Aula 3 Síntese e secreção(Biologia Celular ) Organelas

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(Aula 3)
SÍNTESE E SECREÇÃO
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As diversas estruturas presentes no citoplasma das células eucarióticas desempenham funções específicas, essenciais à vida da célula. 
Por serem comparáveis aos órgãos de um organismo, elas são denominadas orgânulos ou organelas celulares/citoplasmáticas.
50% do volume do citoplasma é ocupado por citossol e 50% por organelas.
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Proteínas e a.a.,
Carboidratos – monossacarídeos,
Lipídeos – ác. graxos.
ORGANELAS ENVOLVIDAS:
1. Poliribossomos: ribossomos associados a uma molécula de mRNA.
2. Retículo endoplasmático Rugoso.
3. Retículo endoplasmático Liso.
4. Complexo de Golgi.
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RIBOSSOMOS:
Organelas livres no citoplasma ou ligadas 
à parede membranosa do RER.
É formado no interior do núcleo, vai para o citoplasma pelos poros.
Composição: Proteínas + RNA
Os ribossomos sintetizam moléculas de proteínas – Síntese Protéica
Existe dois tipos de ribossomo:
Células procariontes
Células eucariontes
São constituídos por duas subunidades de tamanhos diferentes.
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Constituição: duas subunidades de tamanhos diferentes, formados por RNA ribossômico e proteínas.
Função: síntese (produção) de proteínas. 
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 Eles não são limitados por membranas e portanto ocorrem tanto em procariontes quanto em eucariontes. 
 Unidos pelo RNAm formam o polissomo.
RIBOSSOMOS:
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Grupos de ribossomos unidos,
Sintetizam em massa várias moléculas de proteínas num só tempo, que são segregadas nas cisternas do retículo endoplasmático.
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Síntese Protéica:
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2. Retículo Endoplasmático 
(“Rede dentro do plasma”):
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2. RETÍCULO 
ENDOPLASMÁTICO (RE)
 Organiza síntese protéica e lipídica.
RE rugoso: contém milhares de ribossomos (granular)
RE liso: livre de ribossomos (tubular/agranular)
 Tecido muscular: RE especializado no armazenamento e liberação rápida de Ca2+.
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2.1 Retículo Endoplasmático Rugoso – RER
- É abundante nas células especializadas na secreção de proteínas
Função:
Segregar proteínas destinadas ao meio intracelular em organelas e extracelular
 Síntese de Glicoproteínas e síntese de Fosfolipídeos
 Montagem de cadeias polipeptídicas
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2.2 Retículo Endoplasmático Liso – REL
Sua membrana é lisa e contínua como a do RER
Participa de diversos processos funcionais:
Produção de esteróides (glândula adrenal e células intersticiais dos testículos)
Presente nas céls. hepáticas (metabolização de drogas, hormônios e de subst. tóxicas)
Relacionado com a síntese de fosfolipídeos de todas as membranas celulares
Participa da hidrólise do glicogênio
Nos músculos esqueléticos são chamadas de retículo sarcoplasmático. É capaz de acumular e liberar íons cálcio – regula a contração muscular.
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Retículo Endoplasmático
Granuloso – REG
Possui ribossomos aderidos
na face externa de suas
membranas.
Função:
Síntese de proteínas.
Retículo Endoplasmático
Não-granuloso – REN
Não têm ribossomos.
Função:
Síntese de lipídios e esteróides.
Destrói substâncias tóxicas nas células (destoxificação).
Quebra o glicogênio em glicose (glicogenólise).
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Tubos e bolsas membranosas
Funções que são comuns ao R.E.R. e R.E.L.:
 Transporte de substâncias;
 Armazenamento de substâncias.
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3. Complexo de Golgi
● Vesículas achatadas que unem RE à 
membrana
● Modificação de proteínas
4. Lisossomos (somente em células animais)
● Vesículas contendo enzimas hidrolíticas
● Funcionam como “centro de reciclagem” de moléculas
● Atividade em pH ≤ 5,0
5. Vacúolos
● Células vegetais, similar ao lisossomo
● Promovem suporte físico à célula
6. Mitocôndrias, Peroxissomos, Centríolos.
Outras organelas
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3. Complexo Golgiense ou Complexo/Aparelho de Golgi
Constituição: 6 a 20 membranas bolsas (cisternas) achatadas/empilhadas. 
Funções:
Síntese de carboidratos;
Secreção e armazenamento 
celular;
c) Formação do acrossomo dos 
espermatozóides. 
d) Formação dos lisossomos. 
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3. Aparelho de Golgi:
Conjunto de vesículas achatadas e empilhadas;
Podem estar dispersos pelo citoplasma;
Segrega, concentra e dá o acabamento final nas moléculas sintetizadas pelo retículo endoplasmático:
Glicoproteínas/Glicolipídios/Lipoproteínas
Acrescenta informações que determinam o seu destino final:
Membrana plasmática
Lisossomo
Outras organelas
Exocitose
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Mecanismo: 
R.E.R.: síntese de proteínas; formam-se vesículas e ocorre o transporte dessas vesículas para o complexo golgiense;
Complexo Golgiense: concentração e enpacotamento das proteínas;
Vesículas de secreção: grão de zimogênio;
Eliminação da secreção.
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Acrossomo: vesícula presente na cabeça do espermatozóide, que possui enzimas que degradam o envoltório celular do óvulo, possibilitando o processo de fecundação.
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Constituição: 
- bolsas membranosas que contêm dezenas de tipos de enzimas digestivas (ex.: nucleases, proteases, etc.);
Função: 
a) Digestão intracelular (heterofagia e autofagia). 
4. Lisossomos (lise, quebra) 
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*Obs.: Os lisossomos recém produzidos pelo complexo golgiense vagam pelo citoplasma até se fundir a bolsas membranosas contendo materiais a serem digeridos. 
Enquanto essa fusão não ocorre, eles são denominados lisossomos primários, pois ainda não iniciaram sua atividade de digestão. 
Quando se fundem a bolsas membranosas com os materiais que serão digeridos e suas enzimas entram em ação, eles passam a ser chamados lisossomos secundários. 
4. Lisossomos
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Heterofagia: material a ser digerido pelos lisossomos é proveniente do meio externo, por fagocitose e/ou pinocitose;
Autofagia: material a ser digerido provém do meio celular, podendo até ser algumas organelas celulares velhas (a digestão dessas organelas produz nutrientes para o citoplasma). 
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Fagocitose (englobamento de partículas sólidas);
Formação do fagossomo (bolsas membranosas);
Formação do vacúolo digestivo (fagossomo + lisossomos primários);
Formação do vacúolo residual (restos do processo digestivo);
Clasmocitose: eliminação do conteúdo para o meio extracelular. 
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Lisossomo primário engloba o orgânulo (que é proveniente da própria célula), formando o vacúolo autofágico;
Formação do vacúolo residual (restos do processo digestivo);
Clasmocitose: eliminação do conteúdo para o meio extracelular.
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Lisossomos:
São vesículas esféricas que contêm enzimas hidrolíticas;
Realizam a digestão intracelular e a remoção de componentes celulares;
São mais abundantes nas células fagocitárias – macrófagos;
As enzimas lisossomais funcionam em pH 5,0;
O pH citoplasmático é aproximadamente 7,0;
Os lisossomos, também, renovam as organelas celulares.
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O processo denominado autólise se dá quando os lisossomos rompem-se e liberam suas enzimas digestivas, digerindo assim a célula inteira:
 (Apoptose: morte celular programada).
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Outras organelas
5. Mitocôndrias
● Membrana externa relativamente permeável
● Membrana interna com cristas e enzimas associadas
● Matriz mitocondrial: enzimas e metabólitos
● Função: oxidação de nutrientes e produção de ATP
● Possui DNA, codifica certas proteínas. 
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5. Mitocôndria
Transfere a energia dos metabólitos para o ATP.
Sua distribuição na célula varia.
Estrutura:
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Estrutura: 
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5. Mitocôndria
Céls que consomem uma gde qtde de energia: gde qtde de mitocôndrias.
Gde variedade de enzimas, que possibilitam as reações:
Ciclo de Krebs,
Cadeia transportadora de elétrons,
Oxidação dos aminoácidos,
Oxidação dos ácidos graxos,
Produção de uma grande quantidade de ATP.
Também possuem DNA e RNA.
Conseguem sintetizar proteínas.
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Algumas observações importantes:
As mitocôndrias possuem DNA próprio, ou seja, elas são originadas de mitocôndriaspré-existentes;
As mitocôndrias são de origem materna;
Surgimento das mitocôndrias é explicada pela Hipótese Endossimbiótica (as mitocôndrias são descendentes dos antigos seres procarióticos que um dia, se instalaram no citoplasma de células eucarióticas primitivas). 
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 6. Peroxissomos:
São organelas esféricas presentes no citoplasma das células, contendo enzimas oxidantes;
Degradam moléculas orgânicas (gorduras e a.a.) e o peróxido de hidrogênio;
No fígado os peroxissomos participam da síntese de ácidos biliares e de colesterol.
No fígado e nos rins oxidam (destroem) diversas substâncias tóxicas (como o álcool).
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- Encontrados em todas as células eucarióticas e especializados no processamento das reações oxidativas.
- Em termos físicos, semelhantes aos lisossomos, mas diferem-se em dois aspectos importantes:
Acredita-se que sejam formados por auto-replicação (talvez brotamento do REL) e não pelo complexo de Golgi.
- Apresentam grandes também grandes quantidades de enzima catalase, que converte o peróxido de hidrogênio
( água oxigenada) e água e gás oxigênio.
 
 6. Peroxissomos:
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Micrografia eletrônica mostrando três peroxissomos.
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A síndrome de Zellweger é uma doença raríssima - ocorre em 1 em cada50.000 a 100.000 nascimentos. 
Caracterizada pela redução ou ausência de peroxissomos nas células do cérebro, fígado e rins. 
As células não têm a capacidade de executar, nos peroxissomos, a beta-oxidação de ácidos graxos de cadeia longa. Como o peroxissomo não vem de nenhuma outra organela (apenas se divide de outro), o organismo do indivíduo afetado não poderá fazer as oxirreduções necessárias à sobrevivência dele, levando-o à morte.
1 ª ano de vida.
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7. Citoesqueleto
● Filamentos protéicos que se entrelaçam formando rede tridimensional no citoplasma
● 3 tipos de filamento: actina, microtúbulos, intermediários
● Provém estrutura e organização ao citoplasma
● Não é uma estrutura fixa!
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Funções:
Estabilização da forma celular
Estruturação e organização do citoplasma
Locomoção 
Transporte intracelular
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Citoesqueleto organiza o citoplasma:
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Componentes:
a) Microfilamentos de actina (formados pela proteína denominada actina, relacionados ao movimento celular);
b) Microtúbulos (formados pela proteína denominada tubulina, relacionados ao movimento e manutenção da forma celular);
c) Filamentos intermediários (constituídos pela proteína queratina, relacionados à manutenção da forma da célula). 
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Microfilamentos
Microtúbulos
Filamentos 
intermediários
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Proteínas reguladoras – controlam o nascimento, alongamento, encurtamento e o desaparecimento dos filamentos e microtúbulos.
Proteínas ligadoras – Conectam os filamentos entre si e a outros componentes da célula.
Proteínas motoras – Servem para transportar macromoléculas e organelas de um ponto a outro do citoplasma.
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São estruturas cilíndricas de 25 nm de diâmetro e comprimento variável. 
A proteína que predomina é a a – e b-tubulina.
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Tubulina a
Tubulina b
Extremidade -
Extremidade +
POLARIDADE
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Citoplasmáticos – presente em células em intérfase.
Mitótico – corresponde as fibras do fuso mitótico.
Ciliares – localizados no eixo dos cílios.
Centriolares- pertencentes aos centríolos e aos corpos basais.
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Guiam as vesículas de transferência e de secreção e os organelos. 
Formam o fuso acromático durante a mitose. 
Organização do citoplasma, nomeada-mente na criação e manutenção de domínios citoplasmáticos.
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São filamentos de 5-7 nm de diâmetro constituídos pela polimerização da proteína globular actina G, originando os filamentos de actina F. 
- Também apresentam polaridade.
Actina G
Actina F
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	Em associação com a miosina parecem exercer papéis importantes 
na fagocitose, 
na citocinese (através do anel contráctil na zona de separação das duas células filhas) e
na locomoção celular.
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Fibras com diâmetro entre 8 a 10 nm. 
Mais estáveis e heterogéneos. Não apresentam polaridade.
Formam uma rede desde a zona próxima ao núcleo (zona perinuclear) até a membrana celular (fig.1)
Formam a lâmina nuclear, situada no núcleo e em contacto com a cara interna do invólucro nuclear. 
Fig. 2
Fig.1
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	Estrutural: organização da estrutura tridimen-sional interna da célula. 
	- Também participam em algumas uniões intercelulares (desmossomas e hemidesmossomos).
	- Muito desenvolvidos nos tecidos que suportam tensões mecânicas, como os epitélios.
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Laminofilamentos – apóia a face interna do envoltório nuclear.
Filamentos de queratina- derivadas de células epiteliais como pele (participando da formação de cabelo unha), nas mucosas, glândulas. 
Filamentos de vimentina – apresentam aspecto ondulado e são encontrados em células embrionárias.
Filamentos de desmina – são encontradas em células musculares associando aos desmossomos.
Neurofilamentos – elementos estruturais dos neurônios.
Filamentos gliais – encontram-se no citosol de células de shwann e astrócitos.
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TIPOS DE CITOESQUELETO
Filamentos 
Intermediários
Microfilamentos
Microtúbulos
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Moléculas formadoras do citoesqueleto.
Microtúbulos
Filamentos
Intermediários
Microfilamentos
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 São estruturas citoplasmáticas presentes 
na maioria dos organismos eucariontes, com 
exceção das plantas angiospermas (frutíferas). 
 O centríolo é um cilindro cuja parede é constituída por nove conjuntos de três microtúbulos e geralmente ocorrem aos pares nas células. 
- É responsavél pela cinética celular (divisão celular).
- Originam os cílios e flagelos.
8. Centríolos
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9. Cloroplastos
● Presente em células vegetais
● Produção de ATP usando energia radiante – durante à noite, produção de ATP pela mitocôndria
● Pigmento clorofila absorve energia da luz e usa para síntese de ATP, através da redução do CO2.
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Depósitos citoplasmáticos:
Depósitos de reserva
Gotícula de lipídeo – abundante nas células do tec. Adiposo
Hidrato de carbono (glicogênio) – fígado
Depósito de pigmentos – melanina, caroteno...
Matriz citoplasmática ou citosol
Corresponde a parte fluida presente no citoplasma das células, as organelas estão mergulhadas no citosol;
Estão presentes no citosol:
- Glicose, proteínas menores, aminoácidos, vitaminas, íons (potássio, sódio, cálcio, cloro...), enzimas, rRNA, tRNA, mRNA.
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NÚCLEO CELULAR
● Membrana nuclear: sistema de dupla
 membrana
● Poro nuclear: proteínas associadas ao transporte
● Nucleoplasma: fase aquosa (enzimas, DNA, RNA)
● Nucléolo: elevada [RNA], local onde estão genes rRNA
● Cromossomos/cromatina: DNA altamente condensado 
 associado com histonas (nucleossomo). 
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ORGANIZAÇÃO CELULAR
Resumo das organelas e suas funções
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Vaso sanguíneo de um
melanoma 
Osteócitos 
Fio de cabelo
Alvéolos Pulmonares
Óvulo e espermatozóides
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São células???
ACELULARES?
Tem material genético???
São parasitas das células vivas capazes de subverter a maquinaria celular para a sua própria replicação;
Infectam células bacterianas, plantas e animais e são responsáveis por uma variedade de sérias doenças humanas.
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