Síntese Proteica do DNA a proteína

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Síntese Proteica 
 do DNA a proteína 
 
O DNA que está dentro do núcleo tem sua cromatina toda estruturada com 
os nucleossomos. Essa informação do DNA vai ser lida inicialmente dentro do núcleo 
e vai ser transformado em um outro tipo de informação que é a fita de RNA, 
posteriormente esse RNA vai ser utilizado para fazer a síntese das proteínas. Temos 
o DNA genômico que está localizado dentro do núcleo e é o DNA majoritário das 
células, e temos também o DNA mitocondrial presente na matriz mitocondrial. 
 
Fita de DNA é dupla e vai ser usada para formar o RNA (fita única). Utiliza-
se uma das fitas do DNA como molde e essa fita consegue ser acessada por enzimas 
que pegam essa informação para sintetizar o RNA. Esse processo de síntese de RNA 
é chamado de transcrição, depois esses RNAs vão ser exportados para o citosol e lá 
vai ocorrer o processo de síntese proteica, a tradução. A transcrição e a tradução 
são os meios pelos quais as células lêem e expressam as informações genéticas em 
seus genes, todas as células expressam suas informações dessa forma, entretanto, 
existem variações em como esta informação flui nos diferentes organismos. 
Na fita de DNA há sequências de nucleotídeos que formam os genes, portanto temos 
várias sequências gênicas nas fitas de DNA. O DNA genômico não sintetiza 
diretamente proteína, vai utilizar o RNA como molécula intermediária para fazer 
essa síntese proteica. 
O genoma vai ser lido e interpretado na forma de proteína, toda a informação que 
estiver no DNA vai ser convertida na forma de proteína, porém na célula não existem 
apenas proteínas, existem por exemplo outras moléculas como carboidratos, e como 
esses são sintetizados? A síntese de outros componentes ocorre através de uma 
enzima, que por sua vez são proteínas, sendo assim tudo na célula depende das 
proteínas. 
 
 
 Transcrição 
Significa a transformação de uma informação em outra molécula com a mesma 
identidade. A fita de DNA é formada de nucleotídeos enquanto que a fita de RNA 
também é formada de nucleotídeos, então é como se fizesse uma simples 
transcrição, uma “cópia usando a mesma linguagem”. Do RNA para a proteína essa 
“linguagem” muda uma vez que a fita de nucleotídeos vai formar uma proteína que é 
uma sequência de aminoácidos, sendo assim essa “linguagem” é mudada. 
 
 Na transcrição vamos ter uma proteína que funciona como uma enzima que vai 
fazer a leitura da fita molde de DNA e assim conseguir formar uma fita de RNA, 
mas para isso é importante lembrar alguns detalhes sobre DNA e RNA: 
Ambos são polímeros lineares compostos de 4 tipos diferentes de subunidades 
nucleotídicas (o nucleotídeo é formado de fosfato, base nitrogenada e uma pentose) 
unidas por uma ligação fosfodiéster. Tanto a base nitrogenada quanto a pentose 
podem variar 
 Os nucleotídeos do RNA são ribonucleotídeos , 
isto é, eles contêm o açúcar ribose em vez do 
açúcar desoxirribose, sendo assim a ribose é a 
pentose presente no RNA e a desoxirribose está 
presente no DNA. 
 
 RNA contém uracila em vez da timina, que é a 
base nitrogenada encontrada no DNA 
 
 RNA é uma fita simples e desta forma pode dobrar como uma proteína em 
conformação tridimensional e com isso apresenta funções estruturais e 
catalíticas. O DNA, por sua vez, possui uma fita dupla normalmente com o 
formato de hélice mas pode ocorrer outras conformações para esse arranjo 
de fita de DNA. 
No RNA a fita única pode ter diversas conformações tridimensionais e assim, alguns 
deles conseguem funcionar como enzimas podendo ter propriedades catalíticas, 
catalisando reações químicas graças a sua conformação tridimensional que os 
permite um sítio ativo de funcionando como enzima. Outra característica é por 
exemplo o RNA transportador que possui uma forma de trevo devido ao dobramento 
da sua cadeia. 
 
 A transcrição produz o RNA complementar de uma das fitas do DNA, esse 
processo começa com a abertura e desespiralização de uma pequena porção da dupla 
hélice do DNA. No momento da transcrição, uma enzima chamada RNA polimerase 
se liga ao DNA com auxílio de outras enzimas que ajudam ela a se posicionar 
corretamente e com auxílio de outra enzima responsável por abrir um pouco a fita 
de DNA para que a RNA polimerase consiga ler a sequência gênica e assim ela começa 
a sintetizar a fita de RNA adicionando ribonucleotídeos a essa cadeia. Todo esse 
processo ocorre no núcleo, essa fita de RNA sendo sintetizada não fica grudada no 
DNA, mas solta no nucleoplasma. (OBS: a fita de RNA não se liga ao DNA por pontes 
de hidrogênio) 
 Após a adição dos ribonucleotídeos, a cadeia de RNA é deslocada e a hélice 
do DNA se reassocia. Diferentemente da DNA polimerase, a RNA polimerase não 
precisa de um iniciador, porque a transcrição não precisa ser tão exata. 
 O principal RNA que pensamos na síntese proteica é o RNA mensageiro que é 
aquele que vai ser transcrito a partir da sequência genica que tem a informação para 
conseguir sintetizar a proteína. Nela vai estar a sequência de informação que depois 
vai formar a sequência dos aminoácidos e posteriormente, proteínas. 
Os outros RNAs vao estar relacionados com outras funções: o RNA transportador 
tem a função de transportar aminoácidos para os sítios de síntese proteica; RNA 
ribossomial está relacionado com a síntese de ribossomos, formando sua estrutura 
básica através da junção com algumas proteínas. Além disso catalisam a síntese 
proteica e é o que predomina dentre os outros RNAs na célula. Esses 3 RNAs estão 
relacionados com a síntese proteica, juntos eles formam uma maquinaria responsável 
pelos processos de tradução que ocorre no citosol que vai ser transcrito no núcleo 
para depois ser exportado para o citoplasma. 
 Outros RNAs estão sendo sintetizados dentro do núcleo a partir de pedaços 
do DNA, eles não vão agir diretamente na síntese proteica mas trabalham dentro do 
núcleo. Esses são os RNAs nucleares (snRNAs – small nuclear – pequenos RNAs 
nucleares) atuam em uma série de processos nucleares incluindo splicing do RNA 
mensageiro. 
 
 
 O momento de transcrição ocorre com algumas etapas de ajustes, esses 
snRNAs vão participar dessas etapas, portanto os RNAs catalizadores participam da 
transcrição que ocorre dentro do núcleo, mas os snRNAs não são exportados para o 
citosol. 
 
 Em relação as enzimas, a RNA polimerase é a responsável pela transcrição, 
mas existem isótopos dessa RNA polimerase, a RNA polimerase I, II e III 
 
A transcrição não vai depender só da RNA polimerase, ela vai pegar os 
ribonucleotídeos e vai unir um com outro identificando sempre pela base nitrogenada 
que está no molde de DNA, mas também temos os coadjuvantes que são chamados 
de fatores gerais de transcrição. A iniciação da transcrição necessita da ajuda 
dessas várias proteínas chamadas fatores gerais de transcrição, que são moléculas 
que vão estar dentro do núcleo operando os processos de transcrição, se associando 
na região promotora do gene junto com a RNA polimerase ajudando a enzima a 
realizar o processo de transcrição. 
• ajudam a posicionar a RNA polimerase no promotor, a se posicionar 
corretamnete no local onde ela vai começar a leitura do gene 
• auxiliam a separação das fitas de DNA para o gene ficar mais acessivel 
• liberam a RNA polimerase do promotor (que é a região onde o gene va se 
ligar) 
 
Vários fatores de transcrição vão se combinar e interagir com a fita de DNA. 
Essa interação é importante e vai acontecer em uma região especifica da sequência 
gênica, ajuda a guiar a enzima RNA polimerase para o local que ela tem que começar 
a fazer a leitura da sequência de nucleotídeos e ir adicionado os ribonucleotídeos.Os fatores de transcrição se ligam antes da região de leitura, a região promotora 
do gene, eles se ligam em especificamente em um pedaço dessa região que é cheio 
de timinas e adeninas, local esse denominado TATA BOX – local especifico da região 
promotora (normalmente está localizada uns 25 nucleotídeos antes do sítio de início 
da transcrição) onde se ligam fatores gerais de transcrição e a eles a RNA 
polimerase II formando o complexo de iniciação de transcrição. O TATA BOX é uma 
repetição de timinas e adeninas, através de várias reações os fatores de transcrição 
vão preparando todo aquele pedaço para a enzima chegar e se acoplar na região. 
Além do RNA polimerase há os fatores gerais de transcrição, a regulação da 
expressão gênica pode acontecer por causa desses fatores gerais de transcrição. 
Outra coisa que pode influenciar essa expressão gênica é uma alteração na própria 
cromatina. A fita de DNA fica enovelada com as estonas, essas proteínas de 
enovelamento podem sofrer algumas modificações químicas e essas modificações 
podem alterar a disponibilidade daquela região da sequência gênica, como por 
exemplo a acetilação da estona – modificação química com a introdução do 
grupamento acetil naquela proteína estona que está no nucleossomo. Ocorrendo essa 
modificação a estrutura do nucleossomo vai ficar diferente podendo comprometer a 
disposição daquela parte do DNA que está enrolado com a estona, esse gene pode 
ficar menos acessível devido a acetilação da estona. 
A enzima RNA polimerase conseguindo fazer a transcrição ela sintetiza uma fita 
única de ribonucleotídeos, essa primeira fita sintetizada NUNCA é a fita final, a 
fita “pronta” do RNA. Essa primeira fita é chamada de transcrito primário sempre 
que fazemos a transcrição a fita vem exatamente a cópia da sequência do DNA, mas 
ela sofre algumas modificações para formar a fita final madura (isso ocorre com o 
RNA mensageiro, RNA ribossomial e RNA transportador). Essas modificações que 
vão ocorrer em cima do transcrito primário vão ocorrer de formas diferentes 
dependendo do tipo de RNA. 
Na sequência gênica, dentro do gene do DNA há regiões chamadas de introns e 
exons, quando fazemos a transcrição inicialmente, esse transcrito primário copia 
tudo (tanto as regiões dos introns quanto as dos exons). A única diferença é que no 
lugar na timina temos a uracila, mas o resto é tudo igual, a informação é igual. Esse 
transcrito primário com o processamento vai retirar aquela parte que não é 
importante dessa informação, portanto ocorre a retirada dos introns, processo esse 
denominado splicing de RNA (o RNA maduro perde todos seus introns). 
No caso do RNA mensageiro ocorrem 3 modificações que fazem parte do 
processamento do RNA como o capeamento 5’, a poliadenilação 3’ e o splicing de RNA. 
Com a fita madura, ela vai ser capaz de ser exportada para o citosol através do 
complexo de poros do núcleo, no citosol é que vai ocorrer a síntese proteica. 
No capeamento da extremidade 5’ há a introdução de um nucleotídeo de guanina 
quimicamente modificado na região 5’ (início da fita) por uma enzima. 
A poliadenilação da extremidade 3’ é a introdução de uma cauda poliada, um 
conjunto de nucleotídeos de adenina, cerca de 200 nucleotídeos que são jogados e 
adicionados ao final da extremidade formando essa cauda. 
O splicing de RNA compreende a retirada de todos os íntrons e também regula 
a expressão gênica, essa retirada pode ocorrer de forma diferente dependendo do 
tipo celular – com isso, um tipo de célula pode fazer a transcrição da mesma 
sequência gênica de um outro tipo de célula, mas podem formar duas proteínas 
diferentes. 
 
Nesse processo várias modificações vão acontecer, basicamente aqueles snRNAs 
vão ajudar a fazer um corte nessa estrutura, corta-se uma alça e uma enzima vai ser 
responsável por juntar os pedaços. 
O SPLICING DO RNA REMOVE AS SEQUÊNCIAS DE ÍNTRONS DE PRÉ-
mRNAs RECENTEMENTE TRANSCRITOS 
 
1- Um nucleotídeo adenina específico na sequência do 
íntron ataca a região 5’ de splicing e corta a estrutura de 
açúcar-fosfato do RNA. 
2- A estrutura cortada se torna covalentemente ligada ao 
nucleotídeo adenina 
3- Criando uma alça de RNA – As sequências dos dois éxons 
se unem formando uma sequência codificante contínua 
(sequência de íntrons é degradada) 
 
Splicing alternativo ocorre em 60% dos genes em humanos, ele é importante para 
a expressão gênica porque isso tudo vai acontecer a partir da mesma sequência 
gênica que estava no DNA, podendo dar origem a proteínas diferentes uma da outra. 
O transcrito agora com as 3 modificações recebe a capa na extremidade 5’, sofre 
splicing dos íntrons e recebe a cauda poliada com 200 nucleotídeos na extremidade 
3’ e assim temos um RNA mensageiro maduro cuja estrutura será reconhecida pelas 
proteínas do complexo de poros nucleares. A capa na extremidade 5’ vai ser 
reconhecida por aminoácidos específicos daquelas nucleoporinas do complexo de 
poros e assim o mRNA atravessa o complexo de poros e chega ao citosol. A cauda 
poliada vai ser importante para posicionar aquela fita com ribossomos que está sendo 
montada fora do núcleo. 
Conseguindo sintetizar a fita de RNA mensageiro madura, onde vai estar a 
informação importante para servir como base para sintetizar proteínas, mas para 
sintetizar proteínas não precisamos apenas de RNA mensageiro, precisamos formar 
um ribossomo e de um RNA transportador. 
 
 
RNA ribossomais 
Os ribossomos são sintetizados no nucléolo, isso quer dizer que no nucléolo há 
pedaços de DNA que tem a sequência responsável pela síntese do RNA ribossomial 
e para isso vai haver uma RNA polimerase específica para fazer essa transcrição. 
 O RNA ribossomial também vai precisar ser processado, mas o 
processamento não é o capeamento nem a poliadenilação, esse processamento ocorre 
basicamente por modificações químicas. 
 O transcrito primário é chamado de RNA ribossomial precursor, é a mesma 
ideia do transcrito primário o tamanho desse RNA ribossomial é medido por um 
coeficiente de sedimentação daquela molécula chamado de 45s (isso determina o 
tamanho da molécula). RNA ribossomial precursor é como se fosse a primeira cópia 
do DNA, no processamento introduz algumas interações químicas nessa molécula que 
vai permitir a quebra dessa em pedaços, quebrando em pedaços conseguimos tirar 
as informações que não são necessárias. A presença de enzimas de pequenos RNAs 
nucleares (snRNAs) vão fazer essas interações químicas que vão permitir a clivagem 
(quebra desses pedaços). No final das contas, vão formar 3 pedaços que são os RNAs 
ribossomais prontos 
<--RNA precursor 45 s 
 
 
Formam 3 pedaços de 
RNA: 18s, 28s e 5.8s mas 
eles ainda precisam se unir 
com proteínas para poder 
formar ribossomos 
 
 
Esses fragmentos vão de formas diferentes se combinar com proteínas para formar 
as subunidades ribossomais. O fragmento 18s se combina com cerca de 30 proteínas 
podendo formar o que chamamos de subunidade menor do ribossomo. 
O ribossomo tem sempre 2 subunidades, a subunidade maior e a subunidade 
menor, as duas subunidades sem montam uma sobre a outra e assim constitui a 
unidade ribossomo. Ele só se monta no citosol, mas as suas subunidades ainda se 
montam dentro do núcleo; o fragmento 18s se combina com 30 proteínas formando 
a subunidade menor dentro do núcleo. A subunidade maior vai usar outros 
fragmentos 28s e 5.8s e um pedaço de um RNA ribossomial que não é formado no 
nucléolo (5s – ele vem do telômero) e mais 40 proteínas. 
As subunidades são formadas no núcleo e depois atravessam o complexo de poros 
nucleares. 
 
ORIGEM DO 5S 
O fragmento 5s que formará a subunidademaior é o ÚNICO segmento que não é 
transcrito no nucléolo. Uma vez transcrito a partir de outra região do cromossomo, 
o telômero, o 5s migra para o nucléolo onde se encontram com os fragmentos 28s e 
5.8s. A enzima que atua é a RNA polimerase III enquanto os outros vindos do RNA 
ribossomial precursor 45s foram feitas pela enzima RNA polimerase I. 
 
 Quando essas subunidades passam pelo complexo de poros chegam ao citosol 
onde se juntam uma em cima da outra junto com a fita de RNA mensageiro e assim 
temos um ribossomo sendo formado. 
 
 
Tradução 
 RNA transportador 
Também é transcrito no núcleo, ele tem uma conformação tridimensional específica 
que os livros determinam como forma de trevo. A fita faz dobras e essa conformação 
é importante pois o RNA transportador possui regiões de interação com o RNA 
mensageiro que serão responsáveis por ler a informação que está na sequência do 
RNA mensageiro. 
Ao mesmo tempo, ele tem na outra extremidade a capacidade de se ligar aos 
aminoácidos e por isso chamamos de RNA transportador, uma vez que ele se acopla 
a fita do RNA mensageiro lendo a informação que são sequencias de nucleotídeos e 
na sua outra extremidade, se liga ao aminoácido o trazendo para o sítio de síntese 
proteica. Na tradução começamos a pegar aminoácidos e unir eles através de ligações 
peptídicas formando o início da cadeia de proteínas. 
O RNA transportador é o responsável por essa junção e leitura das sequencias 
gênicas, trazendo os aminoácidos específicos a sua outra extremidade. Quem 
introduz esses aminoácidos é uma enzima que está no citosol, ela é especifica para 
cada aminoácido. 
 A região do RNA transportador que interage com a fita de RNA mensageiro 
é chamada de região anti-códon. O código genético é sempre lido de 3 em 3 
aminoácidos, uma trinca, essa sequência de 3 aminoácidos é denominada códon. 
 O códon está na fita do RNA mensageiro (ele que possui a informação das 
proteínas a serem sintetizadas) e quem lê esses códons é o RNA transportador 
através da região anti-códon pareando com as bases complementares, essa 
informação é responsável pela proteína a ser sintetizada, seu aminoácido fica na 
extremidade da fita e é correspondente à informação. 
Temos um código genético redundante onde vários códons vão codificar o mesmo 
aminoácido. Temos apenas 20 aminoácidos que entram na composição das proteínas 
enquanto tempos 64 possíveis códons a serem lidos e interpretados. (OBS: toda 
célula eucariótica animal começa com a metionina AUG). 
 
Ribossomo 
O ribossomo é uma união da subunidade menor com a subunidade maior (ambas vindas 
do núcleo), no citosol. Ele se monta em cima da fita de RNA mensageiro maduro (que 
veio do núcleo) e também tem o RNA transportador que carrega o aminoácido, o 
transportador vai se comunicar lendo a fita do RNA mensageiro. Muitos desses 
ribossomos grudam no retículo endoplasmático ema vez que le é uma continuidade do 
núcleo, quem ajudo a posicionar todas as estruturas são os elementos do 
citoesqueleto. 
 Uma fita de RNA mensageiro tem vários ribossomos grudados, um sistema de 
poliribossomos  são vários ribossomos que vão lendo essa fita de RNA mensageiro 
e sintetizando a mesma proteína, uma forma de tornar o processo mais eficiente. O 
códon sempre vai começar a ser lido a partir do AUG, então esse códon será 
“procurado” pela estrutura que vai se adaptar, para ler segundo códon ela anda em 
cima da fita do RNA mensageiro e o RNA transportador vai trazendo os aminoácidos, 
é um movimento dinâmico entre todos os ribossomos e a fita. 
 As subunidades do ribossomo possuem sítios onde os RNA vão se encaixar, na 
subunidade menor existe um sítio para a interação com o RNA mensageiro. Também 
temos as posições que são sítios de ligação para o RNA transportador, existem 3 
posições onde o RNA transportador pode se ligar. 
A subunidade maior vai fechar para formar o ribossomo e vai ser responsável por 
catalisar a ligação dos aminoácidos (ligação peptídica) que formam a proteína. 
Subunidade menor fornece uma região sobre a qual o RNA transportador pode ser 
pareados sobre os códons do RNA mensageiro. O sitio E, P e A são posições da 
subunidade menor 
 A subunidade menor já vem acoplado com o RNA transportador da metionina, 
ele procura a fita de RNA mensageiro que vai estar no citosol sendo organizada pelo 
citoesqueleto. O RNA transportador interage com o RNA mensageiro procurando o 
códon de início, se ligando em cima desse. Para fazer a síntese de proteína a 
subunidade maior precisa chegar, para reconhecer o segundo códon é preciso de um 
outro RNA transportador. O RNA transportador da metionina sempre entra no sítio 
do meio (o sítio P) da subunidade menor, depois o segundo entra no sítio A e depois 
caminha para o sítio E. 
 Para terminar a cadeia vai ter um códon responsável pelo término, quando 
esse códon aparece não tem a entrada no RNA transportador e sim a entrada de uma 
molécula que é o fator de liberação do sítio A, bloqueia o sítio impedindo a entrada 
de RNA transportador no sítio A. essa proteína sintetizada vai estar, a princípio, 
livre no citosol. Algumas dessas proteínas vão permanecer no citosol tendo uma 
função a ser desempenhada nesse local, outros vão fazer parte do núcleo, 
mitocôndrias, todas as proteínas da célula vão estar sendo sintetizados por esses 
sistema. 
 Logo nos primeiros aminoácidos da sequência daquela proteína tem uma marca 
indicando onde essa proteína vai funcionar, portanto ela possui um sinal. Essa 
proteína assim que sai do ribossomo começa um processo de dobramento adquirindo 
conformação espacial, esse dobramento ocorre sozinho ou com ajuda de outas 
proteínas, as proteínas chaperonas. Essas proteínas vão desempenhar sua função 
sempre quando estão bem dobradas, portanto elas precisam desse arranjo 
tridimensional para serem funcionais. Se essas proteínas não ficam bem dobradas 
elas acabam sendo degradas pela célula. 
 
 Existe um sistema chamado de proteossomo que é montado para fazer essa 
digestão de proteínas mal dobradas. Proteínas mal dobradas podem formar 
agregados proteicos e esses agregados podem se depositar em alguns tecidos, temos 
por exemplo doenças relacionadas e a esses agregados proteicos como a doença de 
Huntington, mal de Alzheimer, doenças priônicas. 
 
 Rota das proteínas enviadas para o Retículo endoplasmático 
O sistema montado no citosol pode ter endereçamento para o núcleo, mitocôndria, 
peroxissomos e outras organelas (há um endereçamento próprio). Se a proteína tem 
que ser de reticulo endoplasmático ou complexo de golgi, ou proteínas que vão para 
a superfície da célula fazendo parte da membrana plasmática, elas vão ter que fazer 
uma rota chamada rota de biossíntese-secreção. O reticulo plasmático vai participar 
dessa síntese e depois essas moléculas serão enviadas para o complexo de golgi onde 
vai ocorrer uma serie de transformações com essas proteínas e esse material será 
enviado posteriormente para a membrana, ou seja, será secretado por exocitose. 
 
 
 
Retículo Endoplasmático (RE) 
 
 É uma organela formada por um conjunto de membranas, é o maior sistema de 
endomembranas da célula (membranas internas). OBS: se esticar a membrana do 
retículo endoplasmático teríamos uma quantidade maior do que a própria membrana 
plasmática da célula. É subdividido em duas regiões: Retículo endoplasmático rugoso 
e Retículo endoplasmático liso. 
O retículo endoplasmático rugoso tem o 
arranjo de suas vesículas com as cisternas 
mais achatadas e além disso, possui 
ribossomos associados à sua membrana dando 
a ele esse caráter de rugosidade e também a 
capacidade de síntese proteica.É a região do 
retículo que está mais próxima do núcleo, à 
medida que vamos nos afastando no núcleo 
encontramos o retículo endoplasmático liso 
que adquire uma estrutura tubular e livre de 
ribossomos, mas tanto o reticulo endoplasmático rugoso quanto o reticulo 
endoplasmático liso são organelas contínuas, portanto o retículo endoplasmático é 
uma organela contínua. 
 
Funções gerais: 
 Segregação dos produtos sintetizados em suas membranas no interior das 
cavidades 
 Modificação de proteínas e lipídeos 
 Participam da síntese de algumas proteínas (RER) 
 Síntese de lipídeos (REL) 
 Desintoxicação (REL) 
 Degradação do glicogênio (REL) 
 Regulação do cálcio intracelular (REL) 
 
A síntese tanto ocorre no RER quanto no REL, acontecem normalmente na 
Membrana. São enzimas que estão associadas a membrana ou no caso da síntese 
proteica, o ribossomo que está grudado na membrana. 
 O REL está relacionado com a síntese de lipídios. Portanto os fosfolipídios 
das membranas são sintetizados lá, assim como colesterol, ácidos graxos, etc. Todos 
esses são sintetizados na membrana do REL, quem sintetiza esses lipídios são 
proteínas que atuam como enzimas que pega pequenos metabólicos e através de uma 
via metabólica, sintetiza esse lipídio; também está relacionado com a desintoxicação 
de drogas, álcool. Geralmente estão presentes em células hepáticas uma vez que o 
metabolismo desses ocorre no fígado, sendo assim, células hepáticas possuem o REL 
mais pronunciado para fazer essa via metabólica. 
 Um papel muito importante do REL é a regulação de cálcio intracelular. O 
cálcio é um íon que não deve estar em grandes quantidades livre no citosol, o cálcio 
funciona como um sinalizador dentro da célula, então normalmente deve-se ter uma 
baixa quantidade de cálcio livre no citosol e esse pode ficar estocado no REL e 
quando for necessário, o retículo libera esse cálcio para o citosol e assim participa 
da sinalização. A associação do retículo com o cálcio está presente nas células 
musculares no momento de contração, a célula muscular tem um reticulo 
endoplasmático que recebe o nome de retículo sacroplasmático, ele armazena o cálcio 
que vai ser liberado para dar o “start” da contração muscular para intermediar a 
ligação de actina e miosina. 
 
 Do citosol, aquelas proteínas que estão sendo sintetizadas são enviadas para 
o retículo endoplasmático que serão enviados obrigatoriamente para o complexo de 
golgi. Do complexo de golgi pode ter algumas opções, podendo mandar para a 
superfície da célula na forma de vesículas por endocitose, esse material também 
pode ser encaminhado para a via dos lisossomos (lisossomos são importantes para a 
degradação de material). Se a proteína for de reticulo ela permanece nele. 
 
A membrana nuclear externa é continua com o 
reticulo endoplasmático, portanto ele é uma 
continuação do núcleo. Quando todo aquele 
material de RNA mensageiro, subunidades 
ribossomais, RNA transportadores saem do 
núcleo pelo complexo de poros, entram na 
membrana do reticulo endoplasmático. Portanto, 
com a síntese, esse ribossomo vai se associando 
com a membrana, essa associação vai acontecer 
intermediada pela própria proteína sintetizada. 
 
Subunidades de ribossomos (maior e menor) 
podem se montar em cima da fita do RNA 
mensageiro e fazer a síntese de proteínas livres 
no citosol sem se grudar na membrana do reticulo, 
essas proteínas sintetizadas ficam livres no 
citosol ou são encaminhadas para organelas, outros compartimentos. Se essas 
subunidades se montam em cima de um RNA mensageiro e sintetizam uma proteína 
que tenha informação para seguir a rota de retículo-golgi, essa proteína vai jogar 
esse sistema todo de maquinaria para a membrana do reticulo endoplasmático 
(proteínas da rota biossíntese-secreção) 
 
 
Síntese e transporte de proteínas para o RER 
 
 O início da sequência é chamado de sequência sinalizadora de RE ela 
compreende os primeiros aminoácidos daquela proteína, essa sequência de início 
indica que ela é do retículo endoplasmático. Essa sequência vai ser reconhecida por 
uma partícula que fica livre no citosol, a partícula de reconhecimento do sinal (PRS) 
que vai jogar esse sistema todo para se acoplar na membrana no reticulo 
endoplasmático. 
 A PRS vai ser reconhecida por um receptor que está na membrana do RE, essa 
proteína receptora prende a proteína que ainda está sendo sintetizada, sendo assim, 
todo o sistema do ribossomo acaba sendo levado para cima de um canal de 
translocação (que é uma proteína de membrana) e assim a proteína sintetizada pelo 
ribossomo começa a passar por esse canal e entra no RE. A síntese continua até 
entrar no códon de parada. 
A síntese ocorre sempre no citosol, mas a proteína vai sendo colocada dentro do 
reticulo quando ocorre a parada da síntese, a proteína fica livre e o sistema é 
deslocado, o ribossomo vai se desacoplar da fita de RNA mensageiro. Essa proteína 
que vai ser sintetizada no ribossomo, até chegar no códon de parada e terminar sua 
síntese, ela pode ser incorporada para o lúmen do reticulo endoplasmático passando 
completamente. Se não for proteína do reticulo, ela vai ser encaminhada para o 
complexo de golgi. 
 
 As proteínas sintetizadas que ficam no RE são proteínas solúveis, mas 
também podem ser sintetizadas proteínas transmembrana (proteínas que ficam na 
bicamada fosfolipídica – essa proteína pode 
ser transportadora) 
 Para formar uma proteína solúvel ela 
tem que passar pelo canal, mas a sua 
sequência sinalizadora de RE fica presa a 
esse canal de translocação interagindo com 
ele. O restante da proteína vai passando e 
entrando no reticulo endoplasmático, sendo uma proteína solúvel, mas em 
determinado momento a enzima peptidase de sinal quebra o peptídeo da sequência 
sinalizadora que depois será degradada enquanto que o restante da proteína vai para 
dentro do RE, sendo uma proteína solúvel. 
 
Para ser uma proteína transmembrana há uma variação, as proteínas transmembrana 
tem na sua sequência além da sequência sinalizadora de RE, elas possuem uma outra 
região na própria proteína que tem uma sequência que prende a proteína na membrana 
no RE, ocorre a síntese da proteína normal com o ribossomo em cima do canal de 
translocação, a proteína vai entrando mas vai passar uma sequência chamada de 
sequência de parada de transferência. Quando essa sequência passa pelo canal de 
translocação ela para a transferência do restante da proteína porque essa sequência 
de aminoácido também vai interagir com o canal de translocação. 
 A enzima peptidase de sinal só 
consegue cortar a sequência de parada 
de transferência e assim temos uma 
proteína transmembrana presa pela 
sequência de parada de transferência, 
vai existir uma parte voltada para o 
lúmen do retículo enquanto outra para o 
citosol (parte onde estava o ribossomo). 
Ela não perde a característica de ser 
transmembrana, mesmo se ela for para 
o complexo de golgi, membrana plasmática, toda proteína transmembrana tem origem 
ali, foram um dia proteínas transmembrana do RE. 
 
 A área do retículo que esta mais próxima do complexo de golgi vai ser o 
retículo endoplasmático liso tendo enzimas especificas principalmente relacionadas 
com a síntese de lipídios. O retículo endoplasmático liso exerce funções diferentes 
dependendo do tipo celular 
 Na membrana do retículo endoplasmático liso tem proteínas com ações 
enzimáticas, estão localizadas em compartimentos e estão relacionadas com a 
síntese de lipídios. Todas as membranas internas da célula e membrana plasmática 
tem seus componentes sintetizados nessa área do REL, enquanto queas proteínas 
vêm do retículo endoplasmático rugoso. Esse processo é continuo uma vez que sempre 
há reposição de membrana devido aos processos de endocitose. 
 O ribossomo sintetiza a proteína que entra no RER, essa proteína pronta vai 
exercer sua função de enzima no REL, ele vai ser encaminhado para aquela área 
exercendo sua função de juntar metabólicos para formar um fosfolipídio que pode 
parar na membrana plasmática porque uma vez sintetizada na membrana do REL esse 
pedaço pode ir em direção a membrana em forma de vesícula. Todo material de 
membrana é sintetizado nessa via (membrana interna e externa); o colesterol 
também é sintetizado no REL. 
 
 
Destino dos lipídeos sintetizados no REL 
 Incorporados à membrana do próprio REL 
 Integram as membranas de vesículas 
 São transportados por proteínas específicas (membrana de mitocôndrias 
e peroxissomos) 
 
Transporte Vesicular 
Nas membranas mais afastadas do reticulo endoplasmático ocorre o brotamento, 
forma uma vesícula carregando material do retículo para o complexo de golgi. Essa 
vesícula vai ser transportada com ajuda do citoesqueleto, o complexo de golgi está 
próximo para receber essas vesículas. Do complexo de golgi para outro lugar também 
ocorre em forma de vesículas. 
 A vesícula leva uma parte da membrana daquele compartimento (bicamada 
fosfolipídica). No complexo de golgi pode mandar o material de novo para o reticulo 
para ocorrer modificações. Quando a vesícula chega no golgi ocorre a fusão de 
membranas, ocorre a interação de fosfolipídios das membranas, ocorre o auto 
selamento e assim os componentes entram no complexo de golgi, as proteínas 
transmembrana do RER passam a ficar no golgi (aquelas que tiverem a sinalização 
para irem em direção para o golgi) assim como as proteínas solúveis e os fosfolipídios. 
Depois ocorre a mesma coisa quando sai do golgi para a membrana plasmática. 
 
 
 
Complexo de golgi 
 
 Conjunto de cisternas (sáculos) achatadas e empilhadas, com as porções 
laterais dilatadas. O número e o tamanho de cisternas variam dependendo da 
atividade metabólica celular. 
 Recebe vesículas do RE para a região do Golgi chamada Rede Cis (cis-Golgi 
“network”), que brotam para as cisternas da porção Cis, Média, Trans e saem 
pela Rede Trans (trans-Golgi network). 
 
As cisternas são achatadas e côncavas, suas beiradas são mais robustas 
porque é de onde vai brotar as vesículas. Uma coisa diferente é que no golgi a suas 
membranas são independentes cada vesícula achatada não possui continuidade com 
a outra. 
Existe uma área do golgi voltada para o RE, essa área é chamada de face cis 
do complexo de golgi, ela recebe as vesículas do RE. As vesículas vão interagir 
passando por todas as cisternas e depois vai sair na outra face do complexo de golgi, 
a face trans do complexo de golgi que está voltada para o restante do citosol, é a 
parte por onde as vesículas saem para chegar na superfície da célula. No meio existe 
as cisternas que podem ser cis, média e trans. 
 Os tipos celulares que são muito produtores de moléculas que vão ser 
secretados depois, eles vão ter um reticulo muito mais avantajado do que células que 
não são tão produtoras assim, glândulas por exemplo. 
 Essas cisternas possuem enzimas no seu interior, essas enzimas vão modificar 
o material que está passando. O complexo de golgi é uma organela de modificação de 
lipídios e proteínas que vieram do RER e REL. glicolipídios são formados no golgi 
porque o carboidrato que vai ser adicionado ao fosfolipídio vai ser adicionado ao 
complexo de golgi. Portanto o golgi está relacionado com as alterações pós-
traducionais. 
 A face cis com suas cisternas vão fazer modificações diferentes do que 
ocorrem na medial e trans. Portanto as enzimas são diferentes, então o cada vez que 
passa em cada etapa ocorre um tipo de modificação especifica. 
 
 Glicosilação o carboidrato só é adicionado no complexo de golgi, as enzimas 
que fazem síntese de moléculas de carboidratos ou moléculas que tem 
carboidrato associado 
 Fosforilação 
 Sulfatação 
 Hidrolise parcial de proteínas 
 
Essas modificações são responsáveis pela variedade de proteínas que temos, 
depois que essas substâncias passam pelo complexo de golgi e chegam na face trans, 
formarão vesículas para serem levadas para a superfície celular ou para o lisossomo, 
elas são as vesículas de secreção. Elas podem ficar armazenadas e depois serem 
lançadas por um processo de exocitose na hora que receber um sinal, isso é uma 
secreção regulada. 
Ex: hormônios, as células responsáveis por libera hormônios conseguem 
sintetizar e guardar esses até a hora que é necessário a liberação do mesmo por 
meio da exocitose. 
Tem outras moléculas que sintetizam e liberam continuamente (secreção 
continua) como um material extracelular, a célula secreta o material recompondo a 
matriz extracelular, esse tipo de secreção não precisa de sinal para ser exocitado. 
Todas as vesículas possuem marcadores para identificar qual lugar está destinado 
para migrar. 
 
 
 
Lisossomos 
 
 É uma organela de digestão intracelular, ela é como se fosse um saco de 
enzimas relacionadas a degradação de material. Ela é redonda com uma membrana 
composta por muitos carboidratos associados a monocamada interna da membrana 
para proteger o interior do lisossomo e as várias enzimas ficam guardadas lá dentro 
responsáveis pela degradação como nucleases, proteases, lipases, etc. são todas as 
enzimas de quebra, de degradação de matéria, essas enzimas são chamadas de 
hidrolases ácidas porque fazem parte da hidrolise (quebra) sempre em pH ácido. 
Isso é uma característica dessa organela, ela tem um pH em torno de 5 enquanto 
que o citosol te pH em torno de 7. 
 Esse pH é ácido pois existem bombas que colocam prótons no interior para 
manter o pH 5 uma vez que essa enzima só funciona com esse pH e por isso elas 
ficam concentradas em vesículas. O lisossomo recebe material do golgi a serem 
degradados, mas os lisossomos não recebem só material do complexo de golgi, mas 
também de outras vias como a via de endocitose. A célula faz endocitose o tempo 
todo, capitando material de fora formando uma vesícula endossomal (rota 
endossomal) elas podem se fundir no final com um lisossomo (a parte que não é 
aproveitada é encaminhada para o lisossomo). 
 A via da fagocitose também envia material para o lisossomo (via fagocítica). 
Portanto possui 3 vias que enviam material para o lisossomo: via autofágica, via 
fagocítica e via endossomal. A autofagia degrada pedaços da própria célula podendo 
por exemplo envolver uma mitocôndria que não funciona, envolve a mitocôndria com 
um pedaço de membrana vindo do RE, faz uma vesícula em volta dessa mitocôndria, 
uma vesícula autofagossoma e depois envia para o lisossomo. 
 
 
 
Mitocôndria 
 
 Está presente nas células eucariontes, nas células procariontes a síntese de 
ATP ocorre na membrana. 
 Essa organela apresenta duas membranas independentes e completamente 
diferentes entre si sendo chamadas de membrana mitocondrial interna e membrana 
mitocondrial externa. Elas possuem composição completamente diferentes, a síntese 
de ATP ocorre ao longo da membrana mitocondrial interna. 
 As mitocôndrias podem se fundir formando uma rede pelo citoplasma, como 
também podem se dividir em duas menores. Sua conformação muda bastante 
dependendo do tipo celular. As mitocôndrias usualmente possuem formato de grão 
de feijão, mas nem sempre é esse formato podendo adquirir formatos diferentes. 
 Essa organela consegue interagir com os elementos do citoesqueleto, ela tem 
uma caraterística plástica. Os movimentos que são feitosao longo dos microtúbulos 
dos filamentos de actina podem levar vesículas de um lado para outro e também 
podem levar organelas como a mitocôndria, com esse movimento elas podem mudar 
sua conformação, seu formato devido a sua característica de plasticidade. Em muitos 
tipos celulares elas formam redes de mitocôndrias, a interação com microtúbulos é 
muito intima. A rede de mitocôndrias fica em cima desses microtúbulos, sendo assim, 
eles determinam a posição dessa organela no citoplasma e seu deslocamento. 
 Existem alguns tipos celulares em que essas mitocôndrias não são tão moveis 
como é caso da célula muscular estriada esquelético, ela tem as mitocôndrias mais 
fixas porque elas vão estar imobilizadas na unidade do sarcômero para produzir o 
ATP, no momento da contração muscular seu posicionamento é entre as fibras; a 
mitocôndria também pode envolver o flagelo na peça intermediária do 
espermatozoide, o ATP é utilizado pela dineína para fazer o batimento desse flagelo, 
executando a movimentação desse espermatozoide. 
 
 A membrana mitocondrial interna e membrana mitocondrial externa estão 
separadas por um espaço chamado de espaço intermembranas, ele tem uma 
composição que se assemelha muito com os elementos do citosol, muitos desses 
componentes do citosol também vão estar dissolvidos nesse espaço intermembranas. 
 Há também uma câmara interna delimitada pela membrana mitocondrial 
interna, esse espaço interno da mitocôndria é chamado de matriz mitocondrial. A 
mitocôndria é uma organela em que dentro de sua matriz mitocondrial, encontra-se 
o DNA mitocondrial 
 
 
 
Membrana mitocondrial externa 
50% lipídeos e 50% proteínas – alta fluidez 
Permeável a íons e pequenas moléculas (até 5.000 dáltons) 
Porinas – proteínas integrais de membrana 
 
A membrana mitocondrial externa vai ter uma composição muito mais comum 
as outras membranas celulares, ela é formada por fosfolipídios, tem pouco colesterol 
associado e com proteínas inseridas. É uma membrana “normal”, com alta fluidez o 
que permite muito transporte de substancias através dessa membrana. Ela é 
bastante permeável a passagem de íons, moléculas com baixo peso molecular e por 
isso que o espaço intermembranas tem uma composição bastante semelhante ao do 
citosol uma vez que muitas moléculas do citosol conseguem ultrapassar essa 
membrana externa e ficam dissolvidas no espaço no espaço intermembranas. 
Característica importante: a presença das proteínas porinas que são integrais de 
membrana que formam poros que funcionam como local de passagem de moléculas, 
deixam essa membrana mais solúvel a passagem de molécula. 
 
 
Membrana mitocondrial interna 
 altamente especializada 
 20% lipídeos e 80% proteínas 
 impermeável a íons 
 seletivamente permeável a pequenas moléculas 
 dobra-se formando as cristas mitocondriais 
 
Proteínas da cadeia respiratória (NADH desidrogenase, citocromos) 
ATP sintase 
Succinato desidrogenase (TCA cycle) 
Proteínas transportadoras que regulam o fluxo de metabólitos 
 
A membrana mitocondrial interna possui uma composição muito diferenciada. 
 Ela não possui colesterol na sua composição e além disso possui um fosfolipídio 
especifico chamado de cardiolipina (recebe esse nome porque foi extraído de 
mitocôndrias do coração). Essa cardiolipina é um fosfolipídio duplo, um 
difosfatídeoglicerol (são dois fosfatos juntos), a cardiolipina não está presente em 
nenhuma outra membrana, apenas na membrana interna da mitocôndria. 
Como esse fosfolipídio é duplo, aumenta as interações entre essas caudas e se torna 
um pouco menos fluido e permeável, tendo uma característica diferente da 
membrana externa. Portanto a membrana interna é mais impermeável, é uma barreira 
mais efetiva da mitocôndria sendo bastante seletiva do que vai entrar na matriz 
mitocondrial ou não. 
Essa membrana mitocondrial interna vai se dobrar para formar as cristas 
mitocondriais que são invaginações da membrana interna. A membrana interna por 
extensão é maior que a externa, mas ela cabe ali dentro devido as cristas 
mitocondriais, portanto as cristas são parte da membrana interna invaginada, essa 
membrana é responsável pela síntese de ATP, quanto mais cristas mitocondriais, mais 
membranas e consequentemente, maior o espaço com proteínas capazes de realizar 
a síntese de ATP. Dentre as mitocôndrias, algumas podem apresentar muitas cristas, 
enquanto outras, menos. 
Essa membrana é altamente proteica, tem sues fosfolipídio da bicamada, mas é 
enriquecida de proteínas. Possui proteínas do complexo de cadeia respiratória ou 
transportadora de elétrons, temos proteínas responsáveis pela síntese de ATP que 
são as ATPs sintase e outras proteínas que fazem fluxo de várias moléculas para 
dentro e fora da mitocôndria. 
 
 
Matriz mitocondrial 
 Enzimas que metabolizam piruvato e ácidos graxos para produzir acetil CoA 
e aquelas que oxidam acetil CoA no ciclo do ácido cítrico 
 
 Além de várias cópias do DNA mitocondrial, RNAt, ribossomos e enzimas 
para expressão destes genes 
É a câmara interna da mitocôndria, possui enzimas dissolvidas no seu interior. 
Essas enzimas vão participar do metabolismo mitocondrial, elas participam do ciclo 
de Krebs que está associado indiretamente com a síntese de ATP e isso ocorre na 
matriz mitocondrial. 
A descarboxilação oxidativa também é uma etapa do metabolismo; do metabolismo 
dos lipídios temos a B oxidação de ácidos graxos, portanto a mitocôndria participa 
do metabolismo de carboidratos, proteínas e lipídios tendo enzimas para vias 
metabólicas diferentes. 
Também é nela que estão presentes as várias copias de DNA mitocondrial, com pouca 
informação, mas relacionada com o funcionamento da célula. Como tem o DNA 
mitocondrial, também possui uma maquinaria para a interpretação desse DNA tendo 
dentro dela DNA transportador específicos diferentes daqueles que transcrevem 
no núcleo, possui ribossomos que também são diferentes daqueles formados no 
citosol e vão ter enzimas para a expressão de todos esses genes do DNA 
mitocondrial. 
É uma organela diferente uma vez que ela própria é capaz de sintetizar as proteínas 
a partir da informação do DNA mitocondrial. 
 
 
Teoria endossimbiótica (1981) 
 Esse DNA mitocondrial foi um dos indicativos da origem dessa organela nas 
células eucarióticas. Existe uma teoria bastante aceita feita pela pesquisadora 
Lynn Margulis sobre a origem dessa organela vindo de bactérias que conseguiram 
invadir células que não eram evoluídas. 
 Tanto mitocôndria quanto cloroplastos (células vegetais) parecem ter vindo 
de uma associação da bactéria com a célula, o que foi benéfico para ambos os 
organismos e por isso é chamado de uma associação simbiótica. 
 Essa bactéria pode ter invadido ou ter sido fagocitada por uma célula e 
depois com a evolução se tornou parte daquela célula, uma organela. O que indicou 
essa associação é o DNA mitocondrial que é semelhante ao DNA bacteriano, sendo 
um DNA circular pequeno, e a mitocôndria vai desenvolver todo esse mecanismo de 
leitura de DNA com uma maquinaria especial diferente daquela do citosol da célula. 
Essa maquinaria é muito semelhante aquelas desenvolvidas por bactérias. 
 Além disso o ribossomo da mitocôndria apresenta o mesmo tamanho do 
ribossomo bacteriano. A mitocôndria possui uma capacidade de se dividir por 
fissão. Quando ocorre a divisão celular ocorre a citocinese e distribui as organelas 
para formar duas células, mas não é só na citocinese que tem a distribuição de 
mitocôndrias para uma célula e outras, as vezes a célula está na interfase e divide 
suas mitocôndrias por fissão pois está necessitando de mais mitocôndrias para osuprimento celular. Portanto as mitocôndrias, como as bactérias se reproduzem 
por fissão celular e essa divisão pode se dar independentemente da divisão celular 
hospedeira, quando houver necessidade de energia 
 
Evidencias da origem endossimbiótica 
 TÊM SEU PRÓPRIO GENOMA (DNA CIRCULAR com ~ 16.500 bps ) 
Corresponde a 1% do DNA contido no núcleo 
 SEUS PRÓPRIOS RIBOSSOMOS 70S 
 SEUS PRÓPRIOS tRNAs 
 Síntese de ptns na mitocôndria é inibida por antibióticos que inibem a 
síntese em bactérias 
 O aa iniciador da síntese é a formilmetionina 
 Membrana interna rica em cardiolipina 
 
A mitocôndria possui proteínas que vem do citosol, da informação do DNA genômico 
do núcleo, a proteína sintetizada possui uma marcação de que vai para a mitocôndria. 
 
 As células utilizam como energia principalmente carboidratos, ele é a fonte 
primaria de energia, mas os lipídios também podem ser usados como fonte de 
energia, uma fonte secundária. Os carboidratos são quebrados até chegar na 
molécula de glicose no caso dos lipídios, pegamos a energia de triglicerídeos que é 
uma forma de estoque, quem fornece energia é um pedaço desse triglicerídeo que é 
o ácido graxo. Nessa quebra em moléculas menores há liberação de energia, a célula 
vai precisar eliminar energia em uma forma que ela consiga utilizar, que é a forma de 
nucleotídeos como ATP, GTP, etc. 
 A mitocôndria faz a conversão de energia, a energia da quebra de moléculas 
da via de catabolismo é convertida em ATP que é utilizado em outras vias de síntese 
da célula. O ATP é um nucleotídeo tendo uma pentose, base nitrogenada e fosfato. 
Hidrolisando o ATPA ele vira um ADP, e isso gera energia para a célula. 
 
 Esse processo de síntese de ATP pela mitocôndria foi descrito por um 
pesquisador, esse processo ocorre ao longo da membrana mitocondrial interna, é um 
processo quimiosmótico. Esse osmótico faz referência a um processo que ocorre ao 
longo da membrana, isso não quer dizer que ocorre a passam de solvente de um lado 
para outro. 
 Portanto temos glicose, ácidos graxos e aminoácidos derivados da quebra de 
carboidratos, lipídios e proteínas (respectivamente). A glicose quando é absorvida 
pela célula, elas começam a captar essa glicose e as converte com auxílio de várias 
enzimas do metabolismo em outros intermediários. A princípio toda a célula vai 
converter a glicose em piruvato através da via glicolítica onde essa glicose vai ser 
convertida em 2 moléculas de piruvato (isso ocorre no citosol de todas as células). 
 Se tiver oxigênio disponível esse piruvato vai ser encaminhado para dentro 
da mitocôndria por um transportador, dentro da mitocôndria ele vai ser convertido 
em outras reações de via metabólica em acetil CoA (intermediário metabólico que 
vem também do metabolismo de proteínas como de lipídios). No caso dos lipídios é 
diferente, esse acetil CoA é formado dentro da mitocôndria direto a partir de uma 
via de degradação de ácido graxo. Portando não acontece nada com o ácido grão no 
citosol quando ele entra nas células, mas quando entra na mitocôndria, enzimas vão 
degradar esse ácido graxo liberando moléculas de acetil CoA através da β oxidação 
de ácidos graxos. 
 O acetil CoA é um iniciador do ciclo de Krebs, esse ciclo tem vários 
intermediários que são moléculas com carbono que se juntam com acetil CoA 
formando o ácido tricarboxílico. No ciclo de Krebs ocorrem varias reções com 
enzimas diferentes tendo a liberação de elétrons em algumas etapas, mas eles são 
captados por moléculas que conseguem por afinidade se combinar com eles e 
transportar esses elétrons para alguns grupos proteicos. Essas moléculas são NAD 
e FAD dois tipos de nucleotídeos que temos nas células. O NAD quando se combina 
com os elétrons é transformado em NADH, enquanto que o FAD combinado com 
elétrons é transformado em FADH2. Eles transportam esses elétrons para grupos 
proteicos que estão na membrana mitocondrial interna. Quem recebe esses elétrons 
na camada interna são proteínas imersas nessa membrana, essas proteínas fazem 
parte de um complexo chamado de cadeia transportadora de elétrons que permite 
que esses elétrons migrem de um complexo para outro até o aceptor final, o oxigênio. 
Por isso que a mitocôndria só funciona se tiver oxigênio disponível (em relação a 
síntese de ATP para ser aceptor final de elétrons formando H2O) 
 Se não tiver oxigênio disponível a célula não faz esse metabolismo 
mitocondrial para síntese de ATP, só a síntese de ATP que ocorre no citosol na via 
glicolítica, porem essa via glicolítica só sintetiza 2 ATPs por vez, enquanto que no 
ciclo d Krebs sintetiza 38 ATPs a partir de uma molécula de glicose. Também ocorre 
a fosforilação do ADP que é a formação do ATP para a síntese de ADP, isso ocorre 
acoplado com a cadeia transportadora de elétrons. 
 Toda a via metabólica ocorre em etapas porque em cada etapa libera energia, 
cada modificação faz com que liberamos energia gradualmente. A glicose, por meio 
de um transportador, é levada para dentro da célula, ela é convertida em piruvato 
que aí ter um transportador que vai jogar esse piruvato para dentro da mitocôndria, 
na matriz mitocondrial, dentro dela ele é convertido em acetil CoA. 
 Em relação ao ácido graxo de lipídio, ele entra na célula direto na mitocôndria, 
lá ocorre a via metabólica da sua degradação que libera acetil CoA (localizado na 
matriz mitocondrial) dando início ao ciclo de Krebs. No ciclo de Krebs tem reações 
que ocorre a interação de CO2 e outras coisas, mas principalmente a liberação de 
elétrons. O NAD pega os elétrons que estão sendo liberados, se transformando em 
NADH ou o FAD pega esses elétrons se transformando em FADH2, eles transportam 
esses elétrons. O NAD e o FAD não possuem uma afinidade muito forte com esses 
elétrons, por isso são transportadores, eles entregam esses elétrons para proteínas 
da cadeia transportadora, elas são complexos proteicos de proteínas inseridas na 
bicamada da membrana interna (3 complexos participam da transferência de 
elétrons: complexo proteico do NADH desidrogenase e o complexo do citocromos 
BC1 e complexo do citocromos oxidase). O complexo citocromos oxidase entrega os 
elétrons para o oxigênio, esse só tem forte afinidade com o oxigênio para formar 
H2O. 
 
 As 13 proteínas que são sintetizadas dentro da mitocôndria vão participar 
justamente da formação desses complexos proteicos. O 1° complexo NADH 
desidrogenase tem 7 proteínas provenientes da informação de DNA mitocondrial. O 
2° complexo do citocromos BC1 tem 1 proteína que vem o DNA mitocondrial; cinato 
desidrogenase não tem nenhuma proteína, são todas proteínas de fora da 
mitocôndria e que foram para dentro; o citocromo c oxidase tem 3 proteínas. 
Portanto a mitocôndria conjuga para seu funcionamento proteínas que foram 
sintetizadas dentro dela com as que vem de fora, do citosol para formar esses 
complexos. 
 Cada vez que esse elétron pula de um complexo para outro nós temos outra 
coisa acontecendo ao mesmo tempo que é o bombeamento de prótons para dentro 
desse complexo, esse próton vai parar no espaço intermembranas. Há uma 
transferência de elétrons que estavam livres (ficam livres depois que ocorreu o ciclo 
de Krebs) para não ficar livre, o NAD e o FAD pegam levando para os complexos 
proteicos. 
 
Gradiente químico de prótons 
Ao mesmo tempo que um elétron passa de um complexo para outro há uma mudança 
de conformação nesse complexo nucleico e vai permitir que o próton passe dentro 
desse complexo proteico para o espaço intermembranas. 
 O próton que estava na matriz mitocondrial vai parar no espaço 
intermembranas e assim, formar um gradiente que é uma diferença de concentraçãodesses prótons no espaço intermembranas com a quantidade de prótons na matriz 
mitocondrial. Esse gradiente que é gerado no espaço intercostal vai ser importante 
para chegar na síntese de ATP, o gradiente eletroquímico de prótons vai ser 
responsável por dar força a mitocôndria para fazer a síntese de ATP 
 Os prótons mexem com o pH das soluções, se tornado acidas, portanto, o 
espaço intermembranas é mais ácido do que a matriz mitocondrial. Além disso, esses 
prótons têm carga positiva (H+) o que 
vai gerar um gradiente elétrico e um 
gradiente químico devido a diferença 
de pH. O gradiente formado vai 
forçar o funcionamento da proteína 
que sintetiza ATP, a enzima ATP 
sintase. Ela precisa de movimento 
mecânico para conseguir fazer o ATP 
fosforilar o ADP (introduzir um 
fosfato para virar ATP). Ele se 
movimenta precisando de passagem 
de prótons por dentro dela. 
 A ATP sintase está imersa na 
membrana mitocondrial interna, ela 
funciona quando os prótons acumulados no espaço intermembranas, passando por 
dentro dela, que se mexe fazendo a fosforilação do ADP que se junta com o fosfato 
inorgânico formando o ATP (tudo isso depende da cadeia transportadora de elétrons 
pois sem ela funcionando não tem gradiente eletroquímico de prótons e assim a ATP 
sintase não funciona). Para mitocôndria funcionar precisa de oxigênio como aceptor 
final e para a síntese de ATP, isso tudo tem que funcionar para ter gradiente (força 
protomotriz). OBS: o próton não passa só no ATP sintase, mas também por outras 
proteínas, mas isso não vai estar acoplado ao sitio de ATP. Pode ter outros caminhos 
por onde esse processo pode ser desviado. 
 Existem alguns inibidores da cadeia transportadora de elétrons como o gás 
cianeto, monóxido de carbono, gás carbônico. Eles podem inibir a proteína 
transportadora e uma vez não funcionando, não vai conseguir sintetizar o ATP. 
 Se os prótons passassem por dentro das proteínas termogininas, ela é a 
proteína responsável pelo calor, portanto não haverá síntese de ATP, mas sim a 
liberação de calor. 
 O ATP formado vai estra voltado para dentro da matriz mitocondrial, fica 
livre na mitocôndria, ela vai ser jogada para fora dela por um transportador por meio 
de um antiporte (sai ATP e entra ADP). O CO2 também sai uma vez que ele é um dos 
produtos do ciclo de Krebs e o oxigênio entra, esses gases se difundem pela 
membrana. 
 
Defeitos mitocondriais 
 O fenótipo de mutações mitocondriais reflete a extensão da dependência de 
um certo tecido à fosforilação oxidativa. 
 Normalmente envolvem tecidos com alta demanda energética 
 Mutações em DNA mitocondrial 
 Mutações em genes nucleares que afetam a fosforilação oxidativa ou 
a biogênese mitocondrial 
 
 
Tambem ocorre na mitocôndria: 
 Participação no ciclo da ureía – desaminação do glutamato. 
 Produção de hormônios esteróides – colesterol é transformado em 
pregnenolona na membrana interna que retorna ao retículo para formar a 
testosterona. 
 Expressão de termogenina (caso de recém-nascidos) torna a membrana 
interna permeável aos prótons, desacoplando o transporte de e- da síntese 
de ATP. A energia é perdida na forma de calor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sinalização Celular 
As células se comunicam as células vizinhas a partir de 2 elementos: 
Célula sinalizadora: libera sinal, sintetiza moléculas químicas que funcionam como 
mensagem, secreta essa molécula sinalizadora. Ela age em cima de outra célula, a 
célula alvo, mudando o seu comportamento. 
Célula alvo: recebe o sinal das células sinalizadoras, muda seu comportamento em 
contato com essa molécula sinalizadora. 
 
Esse mecanismo de sinalização esta 
relacionado com mecanismos de 
trasmissao de sinal, conversão dessa 
informação extracelular (vem de fora, 
outra célula liberou na matriz 
extracelular ou na corrente sanguínea). 
O sinal extracelular tem que ser 
convertido em um sinal intracelular, 
muitas vezes a molécula sinalizadora não 
vai entrar, mas o recptor que temos na 
superfície da célula alvo que vai receber 
esse sinal e transduzir o mesmo 
(converter) para uma mensagem intracelular. Muitas vezes isso vai ocorrer com 
uma cascata de sinalização associada, na maioria dos casos, a célula alvo vao 
receber essa mensagem através de uma proteina receptora. 
 A proteina receptora é uma proteina que interage diretamente com a 
molécula sinalizadora, reconhece especificamente aquela molécula. Esse receptor 
pode estar na superfície da célula como uma transmembrana inserida na bicamada 
fosfolipídica ou tambem pode estra dentro da célula (proteina intracelular) 
 As proteinas receptoras normalmente para transduzir esse sinal elas ativam 
outras proteinas dentro da célula, causando uma cascata de sinalização uma vez 
que vários elementos (enzimas) participam desse processo ate atingir as proteinas 
alvo, que são aquelas que efetivamente vao causar mudança no comportamento. 
Uma molécula sinalizadora atinge varias moléculas intracelulares assim ocorre 
varias respostas associadas, uma vez que são varias vias ativadas 
 
A célula sinalizadora pode éter qualquer característica química: 
 Proteínas; 
 Peptídeos; 
 Aminoácidos e derivados; 
 Nucleotídeos; 
 Lipídeos e derivados; 
 Ácidos graxos; 
 Gases dissolvidos; 
 etc. 
Dependendo da característica química dela, vamos ter receptores específicos. Os 
receptores de superfície normalmente vão interagir com moléculas sinalizadoras 
que são polares e grandes, pois não conseguem atravessar a membrana. Se a 
molécula sinalizadora for apolar e pequena, ela consegue interagir com os 
receptores intracelulares. 
 
Tipos de sinalização: 
 Sinalização endócrina 
Mediada por hormônios, sendo assim, sua molécula sinalizadora é um hormônio. Ele 
é sintetizado em uma glândula e liberado na corrente sanguínea atingindo as células 
alvo a grandes distancias. 
 Esse hormônio pode ter característica proteicas como a insulina e o 
glucagon, ou pode ter característica lipídicas como é o caso dos esteoiudes, 
testosterona, progesterona, etc. 
 
 Sinalização parácrina 
A célula sinalizadora libera sinal agindo na célula vixinha que possui receptores 
para essa sinalização, a ação ocorre nas células ao redor. 
 
 Sinalização autócrina 
A própria célula sinalizadora vai responder ao sinal que ela liberou, portanto a 
célula possui receptores para aquele sinal assim como as células vizinhas, atuando 
sobre si e nas células ao redor. 
 
 Sinalização dependente de contato 
Junções de comunicação como as junções comunicantes tipo GAP, onde temos 
proteínas conexinas na membrana da célula formando um conexon com a membana 
da célula ao lado que tambem posssui as junções comunicantes tipo GAP. As duas 
celylas estão em contato ema com a outras liagdas através das conexinas, esse 
contato permite a passagem de moléculas sinalizadoras de uma célula para outra. 
 
 Sinalização sináptica 
Acontece exclusivamente com os neurônios para fazer conexão com outros 
neurônios ou com as células que ela vai enervar (músculos, galndulas, etc). pode ter 
distancias maiores uma vez que o axônio pode ter comprimentos maiores 
dependendo do neurônio, além disso remos uma proximidade da membrana pre-
sinaptica com a pós-sinaptica. 
 Os sinais liberados pelas ceulas não soa liberados por vez, mas ismvarios 
sinais ao mesmo tempo. As células estão em constantemente liberando sinais e as 
células lavo sintetizando esses sinais. Esse conjunto de sinais é que determina a 
mudança de comportamento, a célula responde a uma quantidade muito grande de 
sinais ao mesmo tempo, tendo uma variedade de receptoresdiferentes para 
expressar genes. Se a célula não tem sinal nenhum, ela sofre apoptose (morte 
celular programada), a célula só sobrevive se tem fatores tróficos com sinais sendo 
enviados para determinar seus funcionamentos. 
 
Mecanismo de funcionamento dos receptores: 
Receptores Intracelular 
A molécula sinalizadora é pequena e hidrofóbica, ela consegue atravessar a 
membrana, o envoltório nuclear interagindo com o receptor. 
Normalmente esses receptores podem estar no citosol ou no núcleo. Aqueles que 
estão no citosol acabam depois migrando para o núcleo pois o mecanismo de ação 
deles ocorre dentro do núcleo. 
 Os receptores intracelulares usam um mecanismo de regulação da expressão 
genica, então sempre temos a ativação de um receptor intracelular no citosol ou no 
núcleo. Ele age em cima da molécula de DNA, ela interage com a fita de DNA 
mexendo na transcrição daqueles genes da sequência genica desse DNA. Sempre 
esses receptores são proteínas reguladoras da expressão genica. 
 Quando ela chega no núcleo, se liga ao receptor que interage com a fita de 
DNA tendo a ativação ou inativação da transferência do gene, podendo também 
inibir sua transcrição. Quando a molécula sinalizadora se liga ao receptor ela muda 
sua conformação para que possa se 
ligar ao DNA 
Esses sinalizadores intracelulares 
interagem com essas moléculas 
sinalizadoras, eles possuem um 
pedaço comum chamado de domínio 
de ligação ao DNA. Toda proteína 
intracelular tem uma sequência de 
aminoácidos especificas para 
interagir com o DNA, que tem carga 
negativa, portanto seus aminoácidos possuem carga positiva para interagir com as 
cargas do DNA. 
 Quando ele está no núcleo, fica inativo, portanto não interage com o DNA, e 
só é ativado quando a molécula sinalizadora liga nele. Para ele estar inativo, uma 
molécula bloqueia esta ação de interação com o DNA, quando essa proteína não está 
ligada com a molécula sinalizadora é um complexo inibitório grudado nele, que faz 
com que fique fechado para não ligar no DNA. Quando a molécula sinalizadora se liga 
nele, ele abre porque a molécula sinalizadora promove uma mudança de conformação 
naquela proteína, ela se abre liberando a molécula do complexo inibitório. O domínio 
de ligada ao DNA fica livre e assim essa proteína consegue se associar ao DNA. A 
resposta é a síntese de uma proteína tendo uma resposta da célula ou a inibição da 
síntese de uma proteína, também mudando a resposta. 
 A regulação de expressão genica não é só feita por receptores intracelulares, 
os de superfície também podem levar a ativação ou inativação da transcrição, mas 
smepre que é um receptor intracelular é por esse mecanismo. 
 
 
Receptores de Superfície 
Localizados na membrana plasmática, proteínas transmembrana inseridas nessa 
bicamada. Ela vai interagir com moléculas sinalizadoras com o domínio voltado para 
o meio extracelular e depois o domínio que está dentro da célula é que vai transduzir 
o sinal pois a molécula sinalizadora não vai entrar na célula por ter característica 
polar e por ser grande, ela não consegue interagir com a membrana plasmático, 
apenas interage com o receptor fazendo um ativação desse receptor, uma mudança 
que ele próprio vai transduzir o sinal para dentro da célula através do domínio voltado 
para o citosol 
Tipos de receptores de superfície, existem 3 grandes grupos que funcionam de 
forma diferente, determina o tipo de resposta que a célula pode ter dependendo do 
receptor 
 
 Ligados a Canais iônicos; 
Os receptores ligados a canais iônicos podem 
ser o próprio receptor e canal iônico ao mesmo 
tempo. 
 O mecanismo é de canal (que é uma 
proteína transmembrana de passagem de íons 
do meio mais concentrado par ao menos 
concentrado) ele se localiza na superfície da membrana sendo uma proteína 
transmembrana caracterizada como canal iônico. 
 Esses canais podem ser regulados por voltagem, mecanicamente ou por 
ligantes, e esse é o caso dos receptores ligados a canais iônicos, a molécula 
sinalizadora vai ser um ligante que vai regular esse canal. 
 A acetil colina é uma molécula sinalizadora, ao se ligar ao canal ela promove 
sua abertura permitindo a passagem de íons. Não passa a molécula sinalizadora 
porque lea tem características que não permite que ela 
entre uma vez que é polar e grande, ela apenas se liga 
ao canal. A resposta da célula vai ser em função a 
entrada de íons, quando a molécula sinalizadora 
desgruda, o canal se fecha de novo. 
 Esse tipo de sinalização permite respostas 
imediatas uma vez que muitos íons entram de uma vez, 
sendo uma resposta rápida. Na sinalização sináptica 
ocorre dessa forma, a informação tem que ser bem 
rápida. Na sinapse o que temos é no final do neurônio 
uma membrana passando informações elétricas, 
quando chega bem no final do axônio essa informação 
passa a ser química. Os neurotransmissores passam a 
ser exocitados assim que o impulso elétrico chega, 
quem responde ao neurotransmissor – sinal químico – é 
um outro neurotransmissor, então a molécula sinalizadora se liga neles abrindo 
permitindo a entrada de sódio e cálcio (carga positiva entrando causa a 
despolarização da membrana e o impulso químico passa a se elétrico de novo), os 
 
Estímulo 
nervoso 
Vesículas de 
acetilcolina 
Receptores 
de acetilcolina 
Célula 
alvo 
Fenda 
sináptica 
Canal de 
Ca2+ 
neurotransmissores são recaptados para dentro dos neurônios de novo por 
endocitose. 
 
 Acoplados à proteínas G; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ocorre em várias etapas, uma cascata de sinalização. 
 O receptor é uma molécula e a proteína G é uma outra molécula, então temos 
duas moléculas interagindo. O receptor é uma proteína transmembrana, passa 7 
vezes pela membrana. Ele recebe o sinal pelo domínio extracelular e passa e sinal 
para o domínio intracelular. Na hora que a molécula sinalizadora se liga, ele vai se 
associar a proteína G que é uma proteína também de membrana só que não é 
transmembrana, ela fica ancorada na monocamada interna da membrana plasmática, 
a parte voltada para o citosol. A proteína G possui 3 subunidades α (alfa), β (beta) e 
γ (gama); a subunidade alfa possui um GDP que é um nucleotídeo associado a ela. 
 Na hora que ocorre a associação a associação da molécula sinalizadora com o 
receptor ele consegue se mexer “procurando” a proteína G especifica para ele, 
quando interage com ela é como se começasse o processo de transdução do sinal, 
passando a mensagem a diante para a proteína G. ela sofre uma fosforilação na 
subunidade alfa onde temos o GDP passando a ser GTP (guanosina trifosfato), quando 
ele é fosforilado essa subunidade vai se dissociar –se separar da subunidade beta e 
alfa e também se separa do receptor. A subunidade alfa se torna ativa e beta e gama 
dissociadas também ficam ativas. 
 Essas subunidades ativas se associam a outras proteínas as ativando também 
através das interações, ocorre uma cascata de ativação. Ativam enzimas que 
conseguem fazer suas ações enzimáticas de catalisar as reações até atingir outras 
proteínas e por fim atingir a célula alvo. Quando a subunidade alfa ativa outras 
proteínas ela perde seu fosfato e assim ela se junta com as outras subunidades beta 
e gama formando a proteína G de novo. 
 
 Via de sinalização do AMP cíclico é a mais comum 
a molécula sinalizadora se liga no receptor e 
assim se acoplarem uma proteína G com 
subunidade alfa, beta e gama. Quando acopla, 
essa proteína G se dissocia, a sua subunidade 
alfa se junta com outras proteínas. No caso 
dessa via especifica essa proteína é umaenzima adeneliu ciclase que é uma enzima que 
faz conversão da molécula de ATP do citosol 
da célula transformando-o em AMP (perde 2 
fosfatos), ela fecha esse AMP em uma 
molécula cíclica. 
O AMP cíclico funciona como segundo 
mensageiro dentro da célula, ela se localiza 
no citosol e consegue ativar alguns 
substratos, algumas enzimas. As enzimas 
inativas são chamadas de PKA (proteína 
quinase A). Quando o AMP cíclico se liga 
nelas, as ativa ocorrendo a dissociação de 
suas partes. A enzima PKA é responsável pela fosforilação, ela começa a fosforilar 
outros substratos como enzimas da via metabólica, acessórias para formar o 
citoesqueleto, etc. pode agir dentro do núcleo fosforilando proteínas que vão mexer 
na transcrição genica. 
Ela consegue atingir várias proteínas diferentes, portanto várias rotas de 
sinalização vão ocorrendo ao mesmo tempo causando muitas respostas celulares até 
que a PKA consegue atingir as proteínas alvo. 
 
Temos outros segundo mensageiros: 
 Nucleotídeos cíclicos; 
 Íons; 
 Inositol fosfatos; 
 Derivados lipídicos; 
 Gases. 
O cálcio é um segundo mensageiro por isso não pode estar em grande quantidade no 
citosol pois estaria sempre ativando proteínas, portanto ele fica estocado no reticulo 
endoplasmático que o libera quando for necessário. 
 Existe uma via ativada pelo receptor ligado a proteína G onde temos um 
fosfolipídio de membrana chamado de fosfatoinositol que fica na monocamada 
voltada par ao citosol. Quando tem a sinalização com sinalizador acoplado com 
proteina G ela se liga em uma enzima que ativa esse fosfatoinositol, a fosfolipase C. 
ela quebra em 2 pedaço, um fica preso na membrana e outro solto no citosol 
inositoltrifosfato, é o segundo mensageiro (IP3). A subunidade alfa se liga na 
fosfolipase C e assim quebra o fosfalipideo. O IP3 vai no RE e faz com que os canais 
de cálcio se abram e assim o cálcio vai para o citosol. 
 
 Associados à enzimas; e receptores com atividade enzimática 
É uma proteína transmembrana, geralmente associado a crescimento, insulina, são 
aqueles que mudam o ciclo celular. Eles têm em comum uma estrutura na proteína