Aula 9 Sistema de endomembranas

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Composto por cisternas, sacos e túbulos, distribuídos por todo o citoplasma, que se comunicam entre si. A comunicação pode ser direta ou por vesículas transportadoras.
Vesículas brotam de um compartimento doador
Viajam pelo citosol em busca do compartimento receptor com fusão de membranas
Uma parte da membrana e do conteúdo do doador se transferem para a membrana e para o compartimento do receptor
O SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS
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Formado pelo retículo endoplasmático (liso, rugoso e o envoltório nuclear ), o complexo de golgi, os endossomos e os lisossomos;
Membranas constituídas de uma dupla camada lipídica com uma das faces voltada para o citosol e a outra para a cavidade da organela (face citosólica e luminal);
Membrana possui glicolipídios e glicoproteínas, intrínsecas e periféricas, e carboidratos orientados para a cavidade da organela.
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO (RE)
Composto por uma rede de sacos e túbulos achatados, conectados, de membrana contínua e uma única cavidade (lúmen do retículo ou espaço cisternal);
Ocupa mais de 10 % do volume total da célula
O citoesqueleto é quem o mantém em posição mais ou menos fixa no citoplasma;
Dividido em RE rugoso e RE liso, com áreas de transição;
RER é bastante desenvolvido em células com síntese proteica bastante ativa;
Algumas proteínas passam por proteólise limitada formando os fragmentos ativos. 
Local de glicosilação inicial da maioria das glicoproteínas.
Adição de radicais hidroxila, sulfato e fosfato às proteínas.
Retículo Endoplasmático Rugoso
Os ribossomos são aderidos à face citosólica, compondo os polissomos ou polirribossomos por associação com RNA mensageiro;
A afinidade dos ribossomos é em função de receptores específicos na membrana ausentes no REL.
As proteínas destinadas ao RE se inserem na membrana ou são liberadas na cavidade do organela
A síntese se inicia no ribossomo livre no citosol;
O ribossomo se liga à membrana do RE pelo peptídeo sinalizador (peptídeo-sinal) específico;
Proteínas liberadas na cavidade do RER possuem o sinal localizado somente na porção amina da molécula
As proteínas que se inserem na membrana possuem o peptídeo sinal e um sinal de ancoragem
A HSP70 garante o dobramento da proteína na cavidade do RE
Não contém ribossomos;
Responsável pela síntese de ácidos graxos, fosfolipídios de membrana, esteróides e lipoproteínas.
É o principal depósito de cálcio (Ca2+) da célula; 
A membrana do autofagossomo é fornecida pelo REL.
Desintoxicação: no REL dos hepatócitos, enzimas neutralizam substâncias tóxicas para as células, sejam derivadas do metabolismo da célula ou incorporadas do exterior.
Retículo Endoplasmático Liso (REL)
Síntese de esteróides nas células das gônadas e glândulas supra-renais; 
Nos hepatócitos, na síntese de lipoproteínas que circulam no sangue e bilirrubina;
Nos hepatócitos, desfosforilação da glicose 6-fosfato em glicose;
Síntese de glicoproteínas formadas por ligações N-glicosídicas. A ligação do carboidrato é feita pelo grupo amida de uma asparagina. A síntese continua no complexo de golgi. 
Síntese de triglicerídeos, nas células epiteliais do intestino delgado, a partir da absorção de ácido graxo e glicerol. 
COMPLEXO DE GOLGI
Localizado entre o retículo endoplasmático e a membrana, e entre eles os endossomos e lisossomos;
Moléculas provenientes do RE chegam ao complexo de golgi por moléculas transportadoras, percorrem-no, desprendem-se dele e chegam à membrana plasmática e aos endossomos;
Local onde as moléculas sofrem modificações necessárias para suas atividades biológicas;
Na célula secretora polarizada, ocupa a posição intermediária entre o núcleo e a superfície onde a secreção é liberada;
Formado por dictiossomos (do grego díktyon, rede, sôma, corpo) que são sacos membranosos achatados circundados por vesículas de membrana mais ou menos esféricas;
A pilha de sacos tem três regiões definidas como cis, medial e trans.
Estrutura
As proteínas seguem da região cis para a medial e para a trans;
Em cada região, há enzimas que modificam proteínas secretoras e de membrana de forma diferente, dependendo da estrutura e do seu destino;
A proteína é transportada para fora do complexo em vesículas de transporte;
Vesículas de transporte, denominadas de vesículas revestidas, são circundadas por uma grade proteica externa composta de clatrina.
Glicosilação dos lipídios das membrana celulares, isto é, adição de glicose, galactose, fucose, ácido siálico, etc, à molécula do lipídio;
Glicosilação de proteínas (glicosilação final) formadas por ligações O-glicosídicas. A ligação do carboidrato à cadeia proteica é feita pelo grupo OH de uma serina ou treonina;
A glicosilação deixa a glicoproteína resistente às proteases e tem importante papel regulatório, por exemplo na transdução de sinal. 
Adição de sulfato (sulfatação) à fração glicídica de glicoproteínas e proteoglicanas
Proteólise de proproteína em uma proteína ativa. Ex: pró-insulina > insulina
Funções
As vesículas transportadoras se originam na membrana citoplasmática ou nas membranas dos organelas do sistema de endomembranas;
A formação da vesícula é auxiliada por coberturas proteicas denominadas de COP (Coat Protein) e cobertura de clatrina;
Há dois tipos de cobertura COP, denominadas de COPI e COPII:
COPI – geram as vesículas formadas no lado de entrada do complexo de golgi e as que retornam ao RE;
COPII – geram as vesículas formadas no RE e se dirigem para a face de entrada do complexo de golgi;
FORMAÇÃO DAS VÉSICULAS TRANSPORTADORAS
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Cobertura de clatrina – gera vesículas que surgem da membrana plasmática durante a endocitose e as que se formam no lado de saída do complexo de golgi e se dirigem aos endossomos e à membrana plasmática durante a secreção regulada.
As unidades COP I e II são construídas no citosol e se aderem à membrana e a curvam
A conexão à membrana é feita através da proteína ARF (Adenisine Diphospahte Ribosylation Factor) e pelo domínio citosólico do receptor da molécula a ser transportada;
Depois que as vesículas se desprendem, as ARF e COP se desligam e ficam livres no citosoL.
COMO AS VESÍCULAS SE FORMAM???
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A cobertura de clatrina é formada de subunidades denominadas TRISQUÉLIONS;
Os trisquélions são colocados em uma área circunscrita no lado citosólico da membrana e encaixados entre si até formar um poliedro com aspecto de cesta;
A ligação dos trisquélions à membrana confere a ela a força mecânica que provoca uma curvatura;
Os trisquélions também se unem ao domínio citosólico dos receptores das substâncias que entram na célula por endocitose regulada;
Como os receptores variam, para unir-se a eles, os trisquélions necessitam de uma outra proteína chamada de adaptina
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Secreção é a liberação do conteúdo das vesículas transportadoras no meio extracelular;
Na secreção constitutiva, as moléculas são secretadas de forma automática, a medida que o complexo de golgi emite as vesículas que as transportam;
Na secreção regulada, as moléculas são retidas no citoplasma, dentro das vesículas transportadoras, até a chegada de uma substância indutora ou sinal que ordene sua liberação.
Secreção constitutiva e regulada
Endocitose é o mecanismo que permite a entrada de macromoléculas e partículas nas células;
Tipos de endocitose: pinocitose e fagocitose.
Pinocitose é a entrada de líquido junto com macromoléculas e dissolvidas no soluto;
Pinocitose inespecífica, as substâncias ingressam automaticamente sem presença de receptores;
Pinocitose regulada, as substâncias interagem com receptores específicos na membrana plasmática, que desencadeia a formação de vesículas pinocíticas; 
Uma substância pode entrar em uma célula mas não em outra;
A fagocitose ocorre em poucos tipos celulares (macrófagos e neutrófilos) e permite a incorporação de partículas grandes e estruturadas por intermédio do fagossomo;
Pode ser favorecida
por substâncias opsonizantes.
Na transcitose, os materiais ingressados por endocitose por um lado da célula atravessam o citoplasma e saem por exocitose no lado oposto. 
Transporte da Imunoglobulina A (IgA) através das células epiteliais do intestino.
Vesículas de confinamento localizadas entre o complexo de golgi e a membrana plasmática;
Endossomos primários localizam-se próximo da membrana plasmática e os secundários próximos ao complexo de golgi;
A membrana do endossomo possui uma bomba de prótons que quando é ativada transporta H+ do citosol para o interior do organela baixando o pH para 6.0;
O QUE SÃO OS ENDOSSOMOS?
O endossomo pode incorporar enzimas hidrolíticas provenientes do complexo de golgi, convertendo-o em lisossomo;
Os endossomos primários se localizam próximos á membrana plasmática e os secundários próximos ao complexo de golgi;
O QUE SÃO OS LISOSSOMOS?
São os organelas que digerem os materiais incorporados por endocitose ou os elementos da própria célula (autofagia);
formados a partir dos endossomos que receberam vesículas com material endocitado e com enzimas líticas provenientes do Complexo de Golgi ;
As enzimas são ativas em pH 5. 0, alcançado devido a bomba de H+ presente na membrana do lisossomo;
A membrana do lisossomo não é destruída pelas enzimas devido à presença de glicoproteínas.
Proteínas e carboidratos são digeridos nos lisossomos, transformando-se em dipeptídeos e monossacarídeos;
Atravessam a membrana e passam para o citosol, onde terminam de ser digeridos ou aproveitados para gerar novas moléculas;
As enzimas lisossômicas também passam para o citosol, onde são degradadas pelo proteassoma;
Os lisossomos se convertem em endossomos;
Substâncias que não são completamente digeridas permanecem no lisossomo e adquirem o nome de corpos residuais, convertendo-se, com o tempo, em pigmento de desgaste depositados no citosol.
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A célula elimina organelas envelhecidas pelo mecanismo de autofagia, que inclui a formação do autofagossomo;
O autofagossomo é formado pela membrana do REL, que envolve a organela obsoleta;
O autofagossomo se funde com o endossomo secundário, recebe as enzimas líticas e converte-se em fagolisossomo;
Nos neurônios, hepatócitos e células musculares cardíacas, os componentes não são digeridos completamente e se acumulam no citosol como pigmento de desgaste.
A autofagia aumenta em jejum prolongado que tem por objetivo converter componentes da célula em alimento para prolongar a sobrevivência do organismo.
Colesterol e seus ésteres circulam pelo sangue associado a uma lipoproteína;
O colesterol-LDL (low density lipoprotein) é um composto lipoprotéico originado no REL dos hepatócitos;
O colesterol-LDL entra na célula por endocitose, após à ligação aos receptores na membrana plasmática;
A união atrai trisquélions livres no citosol, que por intermédio de clatrinas específica, se conecta com os receptores no lado citosólico da membrana e geram uma cobertura de clatrina.
TRANSPORTE DO COLESTEROL
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Na luz da vesícula, o colesterol continua ligado aos receptores;
A vesícula se conecta com o endossomo primário, cujo pH é ácido, fazendo com que o colesterol se desprenda dos receptores ;
O colesterol passa para o endossomo secundário, que se converte em lisossomo ao receber as enzimas hidrolíticas do complexo de golgi;
A união atrai trisquélions livres no citosol, que por intermédio de clatrinas específica, se conecta com os receptores no lado citosólico da membrana e geram uma cobertura de clatrina;
As enzimas atuam sobre o colesterol-LDL separando-os; a LDL passa para o citosol e é utilizada como matéria prima
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Apolipoproteína B-100
LDL (Low Density Lipoproteins) 
A lipoproteína de baixa densidade é a principal transportadora de colesterol no sangue;
Transporta o colesterol para os tecidos periféricos e regula a síntese de novas moléculas de colesterol nestes locais.
HDL (High Density Lipoproteins) 
Capta colesterol liberado no plasma por células mortas e por membranas em renovação;
Transportador que retira o colesterol do tecido periférico e o transporta para o fígado ou para os órgãos que o usam para sintetizar os hormônios esteróides
LDL x HDL 
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