SISTEMAS_DE_ENDOMEMBRANAS

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O sistema de endomembranas celulares
Universidade Federal da Bahia (UFBA)
Instituto de Biologia (IBIO)
Prof. Suzana T. Cunha Lima
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O sistema de endomembranas: constituição
Retículo endoplasmático 
Aparelho de Golgi 
Endossomos 
Lisossomos 
Vesículas transportadoras 
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Retículo Endoplasmático
Presente em todas as células eucarióticas
Formado por rede de túbulos e vesículas
2 tipos morfológicos de RE: 
retículo endoplasmático liso (REL)
retículo endoplasmático rugoso (RER)
Ribossomos estão associados na forma de polirribossomos/ligados à membrana por uma molécula de RNA mensageiro (RNAm). 
Podem formar lisossomos
REL: Síntese de lipídeos
É no interior do RER que as proteínas formam sua estrutura secundária. 
Proteínas destinadas ao RE possuem sequência sinalizadora
Removida qd a proteína chega ao lúmen
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Via Secretora
Proteínas sintetizadas no RER de células pancreáticas
RER → Golgi → vesículas secretórias→ exterior da célula
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Destino das proteínas
Transferidas para o lúmen do RE ainda durante a tradução
Liberadas no citosol após tradução
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Destino das proteínas
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Sequência sinalizadora de 20 aminoácidos na fração amino-terminal (proteínas p/ lúmen do RE)
Partícula de reconhecimento de sinal (polipeptídio)
Translocação co-transducional (>ria da células eucarióticas)
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Glicosilação de proteínas no RE
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Síntese de lipídeos REL
Membranas das cels. eucarióticas têm 3 lipídeos:
Fosfolipídeos
Glicolipídeos 
Colesterol
Fosfolipídeos são sintetizados no REL
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Complexo de Golgi
Descrito em 1898 pelo biólogo italiano Camilo Golgi
O aparelho (ou complexo) de Golgi consiste em um sistema de cisternas empilhadas
Situado entre o RE e a membrana plasmática, ou então próximo ao núcleo. 
Cada unidade do Golgi é chamada de dictiossomo, e cada pilha apresenta de 4 a 6 sáculos. 
flagelados unicelulares podem ter até 60. 
células vegetais centenas de pilhas dispersas no citoplasma. 
O aparelho de Golgi possui duas faces distintas:
uma face cis (ou face de entrada)
uma face trans (ou face de saída)
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Complexo de Golgi
A medida que atravessam o Golgi as proteínas são modificadas e re-destribuidas na célula 
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Glicosilação de Proteínas no Golgi
Proteínas são previamente modificadas no RE 
São transferida para Golgi e continua a modificação de sua fração sacarídica lá.
Remoção de 3 manoses adicionais
Adição de N-acetilglicosamina
Remoção de mais 2 manoses
Adição de fucose e + 2 N-acetilglicosamina
Adição de 3 galactoses e 3 ácidos siálicos
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Processamento de oligossacarídeos para direcionamento aos lisossomos
Fosfatos de N-acetilglucosamina são adicionados à resíduos de manose específicos, provavelmente ainda em Golgi
Remoção do grupo N-acetilglucosamina deixando manose -6-fosfato
Resíduo é reconhecido por receptores da rede trans de golgi e proteínas são direcionadas aos lisossomos
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Membrana nuclear conectada com endomembranas
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Endossomos
São compartimentos de forma variada, localizados entre o complexo de Golgi e a membrana plasmática. 
São responsáveis pelo transporte e digestão de moléculas captadas pela célula através de endocitose. 
Existem dois tipos de endocitose que depende da substância ou partícula ingeridos, conhecidos por: 
Fagocitose
Pinocitose.
O tamanho do fagossomo é determinado pelo tamanho da partícula ingerida. 
Estes se fundem com os lisossomos dentro das células, então o material ingerido é degradado.
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Endocitose
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2 Tipos de Endossomos: 
primários ou iniciais, localizados próximos à MP (3 destinos)
reciclagem e devolução para o mesmo domínio da membrana plasmática; 
transcitose (o material atravessa o citoplasma e sai por exocitose do lado oposto)
destinados aos lisossomos, onde serão degradados.
secundários ou tardios, próximos ao Golgi.
função na rota biossintética-secretora, juntamente com o RE e Golgi
transporte de moléculas para Golgi.
 
Endossomos primários
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Lisossomos
São organelas rodeadas por membranas fosfolipídicas
Contém uma série (50) de enzimas capazes de degradar moléculas orgânicas
Proteínas
Carboidratos
Lipídeos
DNA e RNA
Funcionam como o sistema digestivo da célula
Mutações nos genes que codificam estas enzimas acarretam em diferentes patologias 
Todas são hidrolases ácidas e dependem de baixo pH
Tem que concentrar prótons para manter pH (bomba)
Representam intersecção entre:
via secretória (proteínas lisossômicas são processadas)
via endocítica (moléculas são englobadas do meio externo)
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Lisossomos
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Vesículas Transportadoras 
Brotam de regiões revestidas e especializadas da membrana, podendo ser esféricas ou tubulares.
Esses revestimentos são de proteínas específicas com diferentes funções, que podem formar: 
Vesículas revestidas por clatrina: são produzidas pela membrana plasmática. 
Vesículas revestidas por COPI e COPII mediam o transporte do RE para Golgi. 
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Direcionamento protéico
Proteínas específicas são encontradas nos peroxissomos, outras na mitocôndria e outras no núcleo. Como terminam parando no compartimento correto? 
Incluem sequências específicas que servem como marcadores de endereço, que direcionam a molécula para o local apropriado. 
Até mesmo em bactérias alguns marcadores protéicos são necessários
PROTEÍNAS DIRECIONADAS AOS PEROXISSOMOS:
termina com a sequência, Ser-Lys-Leu-COO- ,que age como um alvo sinalizador. 
A remoção desta sequência bloqueia importação para a organela;
A adição desta sequência à uma proteína no cytosol faz com que esta vá para o peroxissomo.
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	Sequência marcadora mitocondrial. Resíduos hidrofóbicos são mostrados em amarelo, básicos em azul, serina e treonina em vermelho. 
PROTEÍNAS DIRECIONADAS À MITOCÔNDRIA
Possuiemuma sequencia N-terminal adequada. 
Reconhecida por receptores na face externa da membrana mitocondrial exterior. 
Uma proteína contendo esta sequencia terminal será importada para o interior da mitocôndria.
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Movimento de uma proteína para o núcleo. Localização da (A) piruvato kinase não modificada, e (B) piruvato kinase contendo o sinalizador de localização nuclear. A proteína foi visualizada por microscopia de florescência após coloração com anticorpo específico. [W. D. Richardson, B. L. Roberts, and A. E. Smith. Cell 44(1986):79.] 
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Sequências marcadoras
Nucleus
Peroxisome
Mitochondrion 
Endoplasmic reticulum
KKXK
-SKL-COO- 
Hélice anfipática N-terminal
-KDEL-COO-
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Os neurotransmissores são transportados através de formação de vesículas na MP
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Dopamina: precursor da adrenalina e na noradrenalina no SNC
A doença de Parkinson caracteriza-se por um déficit de dopamina no cérebro . Administração não é viável, uma vez que esta não atravessa a barreira hematoencefálica 
A dopamina é um neurotransmissor
Função: a atividade estimulante do SNC
Associada ao Mal de Parkinson e à Esquizofrenia 
À dependência do jogo (inclusive eletrônicos), sexo, do álcool e de outras drogas.
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Estrutura química da Amitriptilina, um antidepressivo tricíclico 
Categoria de Antidepressivos
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Categoria de Antidepressivos
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IMAO
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Categoria de Antidepressivos
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Inibidores de Recaptação de Serotonina
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Referências
A célula. Uma abordagem molecular. Cooper, G.M. E Hausman, R.E. 3ª Edição. Editora Artmed. 2007. 716p. 
Biologia Celular e Molecular. De Robertis (Jr.) Editora Guanabara Koogan. 2003. 413p. 
Molecular Biology of the Cell (on line), Alberts, B.; Lewis, J.; Raff, M.; Walter,P. e Roberts, K. Ed. Taylor & Francis Group, 200. www.garlandscience.com
Biologia celular e Molecular. Junqueira L.C.U.; Carneiro, J.; Guadalupe, C; Andrade, T. J.; Jordão, B.Q.(2000). Ed. Glossário: p. 316-25. 
Sociedade Brasileira de Bioquímica e Biologia Molecular (SBBQ): http://www.sbbq.org.br/v2/
Revista Brasileira para o Ensino de Bioquímica e Biologia
Molecular. k-20/08 - amino acid molecular units: building primary and secondary protein structures. Especial 8. Silva, A.R.e Beltramini, L.M. (2008). http://www.bdc.ib.unicamp.br
http://images.google.com