05 Sistema de Endomembranas

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05/04/2017
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Sistema de Endomembranas
Endereçamento de Proteínas e Tráfego 
Vesicular
Universidade Federal do Amazonas – ICB – Dep. Morfologia
Disciplina: Biologia Celular – Aulas Teóricas
Sistema de Endomembranas
Organelas Membranosas Núcleo
RE
CG
Lisossomos
Endossomos
Mitocôndias
Cloroplastos
Peroxissomos
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Sistema de Endomembranas
Organelas Membranosas
Precursores das 1ª eucariontes, a membrana plasmática realizava todas as funções: 
bombeamento de H+, síntese de ATP , síntese de Lipídeos e secreção de proteínas
Sistema de Endomembranas
Comunicação através de vesículas de transporte
RE,  CG, lisossomo e 
Endossomo (reciclagem de receptores de membrana) – organela de transição
Setas indicam vias de tráfego para exterior e interior. Mitocôndrias e plastídeos, não 
estão envolvidas nesta comunicação.
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Sistema de Endomembranas
Proteínas são importadas pelas organelas por 3 mecanismos
Translocadores proteícos (localizado nas membranas)
Do RE ou de um sistema de 
endomembranas para outro
A maioria das proteínas das organelas 
é produzida no citosol e transportada 
para a organela onde ela deve atuar
Proteínas que funcionam no citosol não 
possuem sinal e permanecem onde são 
sintetizadas
Sistema de Endomembranas
Cada estação, uma decisão é tomada ou retenção 
ou continua seu transporte
Transporte mediado proteínas movimentam‐se 
através do poro nuclear (mediadores seletivos) no 
envelope nuclear (topologicamente equivalentes)
Transporte transmembrana proteínas 
transmembrana transportam proteínas específicas 
do citosol para espaço distinto 
Transporte vesicular (vesículas ou fragementos
organelas) são carregadas de moléculas do lumém
Proteínas são importadas pelas organelas por 3 
mecanismos
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Sistema de Endomembranas
Tráfego de proteínas
Sistema de Endomembranas
Sequência sinal direcionam as proteínas para os compartimentos
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Sistema de Endomembranas
Tráfego de vesículas
Sistema de Endomembranas
Tráfego de vesículas
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Sistema de Endomembranas
Transporte de moléculas entre o núcleo e o citosol
Membrana externa é continua com a 
membrana no RE 
O trafego de moléculas entre núcleo e citosol
ocorre atraves dos complexos de poro 
nuclear (NPCs)
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Organelas membranosas
Núcleo Celular
Regulação da
Expressão gênica
Informação celular
Expressão gênica
Síntese de 
Proteínas
Região mais eletrodensa: Heterocromatina (DNA condensado+ histonas = nucleossomos)
Região menos eletrodensa: Eucromatina ( DNA livre, expressando proteína) 
Transporte de moléculas entre o núcleo e o citosol
Moléculas de RNA sintetizadas no núcleo são 
exportadas ao Citosol (NPCs)
E recebem as Proteínas ativamente
Hidrólise de GTP pela GTPase Ran
Encontrada no citosol e núcleo 
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Transporte de moléculas entre o núcleo e o citosol
Modelo barreira de difusão controlados por NPC
Regiões não‐estruturadas de proteínas alinham‐se no poro central formando uma 
malha, que bloqueia a difusão passiva de grandes moléculas.
Transporte de proteínas para o cloroplasto e mitocôndria
Embora tenham seus próprios sistemas 
genéticos. Produzem uma pequena porção 
de suas proteínas a maioria é importada 
do citosol
Proteínas são importadas no estado 
desnovelado atraés de ambas as 
membranas para matriz ou estroma 
ATP e gradiente eletroquímico de H+ 
dirigem a translocação 
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Transporte de proteínas para o cloroplasto e mitocôndria
Complexos TOM, TIM, SAM e OXA são proteínas multiméricas de membrana que 
catalisam transporte através das membranas 
TOM transfere proteínas através da membrana externa
TIM  interna 
SAM auxilia o dobramento na membrana externa
OXAmedeia a inserção da proteína de membrana interna (sintetizadas no interior)
Transporte de proteínas para o cloroplasto e mitocôndria
Chaperonas (família Hsp 70) 
Mantém as proteínas desnoveladas 
Somente as proteínas que contém a sequência‐sinal específica são translocada
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Transporte de proteínas
Oxidação de moléculas tóxicas.
Diferente de mitocôndrias e 
cloroplastos não contém DNA,  
portanto, toda sua proteína é 
codificada no núcleo da célula
Transporte de proteínas
Como peroxissomo proliferam e novos podem surgir 
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Transporte de proteínas para o cloroplasto e mitocôndria
Sistema de Endomembranas
Retículo endoplasmático liso e rugoso
RE é fabrica de membranas da célula
Maior síntese de proteínas ocorre na 
superfície citosólica do RE 
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Sistema de Endomembranas
Retículo endoplasmático liso e rugoso
Proteínas destinadas à secreção, CG, lisossomos, endossomo e membrana 
plasmática passam do citosol ao RE. 
No lúmen do RE, as proteínas se enovelam, ligações dissulfetos são formadas e 
oligossacarídeos são adicionados. 
As proteínas transmembrana destinada 
ao RE ou outras membranas são 
transportadas pela membrana do RE 
Sistema de Endomembranas
Retículo endoplasmático liso e rugoso
Quando há ligação de uma sequência sinal do RE, o translocador abre seu poro, 
permitindo a transferência como uma alça.
Após completado o transporte da proteína, o poro fecha. Sequência‐sinal 
hidrofóbica é degradada
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Sistema de Endomembranas
Retículo endoplasmático liso e rugoso
Proteína transmembrana integrada a membrana do RE
Sistema de Endomembranas
Retículo endoplasmático liso e rugoso
Proteína transmembrana integrada a membrana do RE
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Sistema de Endomembranas
Retículo endoplasmático liso e rugoso
Proteína transmembrana integrada a membrana do RE
Sistema de Endomembranas
Retículo endoplasmático liso e rugoso
A glicosilação indica o grau de enovelamento proteico, 
assim estas deixam o RE só quando estão enoveladas 
adequadamente. (50%) Glicoproteínas
Proteínas enoveladas inadequadamente são exportadas 
do RE e degradadas no citosol
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Sistema de Endomembranas
Retículo endoplasmático liso e rugoso
Por que ocorre a glicosilação?
Glicosilação N‐ligada
Síntese de macromoléculas (DNA, RNA ou proteínas) são copiados a partir de 
um molde em série repetida em etapas idênticas com mesma enzima ou 
conjunto de enzimas.
Os carboidratos requerem uma enzima para cada etapa.
Etiqueta de endereçamento
Promove o dobramento 
Medeia a ligação a chaperonas
Sistema de Endomembranas
Retículo endoplasmático liso e rugoso
Sinalização de proteína desnovelada
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Sistema de Endomembranas
Retículo endoplasmático liso e rugoso
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Sistema de Endomembranas
Retículo endoplasmático liso e rugoso
As proteínas transmembrana destinada 
ao RE ou outras membranas são 
transportadas pela membrana do RE 
Sintetizado a partir de glicerol‐3‐fosfato, citidina‐difosfocolina (CDP) e AG entregues 
ao RE por proteínas ligadas a AG
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Sistema de Endomembranas
Retículo endoplasmático liso e rugoso
Membrana Nuclear
Retículo
Endoplasmático
Rugoso
Síntese de 
proteínas
Síntese de 
fosfolipídios
Retículo
Endoplasmático
Liso
Vesísulas‐
Complexo de 
Golgi
Libera e recaptura Ca2+ citosólico em respostas a 
sinais extracelulares (Bomba de Ca2+) 
Sistema de Endomembranas
Retículo endoplasmático liso e rugoso
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Transporte vesicular
Exocitose: membrana da vesícula torna-se parte da membrana plasmática
Endocitose: fragmento da membrana plasmática é internalizado , formando uma 
vesícula de transporte (conteúdo vem do espaço extracelular)
Transporte vesicular
Vesículas brotam de um compartimento e se fundem a outro 
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Transporte vesicular
Mapa das vias biossintéticas-secretora e endocítica
Verde: vias endocítica(vesículas derivadas da M.P. e entregues para endossomos
Vermelho: biossintética‐secretora (REM.P. ou (via endossomo) lisossomo
Azul: vias de recuperação para o fluxo de componentes selecionados
Todos os compartimentos se comunicam através de vesículas
Transporte vesicular
Diferentes proteínas de revestimentos dão forma às vesículas que medeiam 
as etapas das vias biossintéticas-secretora e endocítica
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Transporte vesicular
Proteínas Rab guiam o transporte para a Vesícula
As vesículas de transporte são altamente seletivas para reconhecer a membrana‐
alvo correta com a qual irão se fundir. 
Rab direciona ao local específico e as proteínas SNARE (soluble N‐ethylmaleimide‐
sensitive factor attachment protein receptor) medeiam a fusão
Transporte vesicular
Transporte a partir do RE através do CG
Revestimento COPI medeiam o brotamento de vesículas que retornam para RE a 
partir desses agrupamentos.
O revestimento desmontam‐se após as vesículas terem formado
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Transporte vesicular
CG série de compartimentos ordenados
Transporte vesicular
Processamento de oligossacarídeos nos compartimentos
NANA: ácido N acetilneuramínico
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Sistema de Endomembranas
Organela membranosa formada por cisternas
Complexo de Golgi
Organela membranosa formada por cisternas
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Complexo de Golgi
Transferência de material entre organelas
Tráfego Vesicular
Exocitose
Apical- lúmen
Baso-lateral voltado lâmina- basal
Glicoproteinas
Proteoglicanos (monatdos no Golgi)
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Célula caliciforme – síntese de GAGs
Complexo de Golgi
Grande participação em células com caráter secretório
Secreção em fluxo contínuo
Célula caliciforme
Complexo de Golgi
Grande participação em células com caráter secretório
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Modificações pós-
traducionais
adicionais
As diferentes 
cisternas 
apresentam 
diferentes 
atividades 
enzimáticas
Complexo de Golgi
Transferência de material entre organelas
Complexo de Golgi
Diferenciação de glicoproteínas
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Formação do fragmoplasto
Complexo de Golgi
Formação do Fragmoplasto em células vegetais
Complexo de Golgi
Mitose em célula vegetal 
Microtúbulos
corticais 
circundam a célula
Microtúbulos em 
feixes ao redor do 
núcleo
Vesículas do Golgi são 
transportadas ao longo 
dos Microtúbulos
Fragmoplasto: substitui  anel 
contráctil . Membranas das 
vesículas formam a m. p.
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Complexo de Golgi
Citocinese em uma célula vegetal em telófase
Complexo de Golgi
O fragmoplasto orienta a citocinese nas plantas superiores
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Complexo de Golgi
Formação do acrossomo em espermatozóides
Complexo de Golgi
Revisão das principais funções do Golgi
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Sistema de Endomembranas
Complexo de Golgi
Membrana Nuclear
Retículo
Endoplasmático
Rugoso
Síntese de 
proteínas e 
glicosilação
Síntese de 
fosfolipídios
Retículo
Endoplasmático
Liso
Complexo de 
Golgi
Gli
cos
ilaç
ão,
 pr
oce
ssa
me
nto
pó
s‐t
rad
uci
on
al, 
rec
icla
gem
de
 re
cep
tor
es,
 et
c..
Complexo de Golgi
Secreção regulada
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Secreção regulada –
recepção de estímulo 
(célula acinosa do pâncreas)
Complexo de Golgi
Secreção regulada
Empacotamento e 
condensação 
(Grânulos de secreção)
Complexo de Golgi
Secreção regulada
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Complexo de Golgi
Formação de lisossomos
comida
Transporte de 
vesícula
Fagocitose
Vacúolo de 
comida
Digestão
Lisossomo
Retículo 
endoplasmátic
o rugoso
Complexo de 
Golgi
Lisossomo 
envolvendo 
mitocôndria
Outras organelas membranosas
Transporte a partir da rede trans do CG  Lisossomos
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Outras organelas membranosas
3 vias para degradação no lisossomo
Outras organelas membranosas
3 vias para degradação no lisossomo
Fagocitose forma especial de endocitose, ingestão por meio de grandes vesículas 
endocíticas ‐fagossomo
Fagócitos profissionais: 
Macrófago e neutrófilo
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Endocitose de LDL mediada por receptores
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Maturação dos endossomos iniciais para os tardios
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Corpos multivesiculares convertem‐
se gradualmente em endossomos
tardios pela fusão entre si. 
Os tardios não são mais capazes de 
enviar vesículas à membrana 
plasmática
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Transcitose transfere moléculas através da camada de célula epitelial
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Em conato com MEC que é permeada por vasos
Endossomos recicladores
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Vesículas secretoras brotam a partir da rede trans de Golgi
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Transporte a partir da rede trans do CG para exterior- exocitose
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Todas as células tem esta via que Opera continuadamente
Cél especializada secreta produtos de necessidade urgente ( hormônios e enzimas digestivas)
Liberam seus 
conteúdos –
resposta a sinais 
Complexo de Golgi
Relação intrínseca com lisossomos e endossomos
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Sistema de Endomembranas
Retículo endoplasmático liso e rugoso