Resumo Biologia Celular - Wesley Mees

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Wesley Mees + Materiais de Veteranos - Medicina FURB XLIV
Sistemas de Endomembranas
1. Retículo Endoplasmático Liso.
2. Retículo Endoplasmático Rugoso.
3. Complexo de Golgi
4. Lisossomo.
5. Endossomos.
• As proteínas apresentam um sinal que definirão o lugar em que essa macromolécula deverá ir e 
atuar.
• Lembre-se, no peroxissomo a membrana proteica é sintetizada pela Retículo Endoplasmático 
Rugoso e as enzimas internas são sintetizadas pelos ribossomos livres no citosol.
• Sequência sinal: é uma ordem que define se a proteína deverá continuar a síntese no citosol ou 
deverá seguir para os retículos e acabar as sua produção nos retículos. Será igual em todos os 
processos de síntese.
Ribossomos
• Livres no citosol Proteínas encaminhadas para núcleo, mitocôndrias, cloroplastos ou 
peroxissomos. 
• Acoplados ao RER Proteínas encaminhadas para complexo de Golgi, membrana plasmática 
(transmem- 
brana), lisossomos, endossomos ou para exocitose.
• O início de qualquer tradução ocorre através dos ribossomos livres presentes no citosol.
• Todo ribossomo que está acoplado na membrana externa do RER está necessariamente em 
função de síntese proteica. 

Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)
São uma rede tubulosa envolvida por membrana (formam as cisternas reticulares) que se estendem 
por todo citoplasma e possuem função de síntese proteica. 
• Onde existem os ribossomos aderidos Membrana Externa do Retículo.
• Onde não existem ribossomos Lúmen do Retículo (Parte interna).
• Onde existem ribossomos livres Cisternas do Retículos (local entre a membrana e o lúmen).
• Função: síntese proteica, iniciar a glicosilação proteica (adicionar extratos de açúcar no peptídeo 
— cada aminoácido recebe um determinado bloco de açúcar. Lá no Complexo Golgi haverá uma 
modificação da conformação dos açúcar. Ou seja, é um processo que inicia no RER e termina no 
Complexo de Golgi. É necessário haver o aminoácidos asparagina para o carboidrato se ligar), 
dobramento proteico (através da ação das chaperonas).
- Síntese de proteínas no RER:
• A translocação (levar a proteína até o retículo) é simultânea à síntese proteica. Neste caso, é de 
uma proteína de única passagem. 
1. Inicia-se com a sequência proteica (aproximadamente 10 aminoácidos) produzidos pelos 
RNAm, denominada de sequência sinal.
2. A SRP (partícula de reconhecimento sinal) identifica a sequencia proteica e se liga ao peptídeo. 
Dessa forma, impedindo a continuação da síntese proteica. Ocorre uma deformação estrutural 
na formatação da partícula ao se ligar com a cadeia proteica.
3. Através de um mecanismo de atração a SRP é direcionada ao seu receptor que está presente na 
membrana lipoproteica do Retículo Endoplasmático Rugoso. 
4. Ao se ligar, há novamente mais uma mudança de conformação da SRP, liberando, assim, a 
sequência sinal. Após essa modificação, a SRP retorna ao citosol e permanece lá, esperando 
por uma nova sequência sinal.
5. Com a saída da SRP pode se recomeçar a produção de proteína. A sequência sinal fica 
interagindo com o receptor de SRP, e a síntese proteica continua em direção ao centro do 
retículo endoplasmático rugoso.
6. A peptidase sinal (enzima proteica) cliva o complexo “sequência sinal/receptor de SRP” e 
libera a proteína para dentro do Retículo Endoplasmático Rugoso.
7. Ocorre ação das chaperonas, modificando a estrutura das proteínas (fornecem estrutura 
terciária).
- Síntese Proteica de Passagem única:
 
 
 
• O início da síntese ocorrerá através de identificação da Sequência Sinal, a qual ficará na 
extremidade amido e será direcionada para dentro da célula. Já, a sequência de parada — 
carreira proteica que avisa a hora de parar o crescimento — ficará na extremidade carboxi, e será 
direcionada para fora da membrana (citosol).
1. A extremidade amino, onde se localiza a sequência de início da translocação dará início a 
síntese proteica já acoplada na membrana do Retículo.
2. No meio da cadeia polipeptídica irá existir um sítio de parada, denominado de Sequência de 
Parada de Translocação. Sua estrutura é caracterizada por ser hidrofóbica. 
3. A protease Peptidase-sinal irá clivar a sequência sinal.
4. Através dessa clivagem, a ponta Amino (a qual estava presa a extremidade da Sequência Sinal) 
irá “cair” para dentro do lúmen Retículo.
5. O segmento de parada irá ser carregado para o meio da bicamada fosfolípida e lá permanecerá 
dando sustentação à proteína. 
6. Proteína permanece na membrana como um segmento em α-hélice, com a extremidade amino 
no lúmen e a carboxi para fora (para o citosol). 
- Síntese Proteica de Passagem única - Quando não ocorre a clivagem.
1. A SRP vai manter a ligação com a sequência-sinal, mesmo ela sendo interna, e vai continuar 
transportando o complexo “SRP-ribossomo” em 
direção ao RER. Após toda a tradução translocação, a 
proteína é liberada do translócon, a sequência-sinal 
permanece na camada bilipídica e a proteína fica fixa 
na membrana. 
2.A única diferença em relação à síntese proteica com 
clivagem é a determinação se o agrupamento amino 
ficará para a extremidade fora ou de dentro da 
bicamada fosfolípidica. Para isso, é necessário um 
entendimento da quantidade de aminoácidos 
presentes na proteína. Por exemplo: 
-Se existem mais aminoácidos carregados 
positivamente para a extremidade amino Amino 
para fora.
-Se existem mais aminoácidos carregados 
negativamente para a extremidade amino Amino 
para dentro.
- Síntese Proteica de Passagem múltipla:
• Existem uma série de domínios denominados: Domínios de Transmembrana. Eles são 
responsáveis pela informação de quantas vezes a proteína necessita “passar” pela membrana 
(entende-se: fazer as alças). Por exemplo, se serão necessário 3 passagens, então existirá três 
domínios de transmembrana.
• Ocorrerá uma intercalação entre sequências de sinal e sequências de paradas. 
1. O início da síntese é síntese é semelhante ao outro processo.
2. A proteína irá “crescer” até chegar a primeira Sequência de parada de translocação.
3. A translocação é interrompida, entretanto a síntese proteica continua à todo vapor. Ou seja, a 
alça vai aumentando cada vez mais.
4. A tradução ocorrerá continuamente até a chegada de uma outra sequência sinal. Que trará 
como mensagem a internalização da proteína.
5. Dessa maneira, a proteína formará alças dentro e fora da membrana. Intercalando-se entre si.
 
Retículo Endoplasmático Liso
• Rede tubular coberta por membranas de forma desorganizadas e livres de ribossomos.
• Encontrado em abundância em células intersticiais e folículos ovarianos — produzem lipídios 
que servirão de base para a produção de hormônios, como testosterona e progesterona. Células 
do músculos, onde recebem outro nome, tornando-se Retículos Sarcoplasmáticos e 
desempenham a função principal de armazenamento de cálcio. No fígado, essas organelas 
desempenham função no metabolismo (limpeza do organismo). 
• Hepatopatia: doenças relacionados ao fígado. Ocorre um problema no metabolismo da glicose, 
especificadamente da gliconeogênese (diminui o período máximo de jejum).
• Gliconeogênese: - É a quebra de glicogênio a fim de se adquirir glicose e controlar a glicemia do 
organismo (impedir a hiperglicemia, como em casos de diabetes). 
 Ocorre principalmente nas células do fígado (hepatócitos).
 A enzima atuante nesse processo é a GLICOSE-6-FOSFATASE presente no 
Retículo Endoplasmático Liso (REL).
Núcleo 
• Função: comandar e controlar as atividades celulares.
• Contém nos cromossomos todo o genoma (DNA) da célula, exceto o mitocondrial.• Além de duplicar seu DNA, é responsável pela síntese e processamento de todos os tipos de 
RNA
• Nucléolo Local de síntese de ribossomos
• Proteínas que entram no núcleo Lamina, Elicase e Histonas (formam a cromatina)
• Histonas (com caráter básico) interagem com DNA (com caráter ácido), formam cromatina (para 
quando for descompactado DNA esteja organizado)
 Histonas H1 – de ligação (faz ligações entre regiões do DNA para melhorar compactação da 
cromatina)
 Histonas H2A, H2B, H3 e H4 – nucleossômicas (compõem nucleossomo)
• Envoltório Nuclear Controle da expansão gênica, permitir ativação e desativação de genes. 
Membrana externa faz síntese proteica pois tem ribossomos. Responsável pela separação do 
conteúdo nuclear do citoplasma. 
• Cisterna perinuclear Espaço entre membrana interna e externa no envoltório nuclear
• Poros nucleares Interrupções no envoltório nuclear, servem para entrar proteínas e saírem.
• RNA e Ribossomos. Para realizar processos energia vem de GTP.
 Importinas – transportam para dentro do núcleo através de receptores, ao reconhecerem 
sequência de localização nuclear ligam-se a proteína e realizam seu transporte pelo complexo do 
poro nuclear.
 Exportinas – transportam para citoplasma (RNA e proteínas que possuem sequência de 
exportação nuclear).
• Lâmina Nuclear Formada por filamentos de proteínas LAMINA (filamentos intermediários). 
Função estrutural, determinação de organização tridimensional do núcleo e de mitose 
(dissolução do envoltório nuclear e sua reconstrução). Se localiza na membrana interna do 
núcleo.
• Transporte de substâncias no complexo de poros: 
 Pequenas proteínas -> transporte passivo
 Grandes proteínas -> transporte ativo (depende de GTP)
• Síndrome Progeroide: acúmulo da proteína progerina(envelhecimento). Nas crianças ocorre o 
acúmulo precoce e elevado.Mutação do gene LMNA( codifica lamina tipo A). Essa mutação gera 
formação da lamina “A”defeituosa. A lamina A ajuda a formar a estrutura do envoltório nuclear 
e, em indivíduos afetados, a lâmina não é formada direito, formando vesículas no envoltório. 
Não ocorre fixação adequada das alças de cromatina, levando a desorganização da cromatina. 
Leva as células a terem um período de sobrevivência menor, causando envelhecimento precoce. 
Expectativa de vida não é muito alta(20anos aprox.) Costumam ter problemas cardiovasculares, 
sobretudo aterosclerose.
- Importação de proteínas através do complexo do poro nuclear:
1. Proteína com sequência de localização celular (NLS) é identificada por uma importina ligada 
ao GDP por uma RAN. 
2. O complexo proteína-importina-RAN-GDP liga-se a uma proteína específica dos filamentos 
citoplasmáticos do poro nuclear. 
3. O complexo é translocado através do poro nuclear. 
4. No núcleo, o GDP ligado a RAN é substituído por GTP -> alteração conformacional -> liberação 
da proteína. 
5. O complexo importina-RAN-GTP é exportado através do poro nuclear e o GTP é hidrolisado a 
GDP no citoplasma.
 
- Exportação de moléculas através do complexo do poro nuclear:
1. Os RNAs formam complexos de ribonucleoproteínas (RNPs) e algumas destas proteínas tem 
sinal de exportação nuclear que se liga ao complexo Exportina-RAN-GTP.
2. O Compleco Exportina-RAN-GTP se liga nos filamentos nucleares do poro nuclear.
3. O complexo é translocado através do poro nuclear.
4. O GTP ligado a RAN é hidrolisado a GDP, liberando a ribonucleoproteína e a exportina, que é 
importada para o núcleo. 
• Cromatina Formada pela associação de DNA + proteínas. Podem ser histonas (proteínas 
básicas) ou não-histônicas (proteínas ácidas). DNA da 1,65 voltas na Histona. 
• Heterocromatina Fibra mais condensada, menos atividade gênica (genes inativos)
• Eucromatina Fibra menos condensada, mais atividade gênica (genes ativos)
• Nucléolo Ausência de membrana envoltória, sítio de transcrição e processamento do RNAr e 
formação das subunidades ribossômicas. 
• Centro fibrilar, Componente fibrilar denso e Componente granular.
• Ribossomos Formados por 4 tipos de RNAr -> 5S (transcrito no núcleo) 5,8S; 18S e 28S 
(transcrito no nucléolo; gerados a partir do RNAr 45S)


Ciclo Celular
• Objetivo: dar origem a uma célula idêntica à célula original, copiando e transferindo sem erros o 
material genético para as células novas.
• Período: de uma divisão a outra, ou seja, do período em que uma célula nova é formada até 
quando ela sofre sua divisão.
• Tempo do ciclo: depende das enzimas disponíveis, das necessidades extrínsecas e intrínsecas da 
célula – em células saudáveis, só há replicação quando o meio está favorável. Ex: células do 
epitélio intestinal – 12 horas, células hepáticas – 1 ano. 
• Ciclo: é formado por quatro fases, sendo maior no período da intérfase, ou seja, no período em 
que a célula não está sofrendo alterações morfológicas para a divisão, neste período ela está 
desempenhando suas funções específicas, tende a ser o período mais ativo da célula, e está 
dividida em três etapas: G1, G2 e S.
Tirando o período da interfase tem-se a mitose, que é dividida em quatro etapas: prófase, pró-
metáfase, metáfase, anáfase e telófase.
Intérfase: 
• A célula está ativa metabolicamente – produzindo proteínas e duplicando seu DNA
• Em G1 A célula cresce, aumentando o tamanho e o número de organelas – isso acontece para 
que as novas células mantenham o mesmo tamanho e o mesmo número de organelas da célula 
original – no zigoto as fases G1 e G2 são rápidas, pois o objetivo é aumentar o número de células 
sem se preocupar com o tamanho, sendo a fase M a maior de todas.
Primeiro ponto de checagem: o meio está favorável? Há fatores de crescimento disponíveis? O DNA está 
intacto para ser replicado? – possíveis correções de DNA
• Em S A célula realiza síntese e replicação do DNA.
• Em G2 A célula entra em preparação para a mitose – no final de G2 inicia a montagem do 
fuso mitótico com a condensação do cromossomo. 
Segundo ponto de checagem: toda a replicação foi realizada? O DNA está intacto para formar duas novas 
células? – possíveis correções de DNA – se não for possível a correção a célula sai do ciclo celular e entra em 
processo apoptótico – morte programada, silenciosa, sem afetar células vizinhas.
• Estágio especial – G0 Algumas células permanecem no estado de repouso durante toda a vida 
celular – células nervosas e musculares estriadas – a fase G0 é um desvio da fase G1, isso 
acontece porque não há suficiente expressão de ciclina nem um meio favorável para a replicação 
– algumas células permanecem um longo período em G0, pois possuem um ciclo muito longo e a 
replicação é mais demorada, quando há condições favoráveis elas retornam a G1 e seguem 
normalmente pelo ciclo, por exemplo, células hepáticas.
• Fase S Duplicação do DNA
• O DNA é uma dupla hélice formada pela união de nucleotídeos – fosfato+base nitrogenada
+ose.
• As fitas (fita S e S’) se unem por pontes de hidrogênio (ligações muito fortes) criadas entre as 
bases nitrogenadas de uma e outra fita. As bases nitrogenadas do DNA se combinam adenina e 
timina (A-T, ligação dupla) e guanina e citosina (C-G, ligação tripla).
 5’ – extremidade fosfato
 3’ – extremidade ose 
• A enzima responsável pela replicação – DNA polimerase
• A DNA polimerase liga-se às origens de replicação – complexo enzimático helicase – espalhadas 
por toda a fita, que são muitos, o que aumenta a velocidade de ação das enzimas. 
• O complexo helicase realiza aberturas na fita de DNA chamadas de forquilhas de replicação, é ali 
que a DNA polimerase irá atuar polimerizando, adicionando os novos nucleotídeos 
complementaresà fita original. A abertura da fita acontece de forma bidirecional, porém a DNA 
polimerase só adiciona nucleotídeos no sentido 3’ para 5’, portanto a nova fita originada terá 
início em 5’ e fim em 3’. 
• Portanto, existem dois tipos de polimerização: 
 Polimerização contínua – que acontece do ponto de inserção da DNA polimerase (centro da 
forquilha) em direção à extremidade 5’ – esta polimerização forma a fita líder. 
 Polimerização fragmentada – que acontece com saltos da DNA polimerase para a extremidade 
3’ para que ela possa polimerizar em direção a extremidade 5’ – é fragmentada, pois cada salto da 
enzima forma um pedaço da nova fita que depois será completamente unida – esta polimerização 
forma a fita retardada construída por pedaços de DNA chamados de fragmentos de okazaki.
• Para começar seu trabalho, a DNA polimerase precisa de um iniciador, pois ela não pode 
adicionar nucleotídeos sem que haja algum suporte para receber esta nova fita que vai ser 
formada. Este iniciador é chamado prime – uma sequência de 10 nucleotídeos formado por RNA 
pela enzima primase. É sobre este prime que o DNA adicionará os novos nucleotídeos. É preciso 
um prime para a fita líder e um prime para cada fragmento de okazaki da fita retardada. 
• A DNA polimerase também realiza um trabalho de conferência do nucleotídeo adicionado antes 
de realizar a próxima adição – objetivo: evitar erros.
• Por fim da replicação é preciso: remover os primes e unir os fragmentos de okazaki – a enzima 
nuclease elimina os primes e a DNA polimerase de reparo adiciona um segmento de nucleotídeo 
onde existia um prime e a enzima ligase une os fragmentos tornando a fita contínua. 
Mitose
• O ciclo celular é dependente de CDK – cinases dependente de ciclina – existe a ciclina 
fosforilada e a desfosforilada. 
• Na fase M há aumento da quantidade de ciclina e a quantidade de CDK é constante. Já no final 
da fase G2 inicia o aumento da expressão de M-ciclina-CDK (ciclina fosforilada), que é um 
complexo formado pela condensação da M-ciclina com a M-CDK, este complexo ativa várias 
proteínas e enzimas que irão realizar: condensação dos cromossomos, fosforilação da lamina, 
ruptura do envoltório nuclear. Uma das proteínas que a M-ciclina-CDK ativa é a ACP – complexo 
promotor de anáfase. A ACP adiciona à M-ciclina-CDK uma marcação chamada ubiquitinação, 
assim a M-ciclina-CDK é enviada a um complexo chamado proteossomo – complexo protéico em 
forma de barril – onde será degradada por proteases que reconhecem a ubiquitinação, sendo 
ativada a anáfase. O aumento contínuo da expressão de ACP leva à destruição da M-ciclina 
(ciclina desfosforilada) e à inativação da M-CDK, pois se não tem ciclina não tem cinase ativa, 
marcando o final da fase M.
• Na fase G1 o objetivo da célula é receber fatores de crescimento.
• Na fase S, o complexo ativo S-ciclina-CDK irá fosforilar o complexo enzimático que realiza a 
abertura da fita de DNA para iniciar a replicação semiconservativa. Ao final deste processo a S-
ciclina também é ubiquitinada para ser degradada pelos proteossomos, encerrando a fase S.
• Portanto, para haver fase M é preciso haver ciclina, senão a CDK não é ativada e a mitose não acontece.
 Fases da Mitose:
• Prófase – nesta fase há ausência de nucléolo: ocorre condensação dos cromossomos – DNA já 
duplicado é super condensado, único momento em que é visível e encontra-se inativo –, 
duplicação dos centrossomos e migração para a periferia, formação das fibras do fuso mitótico.
• Pró-metáfase – desaparecimento do envoltório nuclear, os cromossomos ficam em aparente 
desordem, ligação das fibras do fuso aos cromossomos, início do alinhamento dos cromossomos.
• Metáfase – formação da placa equatorial, organização dos cromossomos – grau máximo de 
condensação, alongamento lateral da célula e encurtamento das fibras.
• Anáfase – separação das cromátides irmãs, encurtamento das fibras do fuso e afastamento dos 
pólos do fuso.
• Telófase – cromatina descondensa, despolimerização dos microtúbulos, reaparecimento do 
envoltório nuclear. 
• Citocinese – formação de um anel contrátil de miosina e actina em torna da membrana celular 
em separação que leva ao estrangulamento total da membrana e separação completa dos 
citoplasmas – formando duas novas células. Após a separação há despolimerização do anel de 
miosina e actina.
• Ao final da Mitose a célula entra em Intérfase fase G1.