Aula Síntese e Secreção Celular

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Síntese e 
Secreção Celular
Profa Sandra Moura
ORGANELAS ENVOLVIDAS NA SÍNTESE E SECREÇÃO DE 
MACROMOLÉCULAS:
1 – Núcleo
2 – Polirribossomos:
3 -3 - Retículo endoplasmático Rugoso
4 - Retículo endoplasmático Liso
5 - Complexo de Golgi
Maquinaria Celular:
� Pequenas partículas elétron-densas, formado por 4 tipos de rRNA 
e 80 proteínas diferentes
� Formados por duas subunidades de tamanhos 
diferentes: presentes no citossol de forma individual
� Eucariontes=> maior parte do RNA é sintetizado nos 
nucléolos
RIBOSSOMOS
� Proteínas são sintetizadas no citoplasma=> 
migram para núcleo (poros)=> associam-se aos 
rRNA
� Subunidades menor (40S) e maior (60S) saem 
do núcleo separadamente (poros)=> citoplasma
Maquinaria Celular: Ribossomos
� POLIRRIBOSSOMOSPOLIRRIBOSSOMOS=> grupos de ribossomos unidos por molécula de mRNA
� Mensagem do mRNA=> código para produção de aminoácidos na molécula 
protéica que será sintetizada
� Ribossomos=> fundamental importância na decodificação (TRADUÇÃO) da 
mensagem para síntese protéica
� Polirribossomos do citossol=> produzem proteínas de mitocôndrias, peroxissomos
� Polirribossomos presos a membrana do RE=> produzem proteínas que serão empacotadas� Polirribossomos presos a membrana do RE=> produzem proteínas que serão empacotadas
como enzimas da glândula salivar e pâncreas, lisossomos e grânulos de leucócitos
POLIRRIBOSSOMOS associados às cisternas do retículo 
endoplasmático
Maquinaria Celular: Ribossomos
Esquema da síntese de proteínas livres no citossol (a) e produzidas nas cisternas do RER (b). Proteínas não
destinadas ao citossol=> formadas com segmento (sinal) fixam os polirribossomos ao RE=> molécula protéica 
entra nas cisternas do RE=> remove o sinal
Síntese Protéica: Eventos Importantes
� Informação para “fabricação” protéica (sequência de 
aminoácidos) está localizada no DNA
� Esta informação é transcrita em mRNA que sai do núcleo 
para o citoplasma
� Sequência de códons do mRNA: cada 3 nucleotídeos
de cada códon identifica aminoácidos levados pelo 
tRNA
� Três tipos de RNA:
� mRNA: contém instruções codificadas especificando a sequência de aa
� tRNA: formam ligações covalente específicas para cada aa; contém anticódon
que reconhece o códon do mRNA correspondente
� rRNA: associam-se a grande número de proteínas para formação das
subunidades ribossômicas
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Síntese Protéica: Eventos Importantes
Condições fundamentais para síntese protéica:
� Fita de mRNA
� tRNA para reconhecer através do seu 
anticódon o códon do mRNA para seleção de aa
� Ribossomos
Síntese de proteína composta por 400 aa: 
20 segundos
Uma única fita de mRNA pode ter 15 
ribossomos traduzindo-a simultaneamente
Grande número de moléculas
protéicas podem ser sintetizadas
simultaneamente
� Apenas 1% do código genético (DNA) codifica proteínas
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Síntese de Proteínas Destinadas ao Síntese de Proteínas Destinadas ao CitossolCitossol
� Início: sítio P da subunidade ribossômica pequena é ocupado pelo tRNA iniciador:
anticódon reconhece a trinca códon iniciador AUG que codifica metionina
� Formação de ligação peptídica entre os aa dos sítios A e P: enzima peptidil transferase
� Há 3 códons de parada da tradução: UAG, UAA, UGA
Maquinaria Celular: RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
� Rede intercomunicante de vesículas achatadas, redondas e túbulos
� Formado por membrana contínua, delimitando um espaço irregular=> cisterna do RE
� Cisternas são aparentemente separadas=> análise ao ME revelou que as cisterna 
são contínuas
� Pode estar recoberto por polirribossomos na superfície citossólica: possibilita distinção 
entre REL e RER
Ocorrem síntese e modificações de proteínas, síntese de lipídios e Ocorrem síntese e modificações de proteínas, síntese de lipídios e 
esteróides, fabricação de todas as membranas celularesesteróides, fabricação de todas as membranas celulares
RER
REL
Esquema REL e RER=> rede de canais e sáculos intercomunicantes. RER: forma de sáculos, REL: formato 
tubular
Retículo Endoplasmático Retículo Endoplasmático RUGOSORUGOSO (RER) (RER) 
� Grande quantidade em células especializadas na secreção de proteínas=> 
fibroblastos (colágeno), plasmócitos (imunoglobulinas)
� Formado por cisternas saculares ou achatadas=> polirribossomos na superfície 
citossólica do RE (confere basofilia ao MO)
� Principal Função: segregar do citossol proteínas para exportação ou de uso intracelular
� Glicosilação inicial de glicoproteínas, síntese de fosfolipídios, proteínas integrais da 
membrana plasmática e montagem de moléculas protéicas (de múltiplas cadeias 
� Membranas do RER possuem proteínas integrais que reconhecem o ribossomo 
(riboforina I e II); receptor de partícula de ancoragem do sinal
membrana plasmática e montagem de moléculas protéicas (de múltiplas cadeias 
polipeptídicas)
Esquema RER=> aparecem isoladas ao ME entretanto forma túneis contínuos no citoplasma
Retículo Endoplasmático Retículo Endoplasmático RUGOSO (RUGOSO (RER) RER) 
Toda Síntese Protéica tem início nos polirribossomos livres do 
citoplasma
� mRNA de proteínas destinadas ao RE contém um sinalizador:
� Síntese inicial da sequência adicional de bases na extremidade 5’=> codifica 20-25 aa: 
sequência sinal (localizada após o códon de início)
� Interação entre sequência sinal e o complexo de 6 polipeptídios não-idênticos + 1 
molécula de RNA 7S (complexo proteína-RNA citossólico)=> formam a partícula 
reconhecedora do sinal (SRP)reconhecedora do sinal (SRP)
� SRP inibe a elongação protéica até o complexo SRP-polirribossomo ligar-se ao 
receptor da membrana do RER=> esta ligação libera o SRP do polirribossomo=> 
proporciona a continuidade da síntese protéica
� No interior da cisterna do RER=> remoção da seqüência sinal pela enzima peptidase 
do sinal (localizada na superfície interna da membrana do RER)
Maquinaria Celular: Retículo EndoplasmáticoRetículo Endoplasmático Rugoso (RER) Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) 
2° Prende-se a 
partícula 
reconhecedora do 
sinal (SRP) 3°
4° Abertura 
do canal para 
proteína até 
a cisterna
5° Formação 
protéica até alcançar 
o códon de parada
6° Proteínas 
formadas são 
glicosiladas 
no RER
7° Proteínas 
saem por 
vesículas 
Esquema do transporte de proteínas recém-sintetizadas para as cisternas do RER
1° Síntese da sequência sinal
(mensagem para identificação 
da proteína que necessita ser 
empacotadas no RER)
vesículas 
transportadoras
Maquinaria Celular: Retículo EndoplasmáticoRetículo Endoplasmático Rugoso (RER) Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) 
� Síntese de proteínas 
mantidas livres no citossol
� Síntese de 
proteínas mantidas
em organelas
citoplasmáticas
� Síntese de proteínas exportando � Síntese de 
Esquema dos diferentes destinos das proteínas sintetizadas no RER
� Síntese de proteínas exportando
do RE para meio extracelular
� Síntese de 
proteínas 
armazenadas em 
vesículas (grânulos 
de secreção) para 
exportação após 
estímulo
Maquinaria Celular: Retículo Endoplasmático
Retículo Endoplasmático Retículo Endoplasmático Rugoso (Rugoso (RER) RER) 
RE rugoso ao ME de transmissão em cortes longitudinal e transversal
Maquinaria Celular: Retículo Endoplasmático
Retículo EndoplasmáticoRetículo Endoplasmático LISO LISO (REL) (REL) 
� Sem ribossomos, membranaem forma de túbulos interligados
� Membrana contínua com a do RER
� Participa com diferentes funções de acordo com tipo celular:
� Glândula adrenal=> produção de esteróides: ocupa grande parte do citoplasma
� Fígado=> hepatócitos: rico em REL=> processos de conjugação, oxidação e 
metilação=> relacionados a inativação de substâncias pelo fígado
� Síntese de fosfolipídios=> todas� Síntese de fosfolipídios=> todas
membranas celulares
� Fosfolipídios são transferidos para as 
membranas via: (1) vesículas movidas 
por proteínas motoras pelos 
microtúbulos; (2) comunicação direta 
com RE; (3) proteínas transportadoras
de fosfolipídios
� Apresenta enzima glicose-6-fosfatase
na membrana REL/RER=> hidrólise do 
glicogênio e produção de glicose
(metabolismo energético)
Maquinaria Celular: Retículo Endoplasmático
Retículo Endoplasmático Retículo Endoplasmático LISOLISO (REL) (REL) 
Metabolismo do glicogênio (hidrólise) associado ao RE liso em hepatócito
Maquinaria Celular: APARELHO DE GOLGI
� Conjunto de vesículas achatadas e empilhadas com dilatação nas porções laterais
Função: completa as modificações pós-tradução, empacota e encaminha as moléculas 
sintetizadas no RER para vesículas de secreção, lisossomos ou membrana celular
� Aparelho de Golgi=> recebe as vesículas com proteínas sintetizadas no RER=> 
fundem-se com a membrana do Aparelho de Golgi
� Cisternas do aparelho de Golgi=> diferentes enzimas que participam da glicosilação, 
sulfatação, fosforilação e hidrólise parcial de proteínas sintetizadas no RER
Próxima ao RER
Apresenta três níveis de cisternas
� superfície côncava ou trans: origina vesículas 
exportando o material do Aparelho de Golgi; 
� face medial (intermediária)
� superfície convexa ou cis: recebe vesículas do RER
� Moléculas passam por processamento no aparelho de Golgi e são liberadas em vesículas na face trans=> 
constituem as vesículas de secreção, lisossomos e etc
Maquinaria Celular: Aparelho de Golgi
Transporte de VesículasTransporte de Vesículas
Vesículas transportadas para RER e Aparelho de Golgi apresentam capa 
protéica e marcadores na superfície
� Vesículas transportadoras: precisam se separar da 
organela e serem marcadas para o endereçamento
� Há 3 tipos de proteínas que induzem a 
formação de vesículas transportadoras: 
1°) Coatomer I (COPI): vesículas 
transportadas após passagem pela COPII
Clatrina
transportadas após passagem pela 
face cis em direção a face 
intermediária e trans do Golgi
2°) Coatomer II (COPII): vesículas que saem do RER
para o Golgi
3°) Clatrina: recobre a maioria das vesículas
provenientes da face trans do Golgi
� Além da capa protéica as vesículas também apresentam 
marcadores e receptores de superfície
� Interagem com MICROTÚBULOS e COMPLEXOS DE PROTEÍNAS MOTORAS: 
responsáveis pela movimentação das vesículas
Vesícula recorberta 
por COPI
COPI
COPII
Maquinaria Celular: Aparelho de Golgi
Aparelho de Golgi
Maquinaria Celular: Aparelho de Golgi
Seleção de Vesículas na Rede Trans do GolgiSeleção de Vesículas na Rede Trans do Golgi
Rede Trans do Golgi: responsável por determinar o trajeto das proteínas
(membrana plasmática, grânulos de secreção e lisossomos)
� Substâncias secretadas da Rede Trans do Golgi podem ter diferentes destinos:
1°) Inserir-se na membrana celular (lipídio/proteínas)
2°) Fundir-se com a membrana celular: proteína lançada no espaço extracelular2°) Fundir-se com a membrana celular: proteína lançada no espaço extracelular
3°) Formar grânulos de secreção (vesículas) no citoplasma: fusão com a membrana
plasmática e liberação do conteúdo após sinal
4°) Fundir-se com endossomo tardio liberando o conteúdo nesta organela para
transformá-lo em lisossomo
Maquinaria Celular: Aparelho de Golgi
Vias de Secreção: Constitutiva X ReguladaVias de Secreção: Constitutiva X Regulada
Via Constitutiva:
liberação da vesícula e 
fusão com a 
membrana celular não
dependem de estímulo
(regulação)
Via Regulada: via 
dos lisossomos e de 
vesículas de 
secreção necessitam
de estímulo
Maquinaria Celular: Aparelho de Golgi
Vias de Secreção: Constitutiva X ReguladaVias de Secreção: Constitutiva X Regulada
Plasmócito: via secretora constitutiva:
Proteínas são separadas no RER e
exportadas diretamente sem acumular
em grânulos
Célula Ácino-Pancreática: 
via secretora regulada
Maquinaria Celular: Aparelho de Golgi
Principais eventos Principais eventos 
molecularesmoleculares
ModificaçõesModificações
moleculares moleculares 
relacionadas ao relacionadas ao 
endereçamentoendereçamento das das 
Esquema do endereçamentoendereçamento das proteínas no Aparelho de Golgi
endereçamentoendereçamento das das 
vesículasvesículas
Maquinaria Celular: Aparelho de Golgi
CIS
TRANS
APARELHO DE GOLGI durante absorção de 
gordura em hepatócito. Observe face cis (de 
formação) e face trans (de maturação) do 
Golgi, sáculos de Golgi (GS), RE rugoso (rER), 
RE liso (sER), peroxissomo (p).
LISOSSOMOS
� Vesículas delimitadas por membrana (barreira contra o ataque ao citoplasma celular)=> 
mais de 40 enzimas hidrolíticas
Função: digestão intracitoplasmática
� Presentes em todas as células=> maior quantidade em fagócitos (macrófagos, granulócitos)
� Formato esférico com aspecto granulosos à ME
Túbulo renal: numerosos
grânulos citoplasmáticos=>
lisossomos (L), (N): núcleo
ME macrófago=> L: lisossomos secundários,
G: cisternas do complexo de Golgi, C: centríolo,
Setas: prolongamentos citoplasmáticos
Lisossomos
� Enzimas lisossomais apresentam atividade máxima em pH 5,0=> variável conforme 
tipo celular
� pH citossólico: 7,2=> defesa adicional contra ação acidental da liberação enzimática
� Ex.: Fosfatase ácida, ribonuclease, desoxirribonuclease, protease, sulfatase, lipase
� Segregadas no RER=> transportadas ao complexo de Golgi=> sofrem modificações
moleculares=> empacotadas em vesículas
� Enzimas sintetizadas no RER para os � Enzimas sintetizadas no RER para os 
lisossomos=> apresentam manose=> há 
receptores para proteínas com manose 
fosforilada no RE e complexo de Golgi=> 
possibilita separação das enzimas
lisosossomais das demais proteínas no 
Golgi
Cisterna Cis do Golgi fosforila
proteína contendo manose-6-
fosfato (M6P)
Cisterna Trans reconhece a M6P e
esta se liga ao receptor de
manose
Lisossomos
TransporteTransporte dede EnzimasEnzimas lisossômicaslisossômicas
Formam-se fossetas com o auxílio
da clatrina
Perde a capa de clatrina e
constituem lisossomo primário.
Funde-se com endossomo tardio
Lisossomos
� Lisossomo=> renovação de organelas celulares
� Organelas ou porções do citoplasma=> envolvidos pela membrana do REL=> fusão de
lisossomos => formação de autofagossomo: digestão intracelular
� Células em atrofia (células prostáticas de animais castrados) e células glandulares com
acúmulo de grânulos de secreção=> aumento da digestão intracitoplasmática pelos
autofagossomos
Célula pancreática=> autofagossomos: com porções do RE (SETAS), com mitocôndria
(SETA). Corpo residual contendo material não digerido (SETA)
Lisossomos
Três rotas distintas de processamento de substância a serem 
digeridas via lisossomo
Lisossomos
RE liso, mitocôndrias com cristas tubulares e corpo residual em célula secretora de esteróides
PROTEASSOMOS: pequenas organelas formadas por complexos protéicos
responsáveis pela proteólise de proteínas identificadas pela ubiquitina
� Complexos de diversas proteases: digerem proteínas atuando individualmente em cada 
molécula protéica (diferente dos lisossomos)
� Degradação protéica=> importante para remoção do excesso de enzimas e outras 
moléculas protéicas após exercerem sua função
� Formado por 4 anéis sobrepostosem forma de barril� reconhece proteínas ligadas a 
ubiquitina=> sinal para proteólise
� Molécula de ubiquitina se liga ao resíduo 
de lisina da proteína alvo (será degradada)
� Formação de complexo=> reconhecido 
pela partícula reguladora
� Molécula protéica é desenrolada pela 
ATPase=> introduzida no proteassomo=> 
quebrada em peptídios de 8 aa=> 
devolvidos ao citoplasma
PEROXISSOMOS
� Organelas esféricas, limitadas por membranas
� Oxidam seus substratos pela retirada de átomos de hidrogênio combinando-os com 
oxigênio=> produzindo H2O2 (peróxido de hidrogênio)
� H2O2=> substância oxidante, prejudicial à célula: eliminada pela catalase (presente no 
peroxissomo)
Catalase2H2O2 2H2O
O2 Utiliza O2 para oxidar substratos orgânicos
� Atividade da catalase=> importante na oxidação de substâncias tóxicas ao 
organismo=> especialmente nos peroxissomos do fígado e rins=> 50% álcool etílico organismo=> especialmente nos peroxissomos do fígado e rins=> 50% álcool etílico 
ingerido é transformado em aldeído acético pela ação dos peroxissomos 
� Apresentam grande diversidade enzimática: enzimas mais freqüentes=> urato 
oxidase, D-aminoácido oxidase e catalase
� Participam de processos bioquímicos: β-oxidação dos ácidos graxos (peroxissomos e 
mitocôndrias)=> geram Acetil CoA=> exportada para o citossol=> gera energia na 
mitocôndria
� Participam da síntese de ácidos biliares e colesterol
� Enzimas dos peroxissomos=> sintetizadas em polirribossomos livres do citossol=> 
apresentam pequena seqüência de aa que serve de sinal para o receptor na membrana 
do peroxissomo=> internalizado na organela