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Moara Lemos Métodos de Observação das Células Métodos de Observação da Célula - Microscopia Óptica Anatomia do Microscópio Upright Fonte de Luz • Lente Condensadora • Platina e Charriot • Lentes Objetivas • Lentes Oculares • Espécime Imagem Tipos de Microscopia – Microscopia de Campo Claro Microscopia de Contraste de Fase e Contraste Diferencial Microscopia de Fluorescência Imunofluorescência de célula epitelial de camundongo com marcações para microtúbulos, actina e DNA Fibrolastos. Anti-Giantina em vermelho, complexos do poro nuclear em verde e em azul filamentos de actina Célula de placenta marcada para o núcleo em azul, actina em vermelho e adesões focais em verde Rotífera marcado com Laranja de Acridina Microscópios Eletrônicos Microscopia Eletrônica de Transmissão Microscópios Eletrônicos Microscopia Eletrônica de Verredura Moara Lemos O Retículo Endoplasmático e o Complexo de Golgi Objetivo da Aula de Hoje Entender a estrutura e função do retículo endoplasmático (RE) na biossíntese de proteínas e lipídeos e do Complexo de Golgi e a importância dos eventos de modificação pós-traducional Organelas dos Eucariotos • As organelas são um conjunto de membranas internas especializadas • Compartimentalização a célula e permitem a realização de funções específicas • Formam microambientes funcionais • A região luminal possui moléculas específicas de cada compartimento Membranas internas O Retículo Endoplasmático (RE) Formado por uma rede de túbulos e sacos membranosos presentes no citoplasma das células eucarióticas. Características e funções ● A rede complexa de membranas é contínua à membrana externa do núcleo ● Sítio de síntese de proteínas e de lipídeos para a membrana celular e organelas celulares ● Proteínas são liberadas no lúmen do RER ou inseridas na membrana Organização do RE em uma célula vegetal Características e funções ● Proteínas secretórias deixam o RE ● Microtúbulos e proteínas motoras facilitam o movimento e o posicionamento do retículo. ● Principais funções: biossíntese de proteínas, de lipídeos, reservatório de Ca2+e controle de qualidade de proteínas O Retículo Endoplasmático (RE) O Retículo Endoplasmático (RE) RE de Transição • Região de intensa vesiculação Sítios de Contato • Regiões especializadas onde o RE faz contato com outras organelas • Facilita a troca de lipídeos e proteínas entre as organelas • O citoesqueleto de actina e a miosina estão envolvidas no posicionamento fino do RE Retículo Endoplasmático Rugoso ● Possui ribossomos aderidos a face citoplasmática da membrana do RE ● Atua na síntese e processamento de proteínas destinadas às membranas, organelas e a secreção celular ● Controle de qualidade – checagem de dobramento Rugoso O Retículo Endoplasmático (RE) Ribossomos Livres x Ligados à Membrana do RE Os ribossomos são estruturalmente e funcionalmente semelhantes Ribossomos Livres • Não estão ligados a membrana • Livres no citosol Ribossomos Ligados à Membrana • Estão conectados à face citosólica da membrana do RE • Proteínas no retículo Mecanismos de Translocação no RE • Translocação Co-traducional • Translocação pós-traducional Translocação Cotraducional Translocação Pós-Traducional Translocação Endereçamento de Proteínas ● “Código de barras” que são importantes para o endereçamento ● Peptidases sinal: clivam essa sequência A Sequência Sinal Endereçamento de Proteínas: ● A SRP se liga a sequência sinal conduz o ribossomo ou a proteína até a membrana do RE ● A SRP se liga a ao receptor SRP na membrana do retículo Endereçamento de Proteínas: A Sequência Sinal Proteína Transmembrana de Passagem Ùnica Inserção de proteínas na Membrana • A sequência sinal é reconhecida pela translocase • A sequência de parada interrompe o processo de transferência • A sequência sinal sofre ação da peptidase • A translocase abre uma fenda de passagem para inserção na membrana Ancoramento por Domínios Hidrofóbicos Múltiplos Proteínas de inserção múltipla na membrana - Rodopsina • Se dá pela presença de aminoácidos hidrofílicos e hidrofóbicos da proteína • Sequência de parada de translocação • Composta por aminoácidos hidrofóbicos • Sequência de início • Sequência hidrofílica Ancoramento pela Região C-Terminal Hidrofóbica Ancoragem por Glicosilfosfatidilinositol - GPI Uma proteína transmembrana passa a ser ancorada de GPI Função e mecanismo de ancoragem ● Ancoragem de proteínas ● Ancoragem: catalisada por peptidases do RE através de ligações covalentes Glicosilação no Retículo Endoplasmático • É o processo no qual carboidratos são ligados às proteínas e lipídios, transformando-os em glicoproteínas e glicolipídios • N-glicosilação de proteínas • Há remoção de resíduos de glicose e manose do bloco Açúcares são transferidos de um carreador 3 resíduos de glicose são removidos 1 manose é removida Retículo Endoplasmático Liso • Síntese lipídica - fosfolipídeos e esteroides • Detoxificação celular e armazenamento de cálcio intracelular em células musculares • Abundante em células associadas ao metabolismo de lipídeos como células adrenais, gônadas e hepatócitos Liso O Retículo Endoplasmático (RE) Síntese de Lipídeos no REL • Ácidos graxos são transportados do citosol para a membrana do REL – proteína de ligação à ácidos graxos • Enzimas incorporam ácidos graxos e glicerol fosfato à membrana • O grupo cabeça dos fosfolipídeos são adicionados posteriormente Enzimas lipogênicas Aumento do número de fosfolipídeos no folheto citosólico Síntese de Lipídeos Crescimento assimétrico entre folhetos • Misturador iguala o número de fosfolipídeos • As flipases mantém a assimetria da membrana Retículo Liso (REL) e Detoxificação em Hepatócitos • REL dos hepatócitos é um dos principais sistemas de detoxificação do organismo • Reduzem a toxicidade e facilitando sua excreção • Ocorre expansão do REL – maior eficiência na detoxificação • Tolerância • Lesão hepática , inflamação e alterações estruturais do fígado Retículo Liso (REL) e Detoxificação em Hepatócitos Detoxicação do Etanol e do Metanol Etanol Metanol Natureza da molécula Consumido em bebidas alcoólicas Álcool tóxico, não destinado ao consumo Local principal de metabolismo Fígado (hepatócitos) Fígado (hepatócitos) Sistema enzimático do REL Citocromo P450 Citocromo P450 (entre outros sistemas) Produto inicial da oxidação Acetaldeído Formaldeído e ácido fórmico Toxicidade dos metabólitos Moderada; tóxica em excesso Altíssima Consequência celular Tolerância, dano hepático crônico Lesão grave do sistema nervoso e visual Armazenamento de Cálcio em Células Musculares Retículo Sarcoplasmático • Responsável pelo armazenamento e liberação de cálcio durante a contração muscular • Concentração de cálcio no retículo é 20.000x maior que no citosol • Liberação de cálcio no citoplasma = contração muscular • Descoberta por Camillo Golgi em 1898 – descrito por microscopia óptica • Organizada em cisternas formando pilhas • Realiza modificações pós-traducionais em proteínas e lipídeos • Apresenta polaridade estrutural das cisternas do Golgi: face cis, cisterna média e face trans Complexo de Golgi A Localização do Complexo de Golgi • O Golgi é uma organela polarizada • É ancorado ao citoesqueleto • Possui localização definida na célula • Golginas formam arcabouço com projeções que auxiliam a manter as vesículas próximo da organela Complexo de Golgi Existem diferenças funcionais entre as cisternas do Complexo de Golgi demonstrada por microscopia eletrônica Localização de enzimas específicas em cada cisterna Cisternas cis rica em lipídeos Cisternas trans enzimas da glicosilação de proteínas Rede trans proteínas de endereçamento • Glicosilação: carboidratos são adicionados à proteínas e lipídios, transformando-os em glicoproteínas e glicolipídios • Fosforilação: adição de grupos fosfato a glicoproteínas• Sulfatação: adição de grupos sulfato a carboidratos ou a resíduos de tirosina, Complexo de Golgi Modificações Pós-Traducionais que ocorrem no Golgi Organela Polarizada Tipos de Glicosilação no Complexo de Golgi Tipos de Glicosilação ● N-glicosilação: modificada no Golgi ● O-glicosilação: a ligação de monossacarídeos à resíduos de serina ou treonina ● Mucinas e proteoglicanos O-glicosilaçãoN-glicosilação Tipos de Glicosilação no Complexo de Golgi • Mucinas • Formam uma camada protetora e lubrificante em células epiteliais (intestinais e pulmonares) - proteção • Trypanosoma cruzi as mucinas são ancoradas por GPI • Essenciais para a sobrevivência do parasito, reduz a ação do complemento e acesso de anticorpos B u sc a g li a e t a l. , 2 0 0 6 Tipos de Glicosilação no Complexo de Golgi Proteoglicanos • Possuem longas cadeias de açucares • Carboidratos adicionados aumentam a hidratação da proteína, conferem resistência à degradação Tipos de Glicosilação no Complexo de Golgi N-ligado O-ligado Organela de início Retículo Endoplasmático Complexo de Golgi Organela de fim Complexo de Golgi Complexo de Golgi Tipos de glicoproteínas Oligossacarídeos complexos e Oligossacarídeos ricos em manose Mucinas e Proteoglicanos O Transporte de Vesículas Através do Golgi Existem duas hipóteses sobre o transporte vesicular no Golgi Modelo do transporte vesicularModelo da maturação das cisternas Slide 1 Slide 2: Métodos de Observação da Célula - Microscopia Óptica Slide 3: Anatomia do Microscópio Upright Slide 4: Tipos de Microscopia – Microscopia de Campo Claro Slide 5: Microscopia de Contraste de Fase e Contraste Diferencial Slide 6: Microscopia de Fluorescência Slide 7 Slide 8: Microscopia Eletrônica de Transmissão Slide 9 Slide 10: Microscopia Eletrônica de Verredura Slide 11 Slide 12: Objetivo da Aula de Hoje Slide 13: Organelas dos Eucariotos Slide 14 Slide 15: O Retículo Endoplasmático (RE) Slide 16: O Retículo Endoplasmático (RE) Slide 17: O Retículo Endoplasmático (RE) Slide 18: Ribossomos Livres x Ligados à Membrana do RE Slide 19: Mecanismos de Translocação no RE Slide 20: Endereçamento de Proteínas Slide 21: Endereçamento de Proteínas: Slide 22 Slide 23: Proteína Transmembrana de Passagem Ùnica Slide 24: Ancoramento por Domínios Hidrofóbicos Múltiplos Slide 25: Ancoramento pela Região C-Terminal Hidrofóbica Slide 26: Ancoragem por Glicosilfosfatidilinositol - GPI Slide 27: Glicosilação no Retículo Endoplasmático Slide 28: O Retículo Endoplasmático (RE) Slide 29: Síntese de Lipídeos no REL Slide 30: Síntese de Lipídeos Slide 31: Retículo Liso (REL) e Detoxificação em Hepatócitos Slide 32: Retículo Liso (REL) e Detoxificação em Hepatócitos Slide 33: Armazenamento de Cálcio em Células Musculares Slide 34: Complexo de Golgi Slide 35: A Localização do Complexo de Golgi Slide 36: Complexo de Golgi Slide 37 Slide 38: Tipos de Glicosilação no Complexo de Golgi Slide 39: Tipos de Glicosilação no Complexo de Golgi Slide 40: Tipos de Glicosilação no Complexo de Golgi Slide 41: Tipos de Glicosilação no Complexo de Golgi Slide 42: O Transporte de Vesículas Através do Golgi