Sistemas de Endomembranas

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Sistemas de Endomembranas
Dr. Neumárcio Vilanova da Costa
Marechal C. Rondon, PR
Sistemas de Endomembranas
 Morfologia Geral do Sistema de Endomembranas
Conjunto de organelas membranosas funcionalmente interconectadas.
 Retículo Endoplasmático
- Granular (Rugoso)
- Agranular (Liso)
 Complexo de Golgi
- Vesículas secretórias ou transportadoras
- Lisossomos
 Peroxissomos
De Robertis (2008), pág. 192.
Sistemas de Endomembranas
Alberts, Bray, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter – Fundamentos da Biologia Celular
Sistemas de Endomembranas
Alberts, Bray, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter – Fundamentos da Biologia Celular
Sistemas de Endomembranas
Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)
De Robertis (2008), pág. 195-201.
Funções:
Síntese de proteínas (Ribossomos).
Segregação de proteínas (Diferentes destinos).
Secreção para o exterior da célula;
Incorporação ao interior de diversos compartimentos intracelulares;
Integração às membranas.
Sistemas de Endomembranas
Retículo Endoplasmático Liso (REL)
De Robertis (2008), pág. 204-7.
Funções:
Síntese de lipídios (Fosfolipídios da membrana);
Síntese de esteróides (Colesterol, Hormônios);
Desintoxicação (Inativação de substâncias tóxicas);
Mobilização de glicose (Consumo das reservas);
Armazenamento e liberação de cálcio (Mensageiro intercelular).
Sistemas de Endomembranas
Biologia Molecular da Célula - Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter
Sistemas de Endomembranas
Biologia Molecular da Célula - Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter
Sistemas de Endomembranas
Biogênese da Membrana 
Alberts et al., (2010), pág. 743.
De Robertis (2008), pág. 207-8.
Por Divisão:
Mitocôndrias, Cloroplastos e Peroxissomas.
Síntese:
- Retículo Endoplasmático Rugoso (RER).
- Retículo Endoplasmático Liso (REL).
Sistemas de Endomembranas
Complexo de Golgi
Taiz & Zeiger (2004), pág. 40-1.
Estrutura:
Conjunto de pilhas de sáculos membranosos achatados, denominados de CISTERNAS ou DICTIOSSOMOS.
Função:
Síntese e processamento de polissacarídeos e glicoproteínas. 
Secreção (Vesículas secretoras).
Sistemas de Endomembranas
Alberts, Bray, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter – Fundamentos da Biologia Celular
Alberts et al., (2010), pág. 771.
Sistemas de Endomembranas
Biologia Molecular da Célula - Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter
Sistemas de Endomembranas
Complexo de Golgi
Alberts et al., (2010), pág. 750-1.
Vesículas secretórias ou transportadoras
Função:
Regulam uma troca contínua de componentes entre compartimentos definidos por membranas quimicamente distintos que, coletivamente, constituem as vias biossintética-secretora e endocítica.
Sistemas de Endomembranas
Alberts, Bray, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter – Fundamentos da Biologia Celular
Sistemas de Endomembranas
Biologia Molecular da Célula - Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter
Sistemas de Endomembranas
Biologia Molecular da Célula - Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter
Sistemas de Endomembranas
Vesículas secretórias ou transportadoras
Alberts et al., (2010), pág. 751.
A maioria das vesículas de transporte forma-se a partir de regiões revestidas e especializadas das membranas.
Brotam como vesículas revestidas que possuem grades distintas de proteínas cobrindo as suas superfícies citosólicas.
Antes da fusão da vesícula com uma membrana-alvo, o revestimento é descartado como requisito para permitir que as duas membranas interajam diretamente e se fundam.
Sistemas de Endomembranas
Vesículas secretórias ou transportadoras
Alberts et al., (2010), pág. 751.
Função do revestimento das vesículas:
Concentrar proteínas específicas de membrana em uma região especializada da membrana, para a modelação e formação da vesícula.
Selecionar as moléculas apropriadas para transporte.
Sistemas de Endomembranas
Vesículas secretórias ou transportadoras
Alberts et al., (2010), pág. 751.
Tipos de revestimentos das vesículas:
Vesícula revestida de clatrina (final da via secretora).
Transporte entre complexo de Golgi, RE e da membrana plasmática
Vesícula revestida de COPI (metade da via secretora).
Brotam a partir das cisternas de Golgi
Vesícula revestida de COPII (início da via secretora).
Brotam a partir do RE
Sistemas de Endomembranas
Alberts et al., (2010), pág. 751.
Taiz & Zeiger (2004)
Tipos de revestimentos das vesículas:
Sistemas de Endomembranas
Alberts, Bray, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter – Fundamentos da Biologia Celular
Sistemas de Endomembranas
Alberts, Bray, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter – Fundamentos da Biologia Celular
Sistemas de Endomembranas
Vesículas secretórias ou transportadoras
Filme 1
Tráfego de proteínas
http://wwwic.nsdu.edu
F1: http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/proteintrafficking/index.htm
Sistemas de Endomembranas
Complexo de Golgi
Lisossomos
Função:
Compartimentos definidos por membranas preenchidos por enzimas hidrolíticas que controlam a digestão intracelular de macromoléculas.
As enzimas hidrolíticas se originam no RER, são transferidas ao Complexo de Golgi e daí segregadas e rodeadas por uma membrana (Vesículas hidrolíticas).
Alberts et al., (2010), pág. 779.
De Robertis (2008), pág. 222-3.
Sistemas de Endomembranas
Alberts, Bray, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter – Fundamentos da Biologia Celular
Sistemas de Endomembranas
Alberts, Bray, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter – Fundamentos da Biologia Celular
Sistemas de Endomembranas
Lisossomos
De Robertis (2008), pág. 232-233.
Tipos de Lisossomos:
Lisossomo primário (vesícula hidrolítica)
-Pequeno corpo cujo conteúdo enzimático é sintetizado pelo RER.
2) Lisossomo secundário (Fagossomo ou Vacúolo digestivo)
-Surge depois da fagocitose de material extracelular.
3) Autofagossomo (Vacúolo autofágico)
-Digestão de partes celulares 
4) Corpos residuais
-Resultam da digestão incompleta de material de várias origens
Sistemas de Endomembranas
Endocitose
Alberts et al., (2010), pág. 787.
De Robertis (2008), pág. 223-229.
Função:
Internalização no citoplasma de material de origem extracelular.
Forma de alimentação (Protozoários).
Defesa contra microrganismos (Células brancas-Macrófagos e Neutrófilos).
Absorção de células mortas (Senescência e Apoptose). 
Compreende dois mecanismos distintos:
Fagocitose
Pinocitose
Exocitose
F2
F2: http://www.youtube.com/watch?v=aWItglvTiLc&feature=related
F3:http://www.youtube.com/watch?v=W6rnhiMxtKU
F4:http://www.youtube.com/watch?v=re_vezik490
F5:http://www.youtube.com/watch?v=FJmnxbYBlr4
F3
F4
F5
Sistemas de Endomembranas
Fagocitose (“o comer celular”)
- Ingestão de grandes partículas, como microrganismos ou células mortas por meio de grandes vesículas (Fagossomos, > 250nm de diâmetro). 
Pinocitose (“o beber celular”)
- Ingestão de fluidos e de solutos por meio de pequenas vesículas (Vesículas pinocíticas, ~100nm de diâmetro).
Alberts et al., (2010), pág. 787.
Endocitose
Sistemas de Endomembranas
Alberts, Bray, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter – Fundamentos da Biologia Celular
Sistemas de Endomembranas
Alberts, Bray, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter – Fundamentos da Biologia Celular
F6
F6: http://www.youtube.com/watch?v=Qt8wIXuI5Yk
Sistemas de Endomembranas
Biologia Molecular da Célula - Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter
Sistemas de Endomembranas
Função:
Excreção de substâncias para o espaço extracelular.
Fornecimento de proteínas e lipídios para a membrana plasmática.
Compreende dois mecanismos distintos:
Via secretora constitutiva
Via secretora regulada
Alberts et al., (2010), pág. 799-800.
Exocitose
Sistemas de Endomembranas
Via secretora constitutiva
- Excreção de proteínas solúveis e também fornece lipídieos e proteínas para
a membrama plasmática. 
Via secretora regulada
- Excreção de proteínas estimulado por sinais extracelular.
Alberts et al., (2010), pág. 800.
Exocitose
http://wwwic.nsdu.edu
F7: http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/constitutivesecretion/index.htm
F8: http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/regulatedsecretion/index.htm
F7
F8
Sistemas de Endomembranas
Biologia Molecular da Célula - Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter
Sistemas de Endomembranas
Biologia Molecular da Célula - Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter
Sistemas de Endomembranas
Peroxissomos
Alberts et al., (2010), pág. 721.
De Robertis (2008), pág. 253-4.
Função:
Possui enzimas que utilizam o O2 para remover o H+ de substratos orgânicos específicos (R) em uma REAÇÃO OXIDATIVA que produz H2O2 (peróxido de hidrogênio). 
RH2 + O2 R + H2O2 
 
As REAÇÕES OXIDATIVAS convertem moléculas de ácido graxo em acetil-CoA.
A CATALASE utiliza o H2O2, para oxidar vários outros substratos (fenóis, ácido fórmico, formaldeído e ácool).
H2O2 + RH2 2H2O + R 
2H2O2 2H2O + O2 
Sistemas de Endomembranas
Peroxissomos
Alberts et al., (2010), pág. 722.
Taiz & Zeiger (2004), pág. 180-3.
Função:
Formação de Plasmalogênios, que são classe de fosfolipídeos na mielina (Célula nervosa).
Participa do processo da Fotorrespiração em plantas.
Nas sementes, convertem os ácidos graxos em açúcares necessários ao crescimento da plântula (Glioxissomos).
Sistemas de Endomembranas
Peroxissomos
Alberts et al., (2010), pág. 721.
Taiz & Zeiger (2004), pág. 46-7.
Obrigado
pela 
atenção!
 Referencias 
ALBERT, B. et al. Biologia molecular da célula. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010, 1396p. 
TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2004, 719p.
LENINGER, A. L. Leninger princípios da bioquímica. 4. ed. São Paulo: Sarvier, 2006, 1202p.
DE ROBERTIS, E. M. F. De Robertis biologia celular e molecular. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008, 413p.