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Biologia Geral I Licenciatura em Química INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA RIO DE JANEIRO CAMPUS DUQUE DE CAXIAS PROF. DR. MARCIO MARTINS LOUREIRO marcio.loureiro@ifrj.edu.br BIOMEMBRANAS • A função e estrutura das membranas celulares dependem de seus tipos de lipídeos (fosfolipídeos e derivados de esteróides) • Funções específicas de cada membrana depende das proteínas de membranas presentes na sua estrutura • Lipídeos e proteínas de membrana podem ser glicosilados CADA COMPARTIMENTO FECHADO APRESENTA 2 FACES ASSIMÉTRICAS EM TERMOS DE CONSTITUIÇÃO LIPÍDÍCA E PROTEICA ESTRUTURA DE UMA CÉLULA ANIMAL ESTRUTURA DE UMA CÉLULA VEGETAL PRINCIPAIS ENDOMEMBRANAS • Envoltório Nuclear ou Carioteca ou Cariomembrana • Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) • Retículo Endoplasmático Liso (REL) • Complexo ou Aparelho de Golgi • Lisossomos • Peroxisomos • Glioxissomos • Vacúolos (Digestivo, contráctil e do Sulco Celular) • Mitocôndria • Plastos (leucoplastos e cromoplastos) ENVOLTÓRIO NUCLEAR OU CARIOTECA OU CARIOMEMBRANA • Segrega o DNA no núcleo (Separa transcrição da tradução) • Formada a partir de invaginações da membrana plasmática • Apresenta uma dupla membrana com poros • No núcleo podemos observar a presença do nucléolo (Local de produção de Sub-unidades ribossomais) ENVOLTÓRIO NUCLEAR OU CARIOTECA OU CARIOMEMBRANA RNAr e ribossomos RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO (RER) • Consiste num conjunto de cisternas localizadas na periferia do núcleo, que apresentam aspecto rugoso sob microscopia, pois possuem ribossomos aderidos a sua superfície. • Suas principais funções consistem na síntese de proteínas e modificações pós traducionais LOCAIS DE SÍNTESE PROTEICA E DESTINOS FINAIS DAS PROTEÍNAS SINTETIZADAS SEQUÊNCIAS ESPECÍFICAS ENCONTRADAS NAS PROTEÍNAS RECÉM SINTETIZADAS, QUE PODEM SER RECONHECIDAS POR DIFERENTES ENDOMEMBRANAS A MAIOR PARTE DAS PROTEÍNAS MICTOCONDRIAIS SÃO SINTETIZADAS CONTENDO SEQUÊNCIAS ESPECÍFICAS PARA O ENDEREÇAMENTO CELULAR Copyright (c) by W. H. Freeman and Company CHAPERONAS CITOSSÓLICAS TRANSPORTAM PROTEÍNAS PARA OS RECEPTORES DE MEMBRANA MITOCONDRIAL SEQUÊNCIAS ESPECÍFICAS DIRECIONAM PROTEÍNAS PARA O ESTROMA E TILACÓIDES DOS CLOROPLASTOS Copyright (c) by W. H. Freeman and Company SEQUÊNCIAS ALVO C- E N-TERMINAL DIRECIONAM A ENTRADA DE PROTEÍNAS ENOVELADAS NA MATRIZ PEROXISOMAL Copyright (c) by W. H. Freeman and Company PANORAMA GERAL DA VIA DE SECREÇÃO CELULAR CÉLULAS E TECIDOS ESPECIALIZADAS NA SECREÇÃO DE PROTEÍNAS SEQUÊNCIAS SINAL ENCONTRADAS EM PROTEÍNAS ENDEREÇADAS AO RER SÍNTESE DE PROTEÍNAS NA SUPEREFÍCIE DO RER ESTRUTURA DA PROTEÍNA RECONHECEDORA DE SINAL (SRP) TOPOLOGIAS DE ALGUMAS PROTEÍNAS INTEGRAIS SINTETIZADAS NO RER MUITAS PROTEÍNAS PODEM SER DIRECIONADAS PARA A MEMBRANA DO RER MODIFICAÇÕES PÓS TRANSCRICIONAIS REALIZADAS NO RER Proteínas recém sintetizadas no RER (membrana e lúmen) sofrem 5 principais tipos de modificações: 1- Formação de pontes dissulfeto 2- Enovelamento adequado 3- Adição e processamentpo de carboidratos 4- Clivagem proteolíticas específicas 5- Montagem em proteínas multiméricas FORMAÇÃO DE PONTES DISSULFETO NO RER O CORRETO ENOVELAMENTO DE PROTEÍNAS RECÉM SINTETIZADAS É FACILITADO POR DIVERSAS PROTEÍNAS DO RER OLIGOSSACARÍDEOS PRÉ FORMADOS PODEM SER ADICIONADOS A MUITAS PROTEÍNAS NO RER ADIÇÃO E PROCESSAMENTO INICIAL DOS OLIGOSSACARÍDEOS ADICIONADOS EM PROTEÍNAS NO RER RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO (REL) Consiste num conjunto cisternas formadas a partir de vesículas de transporte oriundas do RER, localizada entre o RER e o Complexo de Golgi, que é responsável por: 1- Destoxificação celular 2- Síntese de Lipídeos 3- Manutenção de gradientes iônicos. Ex: armazenamento de cálcio em células musculares 4- Metabolismo de carboidratos. Ex: Degradação de glicogênio em hepatócitos 5- Síntese das endomembranas peroxissomo e glioxissomo. Copyright (c) by W. H. Freeman and Company PANORAMA GERAL DA VIA DE SECREÇÃO CELULAR • Consiste num conjunto de cisternas ou sáculos achatados denominados golgiossomos ou dictiossomos (3 a 7 - dependendo do tipo celular) + vesículas de transporte + Vesículas de Secreção. • É composto por 3 regiões distintas: cis (entrada), medial, trans (saída), contendo diferentes conjuntos de enzimas modificadoras. • Dentre as principais funções podemos destacar: 1- Modificação de produtos sintetizados no RER 2- Controle do tráfego de vesículas 3- Manutenção da membrana plasmática 4- Controle da Secreção Celular 5- Produção dos Lisossomos 5- Armazenamento de substâncias COMPLEXO OU APARELHO DE GOLGI Copyright (c) by W. H. Freeman and Company A MODIFICAÇÃO DE OLIGOSSACARÍDEOS ADICIONADOS EM ALGUMAS PROTEÍNAS NO RER É COMPLETADA NO COMPLEXO DE GOLGI Oligosacarideos podem promover enovelamento e estabilidade a glicoproteínas CONTROLE DO TRÁFEGO DE VESÍCULAS PROTEÍNAS CONTENDO RESÍDUOS DE MANOSE 6-FOSFATO SÃO DIRECIONADAS PARA OS LISOSSOMOS VIA DA MANOSE 6-FOSFATO(M6P) CONTROLE DA SECREÇÃO CELULAR LISOSSOMOS Consiste em vesículas formadas a partir do complexo de golgi que armazenam uma grande quantidade de enzimas digestivas (enzimas hidrolíticas), tais como: DNAse, RNAse, proteases, lipases e glicosidases. Funções: digestão celular, autofagia e autólise ou apoptose PEROXISSOMOS Consistem em vesículas formadas a partir do REL, que armazenam enzimas oxidativas (ex: oxidases, peroxidases e catalases), as quais são responsáveis pela degradação de ácidos graxos e substâncias tóxicas. GLIOXISSOMOS Consiste em vesículas formadas a partir do REL, que são exclusivas de vegetais e são responsáveis pelo ciclo do glioxilato, que consiste numa via metabólica responsável pela convesão de lipídios em carboidratos. VACÚOLO DO SULCO CELULAR Consiste em estruturas exclusivas de células vegetais, destinadas ao armazenamento de substâncias, tais como pigmentos, produtos de excreção, entre outros. VACÚOLO CONTRÁTIL OU PULSÁTIL Consiste em estruturas exclusivas de protozoários de água doce, responsáveis pela eliminação do excesso de água deste tipo celular. VACÚOLO DIGESTIVO Consiste em estruturas comumente encontradas em células animais, as quais são formadas a partir da fusão de fagossomo ou pinossomo ao lisossomo, sendo responsável pelo processo de digestão celular.
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