior do proteossomo, as moléculas de ubiquitinas são 
desligadas das proteínas que serão quebradas na forma polipeptídeos, e as 
ubiquitinas e os polipeptídeos serão liberados no citoplasma da célula para 
outras funções. 
 
Integração das vias endocítica e biossintética 
As proteínas que partem do RER para o CG que podem ter 3 destinações 
diferentes, sendo uma delas se exteriorizar, ser transportada para a 
composição da membrana plasmática e a cobertura das vesículas por Clatrina 
originando os endossomos e os lisossomos.