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28/11/2013 1 Ribossomo, retículo endoplasmático Prof. Bethânia Alves de Avelar Freitas Ribossomos • Os ribossomos são a estrutura celular responsável pela síntese de proteínas. • São compostos por proteínas e RNA ribossômico. • Apresenta duas subunidades. • Os ribossomos são encontrados tanto na forma livre como associados ao retículo. 28/11/2013 2 Retículo endoplasmático • Rede de vesículas achatadas e túbulos que se comunicam, formando um sistema contínuo. • As cavidades delimitadas por membranas são chamadas de cisternas. 28/11/2013 3 lâminas achatadas de disposição paralela (RER) túbulos contorcidos (REL) Aspecto ao microscópio óptico área de intensa basofilia (ribossomos) ergastoplasma 28/11/2013 4 • Com a aparência de um conjunto de túbulos achatados e interconectados o RE é freqüentemente observado ao redor do núcleo. • Os espaços interconectados formados por membranas compõem o lúmen do RE. Membrana nuclear externa é contínua ao RE Síntese, modificações e transporte de proteínas Síntese de lipídios e esteróides Gênese de membranas celulares 28/11/2013 5 As porções do retículo onde os ribossomos estão aderidos formam o RER • Proteínas sintetizadas nos polirribossomos aderidos às membranas do retículo endoplasmático podem: - Permanecer no próprio retículo, - Ser transportadas para o complexo de Golgi - Formar lisossomos - Compor a membrana plasmática - Ou serem secretadas da célula. Células que tem crescimento rápido Células que sintetizam ativamente proteínas que permanecem no citosol e não são segregadas nas cisternas do RER. 28/11/2013 6 Células que exportam proteínas diretamente sem acumulá-las em grânulos Nestas células a síntese protéica é realizada por polirribossomos aderidos à face citoplasmática da membrana do RER. Elas apresentam complexo de Golgi desenvolvido, não há grânulos de secreção. Células que sintetizam proteínas que são segregadas na cisterna do RER passam para o complexo de Golgi e, depois são acumuladas em grânulos, É o caso do eosinófilo, neutrófilo grânulos contêm proteínas e enzimas com diversas funções. Células que sintetizam, segregam e acumulam proteínas em grânulos de secreção, que serão exportados por exocitose São exemplos as células secretoras exócrinas do pâncreas e a glândula salivar parótida, que produzem enzimas digestivas empacotadas ou grânulos envoltos por membranas que, sob estímulo apropriado, serão secretados para digerir os alimentos. 28/11/2013 7 Aspectos que diferenciam RER e REL • Presença de polirribossomos aderidos à face externa da membrana do RER. • RER à lâminas achatadas dispostas paralelamente. • REL àMostra-se em forma de vesículas globulares ou ou como túbulos contorcidos. 28/11/2013 8 • RER à participa da síntese de proteínas • REL à está envolvido no metabolismo de lipídeos. Membranas do RE são lipoproteicas e assimétrica • Membrana mais fina que a plasmática Conteúdo das cisternas • O conteúdo varia de acordo com o tipo de retículo, o tipo celular e o estado fisiológico. • Alguns exemplos: - Plasmócitos: cavidade contem imunoglobulinas. - Fibroblastos: cavidade contem protocolágeno - Células exócrinas do pâncreas: hidrolases ácidas. - Células da glândula adrenal: cavidade do REL contem hormônios esteróides. 28/11/2013 9 As proteínas podem ser liberadas no lúmen do RE As proteínas podem ser liberadas no lúmen do RE Translocons TRAM - translocação da membrana associada a cadeia TRAP - translocon proteína associada Complexo Sec 61 Partícula de reconhecimento de sinal BiP – proteína de ligação 28/11/2013 10 Proteína intrínseca As proteínas podem ser liberadas no lúmen do RE Destino das proteínas no RER formação de ponte dissulfeto → dissulfeto isomerase glicosilação - oligo 14 resíduos → oligossacaril transferase adição de âncoras lipídicas → âncoras de GPI - Exportação de proteínas àManutenção das proteínas no RER - Manutenção de proteínas no RER -sinal de retorno/retenção • sequência retorno (lys-asp-glu-leu) • sequência retenção (lys-lys-X-X) 28/11/2013 11 O REL participa as síntese de lipídeos • Nas membranas do retículo endoplasmático liso ocorre a síntese de praticamente todos os lipídeos que compõem as membranas celulares, incluindo fosfolipídios e o colesterol. • Alguns lipídeos são inicialmente produzidos no REL e suas moléculas são completadas no complexo de Golgi. Síntese de Lipídios Fosfolipídios, colesterol Ø Fosfolipídios formadores de membranas celulares Ø Duas etapas: 1. Dois ácidos graxos são ligados a um glicerol-fosfato produzindo um acido fosfatídico; 2. Ocorre a diferenciação da cabeça polar dos fosfolipídios pela inserção de colina, inositol, serina ou etanolamina. Retículo Endoplasmático Liso Síntese de Lipídios Crescimento da bicamada somente face citosólica; Ação das Flipases- coloca lipídios na face luminal da membrana do REL 28/11/2013 12 «Proteínas citosólicas transportadoras (mitocôndrias, cloroplastos) «Vesículas transportadoras (Golgi, lisossomos, membrana plasmática) Exportação de lipídios de membrana do REL O REL participa da desintoxicação no organismo A hidroxilação de um composto aumenta sua solubilidade em água e facilita sua eliminação do corpo REL e a desintoxicação da célula Fígado de rato submetido tratamento prolongado com barbitúrico REL 28/11/2013 13 Outras funções do REL • Participação na metabolização do glicogênio. -REL de hepatócitos: glicogenólise. -Glicose-6-fosfatase : proteína intrínseca da membrana do REL. • O REL armazena, libera e capta íons Ca2+ Glicogenólise Ø Ocorre principalmente no fígado, nos hepatócitos. Ø Glicogênio = acumula-se em grânulos no citoplasma e pode ser degradado; Ø Enzima glicose-6-fosfatase- presente no REL; Ø Disponibilizar glicose, controlando a glicemia do organismo. 28/11/2013 14 Fígado de rato REL e quebra de glicogênio REL Glicogênio Reservatório de Cálcio Ø REL = principal reservatório de células musculares; Ø Cálcio = mensageiro citoplasmático para varias respostas nas células eucarióticas, como secreção e proliferação. Ø Em células musculares o cálcio está envolvido diretamente na contração muscular. Ø Nestas células, o REL tem a denominação de Retículo Sarcoplasmático. RE: Comunicação entre organelas Ø Diversas proteínas e lipídios produzidos no RE são destinados à secreção e a outras organelas; Ø Vesículas de transporte. 28/11/2013 15 Exportação de lipídios do REL • São incorporados à membrana do próprio retículo e se difundem pela bicamada. (REL, RER, Núcleo) • Integram as membranas de vesículas que brotam do retículo e se fundem com outros compartimentos (Golgi, Lisossomo, endossomo, membrana plasmática) • São transportados por proteínas específicas. (Mitocôndrias, plastos e peroxissomos). Exportação de lipídios do REL Funções do RE Ø Síntese protéica; Ø Modificações de lipídios e proteínas; Ø Síntese de lipídios; Ø Síntese de hormônios esteróides; Ø Destoxificação; Ø Reservatório de Cálcio (contração muscular); Ø Glicogenólise; Ø Comunicação entre organelas; Ø Suporte mecânico; Ø Segregação no seu lúmen. RER REL RER e L 28/11/2013 16 Complexo de Golgi Descrito em 1898 pelo biólogo Camilo Golgi. Complexo de Golgi • Essa organela lembra um conjunto de sacos achatados empilhados envoltos por membranas. • São descritas três regiões: cis, mediana e trans. Complexo de Golgi • Essa organela é também conhecida como zona ou aparelhode Golgi. • É constituído por um número variável de vesículas circulares achatadas e por vesículas esféricas de diversos tamanhos que parecem brotar das primeiras. 28/11/2013 17 Complexo de Golgi • As vesículas esféricas podem: • Transportar material do RE para o Golgi • Transportar material de uma cisterna do Golgi para outra. • Transportar material do Golgi para outras organelas Polaridade Cis – voltada para o retículo Trans – voltada para a membrana 28/11/2013 18 voltada para o RE voltada para a membrana plasmática Polaridade e função Constituição membranas no Golgi • 40% de lipídios • 60% proteínas - Glicosilação: glicosiltransferase - Sulfatação: sulfotransferase - Fosforilação: Fosfotransferases Conteúdo das cisternas varia de acordo com tipo celular 28/11/2013 19 Destinação e exportação de macromoléculas • As proteínas, lipídeos e os polissacarídeos são transportados do Golgi para seus destinos finais por meio da via secretora. • Regulada/ não regulada liberação da vesícula e fusão com a membrana celular não dependem de estímulo (regulação) via dos lisossomos e de vesículas de secreção necessita de estímulo Plasmócito: via secretora constitutiva: Proteínas são separadas no RER e exportadas diretamente sem acumular em grânulos Célula Ácino-Pancrática: via secretora regulada 28/11/2013 20 Formação do lisossomo • Proteínas que irão compor o lúmen são marcadas por resíduos de manose-6-fosfato. • Proteínas no Golgi reconhecem e empacotam vesículas que serão destinadas ao lisossomo. • As proteínas das membranas lisossômicas são marcadas com sequências específicas de aminoácidos. O transporte intracitoplasmático por vesículas diferentes assegura o destino correto das macromoléculas. • As vesículas brotam da membrana do Golgi e se fundem com a membrana de outra ou com a membrana plasmática. • Esse processo deve ser perfeitamente regulado. • Para assegurar que isso ocorra , a superfície citoplasmática da vesícula é recoberta com proteínas. 28/11/2013 21 Três tipos de vesículas cobertas foram caracterizadas • Vesículas cobertas por clatrina - Participa do processo de internalização de macromoléculas do meio extracelular por endocitose. - Transporte de enzimas lisossômicas da rede trans do Golgi para o endossomo Três tipos de vesículas cobertas foram caracterizadas • Os outros tipos de vesículas são cobertos pela proteína coatômero ou COP (proteínas de cobertura)e brotam do retículo e do complexo de Golgi. • Fazem transporte em sacos golgianos (COP I). • Fazem transporte anterógrado de moléculas do Golgi para o Retículo (COP I). • Brotam do retículo e transportam para o Golgi (COP II). Três tipos de vesículas cobertas foram caracterizadas 28/11/2013 22 Lisossomos Ø aspecto ao microscópio óptico Lisossomos Ø aspecto ao microscópio eletrônico Os lisossomos contêm enzimas hidrolíticas responsáveis pela degradação de biomoléculas fosfatase ácida, ribonuclease, desoxirribonuclease, protease, sulfatase, lipase Glicosilação – ácido siálico sialidase 28/11/2013 23 Digestão intracelular Peroxissomos • Os peroxissomos são organelas membranosas presentes no citoplasma das células vegetais e animais, formando vesículas arredondadas, cuja função está relacionada ao armazenamento de enzimas que catalisam o peróxido de hidrogênio (água oxigenada - H2O2), uma substância tóxica que necessita ser degradada. 28/11/2013 24 Peroxissomos • São formados a partir de vesículas do do retículo endoplasmático . • Enzimas são sintetizadas nos ribossomos livres. • Nas células do fígado participam da síntese de colesterol e ácidos biliares. Estudo dirigido: 1- Julgue a afirmativa abaixo como verdadeira ou falsa e justifique sua resposta: “Os lisossomos digerem apenas substâncias que foram capturadas pela célula por endocitose”. 2- Compare o retículo endoplasmático rugoso e o liso, quanto à estrutura e à função. 3-O que são chaperonas? 4-Diferencie lisossomos de ribossomos, quanto a origem e função. 5-Quais as funções semelhante e diferentes desenvolvidas pelos dois tipos de retículo endoplasmático. 6- Quais as funções do aparelho de Golgi?
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