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P r o f . E s p . L u c a s M a n o e l L i m a S a n t o s Unidade de Vida: Célula e Desenvolvimento Embrionário Sistema de Endomembranas UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS SOCIAIS E EDUCAÇÃO CURSO DE LICENCIATURA PLENA EM CIÊNCIAS NATURAIS Conceição do Araguaia – PA, Março de 2014. Os componentes do sistema de endomembranas se comunicam através de vesículas O sistema de endomembranas é um dos mais volumosos na célula. Ele se distribui por todo o citoplasma e é composto por vários compartimentos - cisternas, sacos, túbulos - que se comuniam entre si (Fig. 7.1). Em alguns lugares, a comunicação é direta e em outros é mediada por vesículas transportadoras. Estas se originam em um compartimento e se transfere ao outro em virtude de processos que envolvem a perda e ganho de membranas; As vesículas transportadoras funcionam da seguinte maneira: 1) brotam da membrana de um compartimento, chamado doador; 2) viajam pelo citosol em busca de outro compartimento chamado receptor, com cuja membrana se fundem. Em consequência, uma parte da membrana e uma parte do conteúdo do compartimento doador se transferem, respectivamente, para a membrana e para o interior do compartimento receptor. A figura anterior permite ver que o compartimento doador recupera a membrana perdida graças a Vesículas recicladoras. Retículo Endoplasmático O retículo endoplasmático (RE) foi descoberto quando se introduziu a microscopia eletrônica no estudo das células. As primeiras eletromicrografias mostraram um componente reticular que não chegava à membrana plasmática - daí os termos "retículo" e "endoplasmático" - até que se conheceu sua verdadeira forma tridimensional. Finalmente, com o uso da radioautografia e de técnicas de análise citoquímica quase todos os seus componentes foram identificados. O RE se distribui por todo o citoplasma, do núcleo até a membrana plasmática. É composto por uma rede tridimensional de túbulos e sacos achatados totalmente interconectados Retículo Endoplasmático Apesar de sua extensão e de sua intrincada morfologia, constitui uma organela indivisível, já que possui uma membrana contínua e uma só cavidade. O citoesqueleto se encarrega de manter seus componentes em posições mais ou menos fixas dentro do citoplasma . Esta organela se divide em dois setores, que se diferenciam pela ausência ou presença dos ribossomos sobre seu lado citosólico. Denominam-se, respectivamente, retículo endoplasmático liso (REL) e retículo endoplasmático rugoso (RER). Entre eles há um setor de transição, em parte liso e em parte rugoso. Retículo Endoplasmático O REL não contém ribossomas Como acabamos de assinalar, o REL não tem ribossomas . Pode compreender uma rede de túbulos interligados, cujo volume e distribuição espacial diferem nos diversos tipos de células. Essa diversidade depende de suas variadas funções. Por exemplo, a célula muscular estriada contém um REL absolutamente singular - o retículo sarcoplasmático - adaptado para desencadear a contratilidade do citoesqueleto Retículo Endoplasmático Retículo Endoplasmático O RER está associado a ribossomas O RER é muito desenvolvido nas células que realizam síntese proteica ativa. Em sua composição predominam os sacos achatados, que quando são abundantes encontram-se separados por um espaço citosólico estreito repleto de ribossomas. Estes ribossomas estão aderidos à face citosólica da membrana do RE Em geral, compõe complexos chamados polissomas ou polirribossomas, que consiste em grupos de ribossomas enlaçados por uma molécula de RNAm. A finalidade do RER pelos ribossomos deve-se à existência de receptores específicos em sua membrana que não são encontrados no REL; Complexo de Golgi O complexo golgiense foi identificado, no ano de 1898, pelo médico e pesquisador italiano Camilo Golgi. Golgi estava interessado no estudo da morfologia do tecido nervoso e as técnicas de coloração, vigentes na época, eram insatisfatórias para uma adequada visualização tecidual. Assim, Camilo desenvolveu uma série de técnicas de impregnação destes tecidos com metais. Uma destas técnicas, denominada reação negra, onde o tecido era tratado com dicromato de potássio e posteriormente impregnado com nitrato de prata, formando cromato de prata, permitiu, ao pesquisador, a identificação de uma rede intracelular que ele denominou aparato reticular interno. “Nascia” o complexo de Golgi, conhecido, hoje, como complexo golgiense (CG). Complexo de Golgi Estrutura do Complexo Golgiense O complexo de Golgi é composto por um sistema de vesículas achatadas, denominadas cisterna, que podem variar em número e tamanho. Estas cisternas são circundadas por diversas vesículas esféricas que são responsáveis pelo transporte de moléculas entre os compartimentos do CG. Na maioria das células animais e vegetais, o CG é constituído por 5 a 8 cisternas, que são mantidas próximas por meio de iterações com uma matriz protéica presente no citosol. O CG mantém uma estreita relação funcional e estrutural com o retículo endoplasmático. A face do CG voltada para o retículo (e conseqüentemente, para o núcleo celular) é, geralmente, convexa e denominada rede cis. Já a face voltada para a membrana plasmática, é côncava, e denominada rede trans. Entre as redes cis e trans, encontram-se as demais cisternas que compõem o CG. O Complexo Golgiense e o Processamento De Proteínas As glicoproteínas sintetizadas no REG, e que são direcionadas para o complexo golgiense por meio de transporte vesicular, sofrem uma série de modificações, na sua porção glicídica, à medida que são transportadas pelos compartimentos que constituem o CG. Estas proteínas são transportadas para a rede cis através de vesículas que brotam da membrana do retículo endoplasmático; Ao se fusionarem com a membrana das cisternas que compreendem a rede cis, estas vesículas passam a integrar o CG. Esquema ilustrativo do tráfego de vesículas e transporte de proteínas entre o retículo endoplasmático e o complexo golgiense. Envelope nuclear (1); Complexo de poros nucleares (2); Retículo endoplasmático granuloso (3); Retículo endoplasmático não-granuloso (4); Ribossomos aderidos ao REG (5); Proteínas (6); Vesículas de transporte (7); Complexo Golgiense (8); Face cis do complexo golgiense (9); Face trans do complexo golgiense; Cisternas do complexo golgiense (10). As vesículas transportadoras destinadas à superfície celular descarregam seu conteúdo fora da célula mediante um processo chamado exocitose; Uma boa parte das vesículas transportadoras oriundas da face de saída do complexo de Golgi tem como destino a membrana plasmática. As membranas dessas vesículas são transferidas para a membrana plasmática e que as moléculas solúveis contidas em suas cavidades saem para o exterior (são chamadas "moléculas de exportação"). A vesícula transportadora expulsa seu conteúdo para fora da célula por um processo denominado exocitose, que se dá com a fusão da membrana da vesícula com a membrana plasmática e a descarga do conteúdo vesicular no meio exterior (Fig. 7.20). Às vezes, a quantidade de membrana transferida para a membrana plasmática alcança grandes proporções. Isso é compensado pela formação simultânea