04-Peroxissomos e lisossomos_alunos

Prévia do material em texto

Moara Lemos
Os Peroxissomos e Lisossomos
Objetivo
Compreender a estrutura, as funções e a integração dos peroxissomos e lisossomos no 
metabolismo celular, na digestão intracelular, na resposta ao estresse e na manutenção 
da homeostase.
Peroxissomos
 Altamente dinâmicas contendo mais de 60 enzimas
 Presentes em números variados dependendo do tipo celular
 Envolvidos nas etapas iniciais da síntese de lipídeos e síntese precursores de sais biliares 
 Oxidação de substratos 
 Catalase: realiza peroxidação 
 Detoxificação celular: oxidação do etanol em acetaldeído em células do fígado e rins 
Peroxissomos e as Enzimas da Matriz
Centro de oxidação controlada na célula
Matriz é rica em enzimas
• Oxidases → substratos: Ácidos graxos, aminoácidos e purinas
• Acil-CoA oxidase→ catalisa a primeira etapa da β-oxidação peroxissomal
• Urato oxidase → oxida ácido úrico em alantoína 
• Catalase → realizam a peroxidação
A
A
Centro de oxidação controlada na célula
Peroxissomos e as Plantas
• Atuam em proximidade aos cloroplastos oxidando produtos da fotorrespiração nas células
• Glioxisomos → atuam na via do glioxilato exclusivo de plantas
• Oxidação completa de ácidos graxos
• São importantes sítios de utilização do Oxigênio
A
A
Cristais na Matriz dos Peroxissomos
• Estrutura paracristalina formanda pelo empacotamento ordenado de oligômeros
• Fornecem alta eficiência metabólica 
• Corpo de Woronina: estrutura paracristalina produzida por peroxissomo especializado de 
fungos filamentosos
Peroxissomos e a Oxidação de Ácidos Graxos
Centro de oxidação controlada da célula
• Participam da β-oxidação de ácidos graxos longos
• Quebra de moléculas de ácidos graxos longos em moléculas menores
• Citosol: Acyl-CoA
• Oxidação – leva a acetil-CoA 
• Acetil-CoA é usado no metabolismo energético
Peroxissomos e a Síntese de Lipídeos
• Atuam na síntese de lipídeos de cadeia longa como o dolicol
• Localizado na membrana do ER
• Síntese de sais biliares que são derivados do colesterol
A
Açúcares são 
transferidos de 
um carreador
3 resíduos de glicose 
são removidos
1 manose é removida
Peroxissomos e a Síntese de Lipídeos
• Atuam nas primeiras reações dos plasmalógenos
• Plasmalógenos - bainha de mielina
• Disfunções peroxissomais - síndrome de Zellweger 
• Disfunção peroxissomal –peroxissomos vazios 
• Tem impacto no fígado, rins, cérebro e retina
• Interrupção da síntese de plasmalógenos
• H2O2 e de ácidos graxos de cadeia longa
• Causam hipotonia, convulsões, malformações cerebrais, perda de neurônios, falência múltiplas de órgãos em bebês
A
Peroxissomos as Centrais de Oxidação Controlada da Célula
Participam de vias anabólicas e catabólicas 
Vias anabólicas
● Biossíntese: ácidos biliares, hormônios e plasmalógenos
Vias catabólicas
● São centrais de oxidação controlada na célula
● Participação na β-oxidação de ácidos graxos
● Peroxidação
Translocação de Proteínas para os Peroxissomos
 Proteínas peroxissomais – pós-traducional
 Sequencia sinal 
 São translocadas como oligômeros - PEX 
C-terminal N-terminal G
o
u
ld
 &
 C
o
ll
in
s,
 2
0
0
2
Translocação de Proteínas para os Peroxissomos
S
k
o
w
y
ra
 e
t 
a
l.
,,
 2
0
2
4
ATP
ADP +PI
Biogênese de Peroxissomos
Pexofagia
• Autofagia: processo de reestruturação das células - respostas de adaptação do metabolismo à condições ambientais
• Pexofagia: autofagia seletiva
• Há ubiquitinação de proteínas
• Ocorre a formação do autofagossomo com posterior degradação
• Função: reciclagem de organelas por disfunção ou em excesso
Peroxissomos e Respostas de Estresse
H
e 
et
 a
l.
, 
2
0
2
1
. 
d
o
i.
o
rg
/
• Estresse celular - fatores ambientais ou distúrbios metabólicos
Aumento da produção de plasmalógenos 
Frio: 
• Transformação da energia química em calor 
Hipóxia: 
• Fluidez da membrana - difusão de gases
Infecções Virais: 
• Subversão metabólica da maquinaria do hospedeiro pelo patógeno
 
Peroxissomos são sensores críticos de 
estresse
Lisossomos
● São encontrados em todas as células eucarióticas 
● Compartimentos ácidos envoltos por membrana
● Função é a “digestão intracelular”, reciclagem e excreção
● Matriz rica em hidrolases ácidas
● Reciclagem de aminoácidos, sacarídeos, ácidos graxos e colesterol
● Estruturalmente diversos
A Central de Reciclagem da Célula
Lisossomos Diversidade Estrutural
Material em diferentes estágios da digestão
Localização dos Lisossomos
Lisossomos periféricos
• Mais dinâmicos 
• Resposta a estímulos do ambiente extracelular
• Mais esféricos
• Mobilidade microtubular
• Associados ao início da digestão ou excreção 
Lisossomos perinucleares
• Menos móveis
• Mais ácidos
• Maior eficiência digestiva 
• Mais tubulares
Lisossomos
Hidrolases Ácidas Lisossomais
● Função: degradação e reciclagem 
● Existem mais de 50 tipos
● O pH 5.0 
Fosfatase ácida: 
marcadora de 
lisossomos
Lisossomos
Exemplos de hidrolases dos lisossomos
 Nucleases: reciclagem de nucleotídeos, hidrolisam DNA e RNA. Hidrolisam 
a ligação fosfodiéster
 Proteases: reciclagem de aminoácidos hidrolisando a ligação peptídica
 Fosfolipases: reciclagem de fosfolipídeos hidrolisando a ligação éster
 Glicosidases: reciclagem de monossacarídeos hidrolisando a ligação 
glicosídica
Lisossomos – Proteínas de Membrana
Bomba Tipo V ATPase
● Mantém ativamente o pH no lúmen lisossomal
● Simporte
Lisossomos – Proteínas de Membrana
Glicoproteínas
● LAMPs e LIMPs
● Revestimento da face luminal
● Glicosilação terminada em ácido siálico
● Sialidase - ausente
Lisossomos – Proteínas de Membrana
Translocadores lisossomais: reciclagem metabólica e a manutenção da 
homeostase celular
• Aminoácidos, monossacarídeos, nucleosídeos, ácidos graxos e 
colesterol
• Canais iônicos: Cl-, Ca2+, Na2+
• Transportadores de açúcar: transportam monossacarídeos e 
pequenos oligossacarídeos
• Transportadores de aminoácidos
Lisossomos – Proteínas de Membrana
Sensores de Nutrientes – plataformas de sinalização
• Informam a célula se há abundância ou escassez de nutrientes em 
tempo real
• Ajustam a síntese e a degradação de nutrientes 
Endereçamento de Hidrolases aos Lisossomos
● Hidrolases lisossomais - sinal de M6P
● Resíduo de M6P endereçamento ao endossomo
H
id
ro
la
se
 +
 M
6
P
A Via Endocítica e a Degradação nos Lisossomos
Endossomos Iniciais 
• Centro de triagem e redistribuição da via endocítica
• Endossomos de reciclagem devolvem proteínas para a 
membrana
A Via Endocítica e a Degradação nos Lisossomos
Endossomos Tardios 
• Direcionamento - fusão lisossomal
Maturação do Endossomo
Lisossomos: Vias de Degradação
O lisossomo é uma central de encontro de várias 
vias de tráfego intracelular
Autofagia como via de Entrega Lisossomal
• Não seletiva - resposta a privação de nutrientes
• Seletiva - na remoção de organelas não funcionais - dependente de sinalização
• Sistema de vigilância e controle de qualidade celular 
Exocitose
• Exocitose: processo em que a célula transporta produtos da digestão do interior para o exterior
• Corpo residual
Residual Body
	Slide 1
	Slide 2: Objetivo
	Slide 3: Peroxissomos
	Slide 4: Peroxissomos e as Enzimas da Matriz
	Slide 5: Peroxissomos e as Plantas
	Slide 6: Cristais na Matriz dos Peroxissomos
	Slide 7: Peroxissomos e a Oxidação de Ácidos Graxos
	Slide 8: Peroxissomos e a Síntese de Lipídeos
	Slide 9: Peroxissomos e a Síntese de Lipídeos
	Slide 10: Peroxissomos as Centrais de Oxidação Controlada da Célula
	Slide 11: Translocação de Proteínas para os Peroxissomos
	Slide 12: Translocação de Proteínas para os Peroxissomos
	Slide 13: Biogênese de Peroxissomos
	Slide 14: Pexofagia
	Slide 15: Peroxissomos e Respostas de Estresse
	Slide 16: Lisossomos
	Slide 17: Lisossomos Diversidade Estrutural
	Slide 18: Localização dos Lisossomos
	Slide 19: Lisossomos
	Slide 20: Lisossomos
	Slide 21: Lisossomos – Proteínas de Membrana
	Slide 22:Lisossomos – Proteínas de Membrana
	Slide 23: Lisossomos – Proteínas de Membrana
	Slide 24: Lisossomos – Proteínas de Membrana
	Slide 25: Endereçamento de Hidrolases aos Lisossomos
	Slide 26: A Via Endocítica e a Degradação nos Lisossomos
	Slide 27: A Via Endocítica e a Degradação nos Lisossomos
	Slide 28: Maturação do Endossomo
	Slide 29: Lisossomos: Vias de Degradação
	Slide 30: Autofagia como via de Entrega Lisossomal
	Slide 31: Exocitose