Aula_Sistema de endomembranas

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Sistema de endomembranas e rotas protéicas
PROF. LENALDO MUNIZ
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 As células apresentam uma profusção de estruturas revestidas de membrana, incluindo a carioteca, o retículo endoplasmático, o complexo de golgi, lisossomos, peroxissomos e endossomos.
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Célula 
pancreática
MET
Peroxissomo
Mitocôndria
Lisossomo
Retículo Endoplasmático Rugoso
Núcleo
Complexo de Golgi
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Sistema vacuolar
 Envoltório nuclear
- Retículo endoplasmático:
 - Rugoso
 - Liso
 Complexo de Golgi
 Lisossomos
 Vesículas secretoras
Núcleo
RER
CG
REL
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Formado por uma rede interna de vesículas interconectadas, constituídas por membranas, que delimitam uma cavidade interna chamada de luz. 
Maior compartimento de membrana em uma célula eucariótica.
 
Continuidade com o envoltório nuclear.
O RE exerce diversas funções na célula, dentre elas a síntese de proteínas e lipídios.
Retículo endoplasmático
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Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) = cisternas achatadas com ribossomos aderidos à parte externa (citoplasmática) de sua membrana.
Retículo Endoplasmático Liso (REL) = compartimentos tubulares, sem ribossomos aderidos.
RE é dividido morfo e fisiologicamente:
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Retículo Endoplasmático Rugoso
MET de cél. de pâncreas canino
Núcleo
RER
Polirribossomo
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RE
Complexo de Golgi
Membrana Plasmática
No RE ocorre o início da via biossintética secretora
RE
Complexo de Golgi
Membrana Plasmática
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Retículo Endoplasmático Rugoso
Síntese, modificação e transporte de proteínas.
Estes componentes podem: 
 permanecer no RE;
 seguir para outras organelas; 
 ser dirigido para o meio extracelular;
 
 início da via biossintética secretora da célula.
Luz (lúmen) do RE = reações bioquímicas específicas, modificam a estrutura de lipídios e proteínas.
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Síntese protéica
A maquinaria básica para a síntese de proteínas no RE é a mesma que ocorre nos ribossomos livres do citosol.
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A hipótese do sinal
Peptídeo sinal do RE = seqüência N-terminal hidrofóbica sintetizada em ribossomos livres no citosol.
encaminha a síntese protéica para o RE.
 clivado e não permanece na forma final da proteína.
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Transferência co-traducional
SRP
Seqüência sinal e seu direcionamento para o RER
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- Proteína intrínseca unipasso
O RE é o local de síntese das proteínas intrínsecas de membrana
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- proteínas intrínsecas multipasso 
Mais de uma seqüência hidrofóbica na estrutura final de uma proteína
 Seqüência de início 
 
 Seqüência de finalização
Sequência sinal
(não aminoterminal)
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Síntese de Lipídios
 Fosfolipídios, colesterol e ceramidas
Desintoxicação celular
 Degradação de antibióticos, drogas, álcool
Funções do Retículo Endoplasmático Liso
Acúmulo de cálcio
 Ocorre em células musculares
 Glicogenólise
 Ocorre principalmente no fígado, nos hepatócitos
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Complexo de Golgi
MET
M. Luz
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 O complexo de Golgi é uma organela com membrana, formada por várias compartimentos ordenados na forma de pratos empilhados;
Cada pilha de Golgi é composta de 2 faces distintas: uma de entrada (Cis) e outra de saída (Trans). 
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 É no Golgi que ocorre a síntese de carboidratos e é a estação de separação e distribuição dos produtos do RE;
 Muitos carboidratos celulares são sintetizados no Golgi: Pectina e Hemicelulose da parede celular de células vegetais e as glicosaminoglicanas na matriz extracelular das células animais;
 Uma grande proporção dos carboidratos que o Golgi produz estão ligados a oligossacarídeos de proteínas e lipídios provenientes do RE;
 Certos oligossacarídeos servem como marcas para o direcionamento específico de proteínas para diferentes destinos.
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 O Golgi é abundante em células que são especializadas em secreção. Exemplo: as células caliciformes do intestino, que produzem grande quantidade de muco rico em polissacarídeo na luz do intestino. Nessas células, grandes vesículas são encontradas na parte trans do Golgi. 
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Transporte vesicular
 Ptns recém sintetizadas entram na rota biossintética secretora do RE;
Ptnas passam por compartimentos onde são modificadas;
 Vesículas que transportam uma carga determinada saem de um compartimento doador e se fusionam a um compartimento aceptor;
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 O lúmen de cada compartimento é topologicamente equivalente ao exterior da célula e esses compartimentos estão todos em constante comunicação; 
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 O tráfego de retorno tem duas funções principais:
Manter quantidades estáveis de membranas em cada compartimento
Recuperar proteínas do compartimento doador que são necessárias para o seu normal funcionamento
O tráfego entre RE e o Golgi é bidirecional
RE
Golgi
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 Muitas proteínas são modificadas pela adição de oligossacarídeos em grupos OH de cadeias laterais de serina e treonina
 Os carboidratos formam os oligossacarídeos de membrana por exemplo.
Ficam voltados para o lado da membrana que é equivalente ao lado de fora da célula.
GLICOSILAÇÃO D EPROTEÍNAS NO GOLGI
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O Golgi atua como uma estação de despacho de substâncias
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Participação do Golgi na secreção celular
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Lisossomos
São organelas citoplasmáticas, onde ocorre a maioria da digestão intracelular; 
Existem mais de 40 tipos de enzimas hidrolíticas ácidas (pH=5.0); 
 A membrana do lisossomo é rica em glicoproteínas e proteínas de transporte dos produtos de degradação.
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Função: 
digestão intracelular.
Quebra de restos intra e extracelulares, destruição de microorganismos fagocitados e produção de nutrientes para célula
	O que é digerido????
Material de endocitose;
Organelas e moléculas (reciclagem).
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Estrutura
Esféricas e de tamanho variável.
Formadas por uma bicamada lipídica.
Identificação = fosfatase ácida.
 Podem acumular material não digerido  corpo residual.
Face interna  revestimento de carboidratos  proteção contra a ação do conteúdo lisossomal.
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Formação dos lisossomos
A partir do complexo de Golgi.
1 – A partir da face trans  vesículas com enzimas pré-lisossomais.
2 - Endossomos  Vesículas de pH ácido  bombas de prótons (próton-ATPases):
Resultados:
pH abaixo de 6;
Dissociação das pré-enzimas dos receptores.
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Lisossomos
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 Materiais são transportados para os lisossomos por diversos caminhos;
 Três caminhos de degradação encontram-se nos lisossomos: 	1. Endocitose; 2. Autofagia e 3. Fagocitose;
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Autofagia
 Uma mitocôndria possui meia vida de 10 dias no fígado; 
O processo de autofagia começa com o empacotamento da organela por membranas de RE criando um autofagossomo que então se funde com os lisossomos;
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Enzimas lisossomais são marcadas com manose-6-fosfato 
Receptores de M-6-F na membrana do Trans-Golgi formam vesículas especiais de transporte cobertas por clatrina; 
O receptor se liga à M-6-P em pH=7 no Trans-Golgi e se solta a pH= 5,5 no endossomo tardio.
DIRECIONAMENTO DE PROTEÍNAS PARA OS LISOSSOMOS
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Fagocitose
Ingestão de microorganismos ou restos celulares via fagossomos > ou = a 250 nm em diâmetro;
Fagocitose de hemaceas alteradas por um macrófago.
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Células fagocíticas especias denominadas de fagócitos profissionais (macrófagos e neutrófilos) podem ingerir partículas grandes.
Os macrófagos combatem infecção e removem células danificadas (bilhões de hemácias velhas são removidas por dia)
 Um macrófago ingere 25% de seu volume em 1 h;
 Nos protozoários a fagocitose é uma forma de alimentação;
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Pinocitose
Ingestão de fluidos e solutos via pequenas vesículas < ou = a 150 nm em
diâmetro;
Célula Realiza pinocitose constantemente;
Ciclo endocítico-exocítico;
As vesículas pinocíticas se formam a partir de fossas cobertos por uma proteína denominada CLATRINA na membrana plasmática;