BiologiaCelular_Unidade2.3b_PDF

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10/08/2013
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Unidade 2 – Estruturas 
Celulares
Prof. Christiano Bittencourt Machado, Ph.D.
Universidade Estácio de Sá
SDE0004 – Biologia Celular
Fisioterapeuta – Universidade Estácio de Sá – Campus Friburgo
Doutor em Física Acústica – Universidade de Paris 6 – França
Doutor em Engenharia Biomédica – COPPE/UFRJ
2.3. Citoplasma
(Sistema de endomembranas)
Aspectos gerais
• Sistema de endomembranas � um dos mais 
volumosos da célula;
• Composto por cisternas, sacos, túbulos, que se 
comunicam entre si;
• Em alguns lugares, a comunicação é direta e em 
outros é mediada por vesículas transportadoras;
• Composto por:
– Retículo endoplasmático liso e rugoso (REL e RER);
– Complexo de Golgi (CG)
– Endossomos
– Lisossomos
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• Fig 7.1
• Composto por uma rede 3D de túbulos e sacos 
achatados totalmente interconectados;
• Se divide em dois setores, que se diferenciam 
pela ausência (REL) e presença (RER) de 
ribossomos;
– Na célula muscular estriada � REL é chamado de 
retículo sarcoplasmático;
Retículo endoplasmático
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• Funções:
– Reações centrais da síntese de triglicerídios (ou 
triacilgliceróis);
– Responsável pela biogênese das membranas 
celulares: síntese de seus lipídios, proteínas e seus 
carboidratos;
– A membrana do RE incorpora moléculas de 
colesterol ingressadas na célula por endocitose e 
também as sintetiza;
– As proteínas destinadas ao RE se inserem na 
membrana ou são liberadas na cavidade da 
organela:
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– Polipeptídeos fabricados por ribossomos livres no 
citosol se incorporam no RE;
– As chaperonas hsp70 asseguram a dobradura 
normal das proteínas na cavidade do RE;
– Síntese das glicosaminoglicanas e das 
proteoglicanas ocorre no RE: proteoglicanas são 
formadas pela união de proteínas com 
glicosaminoglicanas � são polissacarídeos 
complexos;
– A membrana dos autofagossomos é fornecida 
pelo REL;
– O REL é o principal depósito de Ca2+ da célula;
• Em algumas células, o REL cumpre funções 
especiais:
– Síntese de esteróides nas gônadas e glândulas 
supra-renais;
– Síntese de lipoproteínas nos hepatócitos;
– Desfosforilação da glicose 6-fosfato no tecido 
hepático;
– Desintoxicação nos hepatócitos (ex: citocromos 
P450).
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• Posiciona-se entre o RE e a membrana 
plasmática, com os endossomos e os lisossomos 
situados entre esta e o complexo;
• Composto por uma ou várias unidades funcionais 
chamadas dictiossomos: face de entrada (cis) e 
de saída (trans);
• Cada dictiossomo é composto por:
– Rede e cisterna cis
– Cisternas médias independentes
– Cisterna e rede trans
Complexo de Golgi
• Fig 7.5
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• Funções:
– Síntese de glicolipídios (membranas celulares);
– Síntese e processamento dos oligossacarídeos 
ligados a proteínas mediante ligações N-
glicosídicas começam no RER e terminam no CG;
– Síntese dos oligossacarídeos ligados a proteínas 
por ligações O-glicosídicas;
– Algumas proteínas são processadas no RE e no CG, 
como por exemplo o precursor da insulina, a pré-
pró-insulina.
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• As vesículas transportadoras originárias do CG 
se unem aos endossomos;
• Uma boa parte das vesículas transportadoras 
oriundas da face de saída do CG tem como 
destino a membrana plasmática;
• A vesícula expulsa seu conteúdo para fora da 
célula por um processo denominado 
exocitose, que se dá com a fusão da 
membrana da vesícula com a membrana 
plasmática e a descarga do conteúdo vesicular 
no meio externo.
• As vezes, a quantidade de membrana 
transferida para a membrana plasmática 
alcança grandes proporções. Isso é 
compensado pela formação simultânea de 
vesículas transportadoras que funcionam em 
sentido contrário, ou seja, que têm origem na 
membrana plasmática e se transferem para o 
CG, através da endocitose.
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• A secreção (descarga do conteúdo das 
vesículas transportadoras no meio 
extracelular) pode ser:
– Constitutiva: as moléculas são segregadas de 
forma automática;
– Regulada: as moléculas são retidas no citoplasma 
até a chegada de uma substância indutora ou 
outro sinal que ordene sua liberação.
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• Os endossomos são organelas localizadas 
funcionalmente entre o CG e a membrana 
plasmática;
• A membrana do endossomo possui uma 
bomba de prótons que quando é ativada 
transporta H+ do citosol para o interior da 
organela cujo pH desce a 6,0:
Endossomos
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• Existem duas formas de endocitose:
• O endossomo exerce suas funções de uma 
maneira singular. Tanto recebe o material 
ingressado por endocitose – trazido por 
vesículas pinocíticas ou por fagossomos –
como incorpora enzimas hidrolíticas trazidas 
por vesículas provenientes do CG;
• O endossomo é o lugar da célula onde 
convergem tanto os materiais que vão ser 
digeridos – ingressados por endocitose –
como as enzimas hidrolíticas encarregadas de 
fazê-lo. Acredita-se que a combinação destes 
elementos converte o endossomo em 
lisossomo.
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• Endossomos primários e secundários:
• Transcitose: materiais ingressados por 
endocitose por um lado da célula atravessam o 
citoplasma e saem por exocitose pelo lado 
oposto:
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• Organelas que digerem os materiais 
incorporados por endocitose;
• Participam da autofagia � digerem 
elementos da própria célula formando 
autofagossomos;
• Possui polimorfismo.
Lisossomos
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• Se originam na membrana plasmática e nas 
membranas das organelas do sistema de 
endomembranas;
• Assim fazem com o concurso de uma 
cobertura protéica da qual existem vários 
tipos, embora em alguns ainda não foram 
descobertas suas proteínas. As mais estudadas 
são conhecidas com os nomes de cobertura 
de COP e cobertura de clatrina.
Vesículas transportadoras (VT)
• Cobertura COP (Coat protein) forma-se pela 
associação de múltiplas unidades protéicas;
• A cobertura de clatrina resulta da associação 
de várias unidades protéicas chamadas 
trisquélions.
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• Quando uma VT emerge de um dos 
compartimentos doadores e se dirige para o 
compartimento receptor com o qual se irá fundir, 
deve avançar pelo caminho adequado e não se 
extraviar em meio às membranas que 
atravessam o citoplasma;
• Isto é alcançado porque existe um mecanismo 
desenhado para assegurar a chegada da VT ao 
compartimento correto;
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• Depende de dois tipos de proteínas receptoras 
mutuamente complementares, uma pertencente 
à membrana do compartimento doador e outra à 
membrana do compartimento receptor: 
respectivamente, v-SNARE e t-SNARE (vesicle- e 
target-SNAP receptor);
• Rab (Ras protein from brain): proteína que 
participa da união entre v- e t-SNARE.
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• Cavéolas: invaginações muito pequenas em 
alguns tipos celulares;
• Particularmente abundante nas células 
endoteliais, nas musculares lisas e nos 
adipócitos:
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• Organela responsável pelo armazenamento 
das enzimas diretamente relacionadas com o 
metabolismo do peróxido de hidrogênio 
(H2O2);
• Contêm a maior parte da catalase celular, 
enzima que converte H2O2 em água e 
oxigênio: 
2 H2O2 � 2 H2O + O2
Peroxissomos
ESTUDO DIRIGIDO
1) Quais são as organelas que fazem parte do sistema de endomembranas?
2) Caracterize a estrutura a função do: a) retículo endoplasmático; b) complexo 
de Golgi; c) Endossomos; d) Lisossomos.
3) O que é endocitose? Quais são os tipos?4) O que é trancitose?
5) Qual a relação entre o endossomo e o lisossomo?
6) Qual a importância do lisossomo?
7) Como as vesículas transportadoras se orientam através do citoplasma, para 
descarregar suas moléculas em locais específicos?
8) O que são cavéolas? Onde elas são mais comuns?
9) O que são peroxissomos e qual a sua importância na célula?