Sistema de endomembranas Secreção Celular

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SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS
(Secreção celular)
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
DEPARTAMENTO DE HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA
BIOLOGIA CELULAR
Profa. Rosa Amorim
Organelas ...
Como evoluíram?
Duas formas distintas:
1. Invaginação da membrana plasmática: membranas nuclear, do
RE, do aparelho de Golgi, dos endossomos e dos lisossomos
Formação do SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS
SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS
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COMPARTIMENTOS INTRACELULARES
ORGANELAS COMPARTIMENTOS 
INDIVIDUALIZADOS
Diferentes composições 
químicas;
*Funções específicas
» Separação e/ou associação de sistemas enzimáticos;
» Digestão intracelular de substâncias;
» Distribuição de proteínas até seus destinos dentro ou fora da 
célula;
» Regulação de potenciais de membranas, gradientes iônicos, 
diferentes pH intracelulares; 
ORGANELAS
ORGANELAS
SISTEMA DE 
ENDOMEMBRANAS OU 
VACUOLAR
ORGANELAS
(Mitocôndria, 
Cloroplastos)

COMPARTIMENTOS INTRACELULARES
“As organelas são constituídas por moléculas complexas que estão em constante 
renovação, à exceção do DNA, que é uma molécula relativamente estável”
MANUTENÇÃO DAS ESTRUTURAS CELULARES
•Degradação de macromoléculas em desuso;
•Síntese de novas moléculas;
ORGANELAS (Sist. Endomembranas) ENVOLVIDAS NA SÍNTESE
ORGANELAS (Sist. Endomembranas) ENVOLVIDAS NA DEGRADAÇÃO
RETÍCULO 
ENDOPLASMÁTICO
COMPLEXO 
GOLGIENSE
LISOSSOMOS ENDOSSOMOS
82 proteínas +
4 mol. de RNA
ribossomo completo
PM=4200kDa
Subunidade maior
PM=2800kDa
Subunidade menor
PM=1400kDa
49 proteínas + 3 mol. RNA 33 proteínas + 1 mol. RNA
+
+
+
+
RNA
RNA
RNA
RNA
Ribossomo 
Eucariótico
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POLIRRIBOSSOMO
Distribuição de Proteínas
Síntese de proteínas:
Ribossomos - Citosol
* obs.: ptn mitocondriais e 
cloroplásticas
DESTINO Depende da 
sequência de 
Aminoácidos
Sinal de Distribuição
Direciona a ptn para 
a organela específica
(- -)(++)
Ptn residente no 
citosolNúcleo
RE
Mitocôndri
as
Cloroplasto
Distribuição de Proteínas
Sequência- Sinal ou Sinal de Distribuição
Sequência de aminoácios: 15 – 60 Aa
Necessárias e suficientes para direcionar
uma ptn para uma organela específica
Frequentemente removida da ptn na forma final
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Distribuição de Proteínas
Como a proteína importada do citosol ou de outra organela faz para
atravessar a membrana?
1. Poros Nucleares:
- Proteínas que se movem do
citosol para o núcleo;
- Transportam ativamente
macromoléculas específicas,
mas permitem a difusão livre
de moléculas menores.
Distribuição de Proteínas
Como a proteína importada do citosol ou de outra organela faz para
atravessar a membrana?
2. Através de membranas:
- Proteínas que se movem do citosol
para o RE, mitocôndrias,
cloroplastos ou peroxissomos;
- Transportadas através das
membranas dessas organelas por
TRANSLOCADORES
PROTÉICOS;
- A molécula protéica transportada
deve desdobrar-se para passar pela
membrana.
Distribuição de Proteínas
Como a proteína importada do citosol ou de outra organela faz para
atravessar a membrana?
3. Transporte vesicular:
- Proteínas que se movem a partir do
RE ou de um compartimento de
endomembrana para outro: vesículas
de transporte;
- Vesículas se brotam da membrana de
um compartimento cheias de lipídeos
de membrana ou proteínas no lúmen
e se fundem a membrana de outro
compartimento.
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Retículo Endoplasmático
Presente em todas as células 
eucarióticas;
A sua membrana constitui por 
volta da metade das membranas 
em uma célula animal;
Forma um labirinto de tubos (10% 
do volume celular);
Possui um papel central na síntese 
de lipídeos e proteínas. 
Retículo Endoplasmático
A membrana do RE é o sítio de 
síntese de todas as proteínas 
transmembrana e lipídeos da 
maioria das organelas 
celulares;
O RE captura proteínas que 
estão sendo sintetizadas no 
citoplasma
Tipos
GRANULAR OU RUGOSO (RER):
- com ribossomos aderidos – síntese protéica;
Ex: cls. acinosas do pâncreas - Ergastoplasma
neurônios - Corpúsculo de Nissl
 AGRANULAR OU LISO (REL):
- tubular (maioria), s/ ribossomos;
- síntese de esteróides (células de Leydig);
- degradação de glicogênio e detoxificação (hepatócitos);
- controle da [Ca+2] –
retículo sarcoplasmático (célula muscular);
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- Membrana: lipídios (30%) + proteínas (70%);
 lipídios – fosfolip. insaturados, pco colesterol, assimetria;
Ex.: fosfatidilcolina (externa), fosfatidilinositol (interna);
 proteínas – 20 tipos, fç estrutural/enzimática, assimetria;
Ex.: glicose-6-fosfatase (degradação de glicogênio);
- Luz ou Lúmen:
 aquoso, depende do tipo celular e secreção;
Ex.: glândula salivar – amilase, cls. β do pâncreas – insulina;
 proteínas residentes – enzimas e chaperonas
– transporte e modificação do produto de secreção.
Composição Química
 concomitantes ou não, versáteis (REL RER);
 continuidade com envoltório nuclear;
 volume – variável c/ tipo celular
e estado fisiológico – 10%.
CARACTERÍSTICAS
Retículo Endoplasmático Liso
Na maioria das células existe poucas regiões da 
membrana do RE sem ribossomos.
O RE liso é abundante em algumas células especializadas.
Nessas células o REL possui funções adicionais 
relacionadas ao metabolismo de lipídeos.
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Retículo Endoplasmático Rugoso
2 tipos de proteínas são 
capturadas pelo RER:
1) Proteínas trans-membrana
2) proteínas solúveis
As proteínas são direcionadas 
ao RE antes que sua síntese 
seja terminada nos 
ribossomos, formando o RE 
rugoso . 
Essas proteínas são 
direcionadas ao RE através de 
um peptídeo-sinal.
Retículo Endoplasmático
Como muitos 
ribossomos podem se 
ligar a uma mesma 
molécula de mRNA, 
podemos ter um 
poliribossomo ligado à 
membrana do RE.
SÍNTESE E TRANSPORTE DE PROTEÍNAS PARA O RE
PEPTÍDEO-SINAL
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O PEPTÍDEO-SINAL É REMOVIDO 
DAS PROTEÍNAS SOLÚVEIS APÓS A 
PASSAGEM PARA O LUMEN DO RE
Proteínas trans-membrana single-pass 
(passagem única)possuem um sinal de retenção 
interno que faz com que a proteína fique presa à 
membrana (a-hélice): peptídeo stop-transfer
Combinações de sinais start e stop-transfer determinam a 
topologia de proteínas multi-pass
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Modificações no RE 
(RER ou REL)
 ELONGAÇÃO e DESSATURAÇÃO de ác. graxos;
 formação de PONTES DISSULFETO nas proteínas – PDI
(pt. dissulfeto isomerase);
 GLICOSILAÇÃO – dolicol e oligossacarídeo-transferase;
 CONFORMAÇÃO FINAL DE POLIPEPTÍDEOS – chaperonas.
A montagem e dobramento das proteínas ocorrem no lúmen do 
RER;
Existe um sinal de retenção de 4 aas na região carboxi-terminal 
de proteínas residentes do RE
Exemplo de proteínas residentes do RE: 
1= Protein disulfide isomerase (PDI), que catalisa a oxidação do 
grupo sulfidril (SH) para formar ligações S-S;
2= Binding protein (Bip) = Chaperones, que reconhece proteínas 
com dobramento incorreto e se ligam a subunidades de complexos 
protéicos ainda não formados ajudando na correta montagem das 
proteínas.
Glicosilação do tipo N-ligada
A maioria das proteínas sintetizadas no RE são glicosiladas pela adição de um 
oligossacarídeo comum ao amino ácido Asn (N-ligado);
Asn-X-Ser ou Asn-X-Thr, onde X = qualquer aa, exceto prolina.
Enzima oligosacaril transferase
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Transporte vesicular
• Ptns recém sintetizadas entram na rota biossintética
secretora do RE;
•Ptnas passam por compartimentos onde são modificadas;
• Vesículas que transportam uma carga
determinadasaem de um compartimento
doador e se fusionam a um compartimento
aceptor;
Complexo Golgiense
• É um dos principais sítios
de síntese de
carboidratos, bem como,
uma estação de
classificação e de
destinação para produtos
do RE;
• Grande proporção dos
carboidratos que são
produzidos no golgi são
conectados como cadeias
laterais de
oligossacarídeos em
muitas ptns e lipídeos que
o RE envia;
• O complexo Golgiense é uma organela com membrana, formada por
várias compartimentos ordenados na forma de pratos empilhados;
•Cada pilha de Golgi é composta de 2 faces distintas: uma de entrada
(Cis) e outra de saída (Trans). Ambas estão conectadas a
compartimentos especiais (Cis-Golgi-Network e Trans-Golgi-
Network), que são compostos por uma rede de estruturas tubulares
em forma de cisterna.
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• É no Golgi que ocorre a síntese de carboidratos e é a
estação de separação e distribuição dos produtos do
RE;
• Muitos carboidratos celulares são sintetizados no Golgi:
Pectina e Hemicelulose da parede celular de células
vegetais e as glicosaminoglicanas da matriz extracelular
das células animais;
• Certos oligossacarídeos servem como marcas para o
direcionamento específico de proteínas para diferentes
destinos.
• O Golgi é abundante em células
que são especializadas em
secreção, como as células
caliciformes (globet) do intestino,
que produzem grande quantidade
de muco rico em polissacarídeo na
luz do intestino. Nessas células,
grandes vesículas são encontradas
na parte do Trans-Golgi-Network.
 parte da Via Biossintética Secretora – seqüencial ao RE;
 seleção, modificação, endereçamento e transporte;
 modificações: glicosilação, sulfatação, fosforilação de pt;
 glicosilação: n-ligado (asparagina) – RE e CG – co-traducional;
o-ligado (ser, thr, hlys) – CG – pós-traducional;
 síntese de polissacarídeos:
– parede celular (hemicelulose e pectina);
- matriz extracelular (glicosaminoglicanos).
Funções
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Membrana
 lipídios – fosfolipídios assimétricos (35 a 40%);
 proteínas – assimetria e variável c/ compartimento;
(60 a 65%)
Funções: estrutural, enzimática, formação
e direcionamento de vesículas;
Ex.: transferases (processamento de lipídios, proteínas e polissacarídeos);
Luz ou Lúmen
 variável com o tipo celular;
 carboidratos (glicose, galactose); polissacarídeos (hemicelulose e
glicosaminoglicanos), proteínas de secreção.
Composição Química
Compartimentalização Funcional
Qual a 
importância??
Transporte Golgi-Lisossomo ou Secreção
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Topologia da 
Via Secretora
Rotas de Secreção