SISTEMA ENDOMENBRANAS

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SISTEMA ENDOMENBRANAS
Distribui por todo citoplasma 
Composto por:
Cisternas, sacos, túbulos.
Obs: se comunicam entre si, em alguns lugares, a comunicação é direta e em outros é mediada por vesículas transportadoras. 
 se originam de um compartimento e se transferem para outro em virtude de processos que envolvem a perda e o ganho de membranas.
Funcionamento da vesículas transportadoras:
brotam da membrana de um compartimento, chamado doador viajam pelo citosol em busca de outro compartimento (receptor), com cuja membrana se fundem em consequência, parte da membrana e parte do compartimento doador se transferem, para a membrana e para o interior do compartimento receptor.
Obs: o compartimento doador recupera a membrana perdida graças as vesículas recicladoras.
Organelas que compõem o sistema:
Reticulo endoplasmático 
Complexo de Golgi
Endossomos 
Lisossomos 
Obs: As membranas destas organelas e as das vesículas transportadoras são constituídas por uma dupla camada lipídica, uma das faces desta membrana se relaciona com o citosol e a outra a cavidade das organelas.
 RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO 
Distribui por todo citoplasma
Composto por: túbulos e sacos totalmente interconectados
Organela indivisível
citoesqueleto se encarrega de manter seus componentes em posições mais ou menos fixas dentro do citoplasma.
»Esta organela se divide em dois setores:
retículo endoplasmático liso (REL): não tem ribossomas; túbulos interligados, cujo volume e distribuição espacial diferem nos diversos tipos de células, essas diversidades se da pelas funções.
Ex: exemplo, a célula muscular estriada contém um REL absolutamente singular (retículo sarcoplasmático), adaptado para a contratilidade do citoesqueleto.
retículo endoplasmático rugoso (RER): tem ribossomas; muito desenvolvido nas células que realizam síntese protéica ativa; sacos achatados, que quando são abundantes encontram-se separados por um espaço citosólico estreito repleto de ribossomas. 
Obs: Em geral, compõem complexos polissomas, que consistem em grupos de ribossomas circundada por uma molécula de RNAm; a afinidade do RER pelos ribossomas deve-se a existência de receptores específicos em sua membrana.
COMPLEXO DE GOLGI
posiciona-se entre o RE e a membrana plasmática.
Por meio de vesículas transportadoras, as moléculas provenientes do RE alcançam ó complexo de Golgi, percorrem-no, desprendem-se e chegam á membrana plasmática ou endossomos.
São transferidos fragmentos de membrana do RE para a membrana plasmática ou para a membrana dos endossomos, enquanto as moléculas provenientes da cavidade do reticulo são lançadas no meio extracelular ou penetram na cavidade dos endossomos.
Composto por: 
Dictiossomos 
 na célula secretor polarizada, tem um grande dictiossomos único: células da mucosa intestinal, da tireoide e do pâncreas exócrino. 
 outras células, vários dictiossomos pequenos distribuídos por todo o citoplasma.
Caracteristicas morfológicas: forma curva, com a face convexa voltada para o núcleo e a face côncava orientada para a membrana plasmática.
Composiçao do dictiossomos:
Uma rede cis, formada por numerosos sacos e túbulos interconectados.
Uma cisterna cis ligada a rede cis.
Uma ou mais cisternas medias independentes.
Uma cisterna trans ligada a rede trans.
Uma rede trans.
Obs: a face de entrada do dictiossomos, recebe somente vesículas transportadoras provenientes do RE.
FUNÇÕES DO RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO 
Ocorrem reações centrais da síntese dos triglicerídeos; sua síntese ocorre no citosol, onde os ácidos graxos se unem a coenzima A (CoA).
Responsável pela biogêneses das membranas celulares; a célula produz membranas novas de modo permanente, são produzidas para possibilitar o desenvolvimento de partes do corpo celular (ex: axônio nos neurônios); a biogênese da membrana celulares compreende a síntese de seus lipídios, proteínas e carboidratos.
Fornece os fosfolipídios das membranas das mitocôndrias e dos peroxissomas.
Os lipídios das membranas celulares são sintetizados na membrana do RE.
COMPLEXO DE GOLGI
Síntese dos glicolipidios 
 As proteínas são sintetizadas nos ribossomas do citosol (RER)
Os primeiros passos da síntese de uma proteína destinada ao RE ocorrem no ribossoma quando este ainda se encontra livre no citosol.
A união do ribossoma com a membrana do RE ocorre se a proteína surge do ribossoma que possui um segmento peptídico com a informação apropriada, ou seja, um peptídeo sinalizador, especifico para cada membrana
Nas proteínas destinadas ao RER, o peptídeo sinalizador pode consistir de uma seqüência de cerca de 30 aminoácidos, situada na extremidade amina ou próxima dela; as proteínas que são liberadas na cavidade do RER possuem este sinal localizado somente no extremo amina da molécula
EX: se a proteína transmembrana atravessar a dupla camada uma única vez (passagem única), necessita apenas de um sinal, chamado sínal de ancoragem; proteína de passagem múltipla, esta contem tantos sinais quantas vezes ela cruze a dupla camada, consistentes nos peptídeos sinalizadores que se alternam com sinais de ancoragem.
Apenas o primeiro peptídeo sinalizador que sai do ribossoma é reconhecido pela partícula de reconhecimento do sinal (PRS)
 complexo ribonucléico composto por seis proteínas diferentes e uma molécula de RNA
 PRS ligada ao peptídeo sinalizador se dirige ao RER e se une à sua membrana mediante receptor específico Esta ligação consome energia, que é cedida por um GTP hidrolisado por uma GTPase presente no receptor PRS arrasta o ribossoma para o RER, e cumpre outra importante função: detém a síntese da proteína para que esta não saia do ribossoma, já que fora dele se dobraria e não poderia ingressar no RER Ribossoma se une ao seu receptor, a PRS se separa do seu Tendo em vista que a PRS se separa também do peptídeo sinalizador, é retomada a síntese da proteína, cujo extremo sai do ribossoma e ingressa em um túnel protéico que cruza a membrana do RER.
Obs: tuneis deste tipo são denominados translócons. 
As proteínas destinadas ao RE contem um ou + sinais dependendo de que sejam liberadas na cavidade da organela ou inseridas em sua membrana.
As proteínas destinadas à cavidade do RER têm um único peptídeo sinalizador localizado na extremidade amina.
Obs: Como o peptídeo sinalizador permanece no translócon, quando os segmentos protéicos que o
seguem ingressam na cavidade, dobram-se como uma forquilha. Em seguida, visto que o peptídeo sinalizador é cindido por uma protease conhecida como peptidase sinalizadora (peptidase sinal), o peptídeo se perde e é gerada na proteína uma nova extremidade amina, e passa a cavidade. Finalmente, esta recebe os segmentos restantes da proteina, cuja síntese continua no ribossoma pela incessante agregação de aminoácidos em sua extremidade carboxila. Ao término da síntese, a proteína é liberada na cavidade do RER, esta permanecera no RE ou se dirigira, ao complexo de Golgi, onde ira permanecer ou se tranfirira, para um endossomos ou para a membrana plasmática.
 Algumas proteínas podem ficar retidas na membrana plasmática ou ser segregadas. Por exemplo, a imunoglobulina produzida pelo linfócito B primeiramente atua como um receptor de membrana e, em seguida, é segregada (ou seja, converte-se em um anticorpo).
 Polipeptídeos fabricados por ribossomas livres no citosol se incorporam ao RE.
Incorporam-se ao RE por túneis constituídos por proteínas transportadoras da família ABC
 A cavidade do RER conta com chaperonas hsp70 similares, pois evitam o pregueamento prematuro ou incorreto das proteínas ingressadas nas organelas.
Se as chaperonas não obtiverem êxito, as proteínas mal dobradas passam do RER para o citosol depois de atravessar o translócon que usaram para ingressar na organela (retrotranslocaçao).
No citosol, as proteínas se conjugam com ubiquitinas e são degradadas por proteassomas.
 A maioria das proteínas que ingressam no sistema de endomembranas incorpora oligossacarídeos a suas moléculas, de modo que se convertem em glicoproteínas.a síntese dos oligossacarídeos que se unem por ligações N- glicosídicas começa no RE e termina no complexo de Golgi.
participam enzimas chamadas glicosiltransferases, que tomam monossacarídeos de moléculas doadoras e os transferem à cadeia oligossacarídica em crescimento. Como nos glicolipídios, a moléculas doadoras são nucleosídeos: UDP, GDP E CMP. 
Obs: Além disso, intervém o dolicol fosfato, um lipido da membrana do RE.
 os oligossacarídeos unidos a proteínas por ligações 0-glicosídicas se ligam a uma serina ou a uma treonina. Sua síntese ocorre na cavidade do complexo de Golgi pela agregação, por meio de glicosiltransferases específicas de sucessivos monossacarídeos.
 proteoglicanas são glicoproteínas formadas pela união de proteínas com glicosaminoglicanas (GAG). 
síntese das proteoglicanas ocorre na cavidade do retículo endoplasmático.
As proteoglicanas passam para a membrana plasmática, onde fazem parte do glicocálice, daí, muitas são liberadas para o meio extracelular, para o qual suas moléculas devem ser cindidas, já que se trata de glicoproteínas integrais.
Nos tecidos conjuntivos, as proteoglicanas que são liberadas passam para a matriz extracelular, enquanto em alguns epitélios de revestimento fazem parte do muco que protege e lubrifica sua superfície.
 Algumas proteínas são processadas no RE e no complexo de Golgi.
Antes de serem segregadas, algumas proteínas sofrem uma série de modificações imprescindíveis ao seu funcionamento normal
Ex: nas células das ilhotas_do pâncreas é sintetizada a pré- pró- insulina que é o pró-hormônio precursor da insulina. No RE, ao ser movido de sua extremidade amina, um segmento de 26 aminoácidos, correspondente ao peptídeo sinalizador, a pré-pró-insulina se converte em pró-insulina. Esta contém 81 aminoácidos, 51 dos quais pertencem à insulina ativa e 30 a um peptídeo de conexão chamado peptídeo C. Por meio de vesículas transportadoras, a pró-insulina do RE ao complexo de Golgi, onde uma enzima hidrolítica específica separa a insulina do peptídeo C.
 Grupos manose-6-fosfato são sinais que coduzem as enzimas ate a região de saída do complexo de Golgi e as colocam nos setores reservados para seu envio aos endossomos.
 a manose-6-fosfato se forma depois que a enzima hidrolitica, proveniente do RE, chega à região de entrada do complexo de Golgi, em seguida, ela se liga a um receptor especifico presente na organela. 
Obs: A importância da chegada das enzimas hidrolíticas aos lugares corretos do complexo de Golgi é confirmada pela existência de uma rara doença lisossômica que é produzida pela falha dessa função. Assim, na doença das células I (de inclusão) (ou enfermidade I), por causa dos transtornos genéticos.
Obs2: o lado de saída do complexo de Golgi emite vesículas transportadoras destinadas aos endossamos e à membrana plasmática.
 As vesículas transportadoras originárias do complexo de Golgi se unem aos endossomos.
As vesículas que se unem aos endossamos integram, dentro do sistema de endomembranas, um subsistema importantíssimo para o funcionamento da célula, dedicado à digestão das substâncias que ingressam por endocitose.
 A vesícula transportadora 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.
Uma boa parte das vesículas transportadoras oriundas da face de saída do complexo de Golgi tem como destino a membrana plasmática; as membranas dessas vesículas são transferidas para a membrana plasmática e que as moléculas solúveis contidas em suas cavidades saem para o exterior.
vesículas de reciclagem são geradas por endocitose.
Uma reciclagem similar ocorre nas terminações axônicas dos neurônios, onde vesículas geradas por endocitose são incorporadas a endossomos com a finalidade de reciclar a membrana cedida para a membrana plasmática da terminação axônica durante a exocitose das vesículas sinápticas.
Obs: endossomos das terminações nervosas geram as vesículas sinápticas que se carregam de neurotransmissores, cuja exocitose completa o ciclo.
 O processo que provoca a descarga do conteúdo das vesículas transportadoras no meio extracelular é denominado secreção. Esta pode ser constitutiva ou regulada
secreção constitutiva, as moléculas são segregadas de forma automática, conforme o complexo de Golgi emite as vesículas que as transportam.
secreção regulada, as moléculas são retidas no citoplasma, até a chegada de uma substância indutora ou outro sjnal que ordene sua liberação; vesículas transportadoras que intervêm nas secreções reguladas são: vesículas secretórias ou glanulos de secreção.
 as organelas envelhecidas são eliminadas da célula através de certas organelas especiais- autofogossomos, que geram um fenômeno biológico denominado autofagia; o autofogossomos se envolvem com uma membrana fornecida pelo REL.
 O REL é o principal depósito de Ca2+ da célula
A concentração de Ca+ no citosol é muito inferior à existente na càvidade do retículo endoplasmático e no líquido extracelular.
Nas células em geral os canais de Ca2+ se abrem por meio de um ligante, o IP3; nas células musculares estriadas, os canais de Ca2+ do retículo sarcoplasmático são dependentes de voltagem, já que se abrem quando o potencial de membrana é modificado.
Obs: em algumas células o REL cumpre funções especiais. Ex: síntese de esteroides; síntese de lipoproteína; desfosforilaçao da glicose 6-fosfato; desintoxicação.
 ENDOSSOMOS
localizadas funcionalmente entre o complexo de Golgi e a membrana plasmática
 possui uma bomba de prótons que quando é ativada transporta H+ do citosol para o interior da organela cujo pH desce a 6,0
os solutos atravessam a membrana plasmática por transporte ativo ou passivo e ingressam na célula.
 As macromoléculas e as partículas entram por meio de um mecanismo completamente diferente- endocitose. De acordo com o tamanho e as propriedades físicas do matéria que vai ser incorporado, esse mecanismo é chamado pinocitose ou fagocitose.
Pinocitose: compreende o ingresso de líquidos junto com as macromoléculas e os solutos dissolvidos neles
Obs: Pinocitose inespecífica: as substancias ingressam automaticamente 
Pinocitose regulada: as substancias interagem com receptores específicos na membrana plasmática, o que desencadeia a formação das vesículas pinociticas. 
 Fagocitose: macrófagos e nos leucócitos neutrófilos; constitui um meio de defesa ou de limpeza, capaz de eliminar pequenos parasitas, bactérias, células prejudiciais, danificadas ou mortas, restos de células e todo tipo de partículas estranhas ao organismo.
Obs: Uma vez que o material se fixa sobre a superfície externa da célula, a membrana plasmática emite prolongamentos envolventes que o rodeiam para deixá-lo englobado no interior do plasma, que forma uma vesícula muito maior que a pinocítica, chamada de fagossomo.
 Endossomo exerce suas funções de uma maneira singular. Tanto recebe o material ingressado por endocitose, como incorpora enzimas hidrolíticas trazidas por vesículas provenientes do complexo de Golgi.
 Aqui também são recicladas as membranas que juntamente com os receptores da manose 6-fosfato regressam à região de saída do complexo de Golgi; essa reciclagem torna possível a reutilização dos receptores.
 Na síntese, o endossomo é ó 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. 
 ANALISE MORFOFUNCIONAL: 
Endossomo primário: próximo da membrana plasmática; serve de estação intermediaria para canalização do material endocitado; por meio das vesículas recicladoras devolvem à membrana plasmática as porções de membrana e os receptores trazidos pelas vesículas pinocíticas; 
Obs: Como no endossamo primário os receptores se acham unidos ao material endocitado, antes da reciclagem devem se separar dele. A separação ocorre como conseqüência da queda do pH no endossomo,que começa a baixar quando a bomba de próton da membrana da organela é ativada. 
Endossomo secundário: próximo do complexo de Golgi; entrega o material endocitado.
Obs: esta organização morfofuncional corresponde às vesículas pinocíticas, já que o fagossomo - nos macrófagos e nos leucócitos neutrófilos – não conta com o endossomo primário e se funde diretamente com um endossamo secundário que, ao receber enzimas hidrolíticas do complexo de Golgi, converte-se em um lisossomo de grande tamanho chamado fagolisossomo.
 Para alguns autores, há um único tipo de endossamo que reside, alternadamente, nas proximidades da membrana plasmática, onde adquire o material endocitado, e nas cercanias do complexo de Golgi, onde recebe as enzimas hidrolíticas. Esta organização faz com que o endossamo realize incessantes translados de ida e volta entre ambos os pontos.
 Transcitose: materiais ingressados por endocitose por um lado· da célula atravessam o citoplasma e saem por exocitose pelo lado oposto. O cruzamento através do citoplasma é realizado dentro da vesícula formada durante a endocitose, apesar de que, em alguns casos, empregam um endossamo como compartimento ou estação intermediária
Ex: células endoteliais dos capilares sangüíneos, já que são atravessadas por macromoléculas que passam do sangue aos tecidos; células secretoras das glândulas lacrimais e nas mucosas de alguns órgãos das vias digestórias, respiratórias e urinarias; células são atravessadas por anticorpos da família das imunoglobulinas G.
 LISOSSOMOS
 todas as células contém
 Poliformismo
 Organelas que digerem os materiais incorporados por endocitose.
 Formados a partir de endossomos que receberam dois tipos de vesículas transportadoras, umas com material endocitado e outras com enzimas hidrolíticas.
 As enzimas lisossômicas tomam-se ativas em pH de 5. Este grau de acidificação é alcançado graças a uma bomba de H+ presente na membrana do lisossomo.
Obs: A membrana do lisossomo se acha protegida do efeito destruidor das enzimas hidrolíticas porque seu lado luminal contém uma enorme quantidade de glicoproteínas, De outro modo, se a membrana do lisossomo se romper, as enzimas que dele escapem não afetarão os demais componentes celulares porque serão inativadas ao entrar em contato com o citosol cuja o pH= 7,2.
 No interior dos lisossomos as proteínas e os carboidratos endocitados são digeridos transformando-se, respectivamente, em dipeptídeos e monossacarídeos. Estes e outros produtos de degradação atravessam a membrana lisossômica e passám para o citosol, onde acabam por ser digeridos ou são aproveitados para gerar novas moléculas.
 Terminadas suas funções, as enzimas lisossômicas também passam ao citosol, onde são degradadas por proteassomas; lisossomos se reconvertem em endossomos.
Obs: Algumas substâncias endocitadas não terminam de ser digeridas e permanecem nos lisossomos, que por isso adquirem o nome de corpos residuais. Algumas vezes, as substâncias não digeridas são expulsas da célula por um processo comparável com a exocitose. Se isto não ocorre, com o tempo convertem-se em pigmentos de desgaste depositados no citosol.
 A célula conta com dois dispositivos para degradar as proteínas fabricadas em seu próprio citoplasma, ou seja, não endocitadas; Um atua no citosol e envolve a ubiquitina e os proteassomas, outro compreende os lisossomos, que incorporam proteínas citosólicas destinadas a desaparecer e as digerem em sua cavidade.
 os lisossomos contam com receptores membranosos específicos que reconhecem as proteínas que ingressam na organela por um translócon.
 A célula elimina organelas envelhecidas por um mecanismo denominado autofagia; aumenta em certas condições.
Ex: diante de um jejum prolongado aparecem numerosos autofagossomos nos hepatócitos. Têm por objetivo conve1ter componentes da célula em alimento para prolongar a sobrevivência do organismo.
 Diversas doenças congênitas ocorrem por mutações dos genes que codificam as enzimas lisossômicas.
Ex: doença de Tay-Sachs alguns neurônios aparecem repletos de um gangliosídio; doença de Gaucher é caracterizada pelo acúmulo de glicocerebrosídio; doença de Niemann-Pick mostra um acúmulo de esfingomielina; 
 VESICULAS TRANSPORTADORAS
são envolvidas por uma cobertura protéica: 
 Cobertura de COP (forma-se pela associação ordenada de múltiplas unidades protéicas: 2 tipos de coberturas de COP, que se identificam não somente porque são compostas de unidades protéicas distintas (COPI e COPII), geram vesículas em lugares diferentes.
Obs: COPII gera as vesículas que se formam no RE e se dirigem para a face de entrada do complexo de Golgi, enquanto a cobertura de COPI gera tanto as vesículas que se formam no lado de entrada do complexo de Golgi e retornam ao RE, quanto as que interconectam as cisternas do complexos de Golgi.
Cobertura de clatrina (resulta da associação de varias unidades proteicas- trisquélions): ela gera as 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 endossamos e à membrana plasmática durante a secreção regulada.
Obs: As vesículas transportadoras começam a se formar quando as unidades protéicas da fatura cobertura se apóiam sobre a face citosólica de uma área circunscrita de uma membrana celular plana, que fornecem a força mecânica para que se curve para o citosol.
Obs2: No caso das vesículas cobertas de clatrina, o desprendimento se produz quando várias unidades da proteína motora dinamina rodeiam o colo das fossetas e o estrangulam até seccioná-lo.
Obs3: Quando se conectam com a membrana, fazem-no por meio de uma proteína chamada ARF e pelo domínio citosólico do receptor da molécula que vai ser transportada pela vesícula em formação; COPI e a COPII ligam-se a proteínas específicas denominadas ARF1 e Sar1; determinam em que lugar deve se formar a vesícula transportadora, recrutam as unidades COPI ou COPII e estas se associam e compõem a cobertura protéica que provoca a curvatura da membrana.
proteínas receptoras mutuamente complementares, uma pertencente à membrana do compartimento outra à membrana do compartimento receptor- v-SNARE e t-SNARE.
 v-SNARE_abandonam a membrana_dos compartimentos doadores quando se transferem para a membrana das vesículas transportadoras.
 Obs: O retorno de uma vesícula recicladora ao compaitimento doador apropriado, e não a outro, se deve a que sua membrana recupera a v-SNARE original e ao fato de que a membrana do compartimento de origem conta com uma t-SNARE idêntica à da membrana do compartimento receptor; A união entre uma v-SNARE e sua t-SNARE complementar depende de uma proteína chamada Rab.
 Quando a v-SNARE se liga à t-SNARE, as membranas interatuantes se colocam a uma distância que toma possível o processo de fusão, nesse processso intervem um conjunto de proteínas fusogenicas que se localizam no citosol. São conhecidas quatro, três das quais identificadas com a sigla SNAP, e a quarta NSF
Obs: O processo de fusão de membranas consome energia fornecida por um ATP hidrolisado pela ATPase do NSF. A energia é necessária para desarmar o complexo fusogênico depois da fusão e separar as SNAP e o NSF das membranas; SNAP e o NSF regressam ao citosol e podem ser reutilizados.
A entrada do colesterol na célula:
O colesterol-LDL entra nas células por endocitose, após ligação prévia a receptores específicos situados na membrana plasmática.
Obs: As enzimas atuam sobre o colesterol LDL e separam a LDL do colesterol, que passa ao citosol e é utilizada como matéria-prima para a síntese de outras moléculas ou se incorpora à membrana do RE.
Obs2: hipercolesterolemiafamiliar é uma doença causada por uma mutação do gene que codifica o receptor de colesterol-LDL, que é defeituoso ou ausente. Como conseqüência, o colesterol não entra nas células e sua concentração se eleva no sangue, o que acarreta o aparecimento de quadros precoces de arteriosclerose.
Membrana plasmática de muitos tipos celulares se desenvolvem invaginaçõesmuito pequenas chamadas cavéolas; se formam a partir de áreas circunscritas de membrana plasmática chamadas balsas lipídicas em colesterol e esfingofosfolfilídios; proteína integral chamada caveolina, que é a proteína gue produz a invaginaçao; substâncias indutoras mais comum detectadas no interior das cavéolas são a insulina o EGF e o PDGF.
 O SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS NA CÉLULA VEGETAL
Nas células indiferenciadas do meristema, as membranas do RE são relativamente escassas e estão mascaradas por numerosos ribossomas livres que preenchem o citosol.
Nas células vegetais diferenciadas, o RE é abudante e forma túbulos que ingressam no plasmodesmas.
Nas células crivosas, sobre estes túbulos fomase-se depósitos de calose (polissacarídeo).
Complexo de Golgi é essencial para a secreção. Em suas cisternas se processam e se concentram os produtos de secreção, que finalmente são descarregados no exterior; componentes do complexo de Golgi serve para o transporte de certas proteínas de depósitos.
Na maioria das células vegetais existe um ou mais compartimentos chamados vacúolos, limitados por membranas, Existem dúvidas sobre sua origem, mas acredita-se que se formam pela fusão entre si de vesículas surgidas do complexo de Golgi. A funções dos vacúolos são variadas. Alguns se comportam como lisossomos, outros servem de depósito para nutrientes e desetos metabólicos, e outros guardam líquidos e são usados para regular o volume e a turgência da célula.
MITOCÔNDRIA: ENERGIA CELULAR I
 A maior parte da energia usada pela célula é fornecida pelo ATP
A energia encontra-se depositada nas ligações químicas entre os fosfatos do ATP; quando o ATP se hidrolisa, juntamente com a liberação de energia é gerado um ADP e um fosfato.
Ex: ADP se comporta como uma pequena "bateria descarregada", que ao ser carregada pela ligação de um fosfato se converte em ATP, a "bateria carregada''.
As usinas geradoras de moléculas de ATP são as mitocôndrias, que captam a energia depositada nas ligações covalentes das moléculas dos alimentos e transferem-na ao ADP.
 A energia das moléculas alimentícias é extraída mediante oxidações
A maior parte da energia contida nas moléculas dos alimentos é extraída através de uma sucessão de oxidações; se as oxidações não fossem graduais, a energia química se liberaria inesperadamente e se dissiparia como calor.
Obs: Durante o processamento dos alimentos, em algumas reações de oxidação e redução, intervêm duas moléculas intermediárias importantes: as coenzimas nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD) e flavina adenina dinucleotídeo (FAD). Em sua forma oxidada, a primeira é representada pela sigla NAD+, e, em sua forma reduzida, com a sigla NADH. A segunda, com as siglas FAD e FADH2.
 Os alimentos são degradados por enzimas
A cisão enzimática dos alimentos ocorre em três cenários orgânicos: o tubo digestório, o citosol e a mitocôndria
 A degradação dos alimentos começa no sistema digestório
 A primeira etapa da cisão enzimática dos alimentos ocorre na luz do tubo digestório, de modo que é extracelular. Assim, mediante enzimas segregadas por diversas células desse tubo, os carboidratos se degradam em monossacarídeos (especialmente glicose), os lipídeos se convertem em ácidos graxos e glicerol, e as proteínas são degradadas em aminoácidos.
Para assegurar um abastecimento contínuo de energia, as células guardam no citosol parte no citosol parte da glicose dos ácidos graxos sob a forma de glicogênio e de triacilglicerois.
 A glicólise ocorre no citosol 
 Glicólise na qual intervêm 10 enzimas consecutivas localizadas no citosol, cada molécula de glicose, contendo 6 átomos de carbono, dá lugar a duas moléculas de piruvato, que consistem de 3 carbonos cada uma.
Obs: parte da energia liberada durante a glicólise não e transferida diretamente ao ATP, mas promove redução de dois NAD+ (um por cada piruvato).
Voltando aos piruvatos, deixam o citosol e entram nas mitocôndrias.
 Nas mitocôndrias ocorre a descarboxilação oxidativa, o ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa.
 descarboxilação oxidativa (terceira etapa da degradação dos carboidratos) Por ação de um complexo multienzimático chamado piruvato desidrogenase, presente nas mitocôndrias, cada piruvato se converte em uma acetila, a acetila se liga a uma coenzima -a coenzima A (CoA)- com a qual compõe a acetil CoA. O carbono do piruvato é removido junto com dois oxigênios, o que produz C02, O piruvato cede também um íon hidreto (H-), quer dizer, um H+ e dois e-.
Obs: Durante a descarboxilação oxidativa é gerada energia suficiente para reduzir um NAD+ (que recebe o H-), o qual se traduz na formação de um NADH por cada acetila produzida.
Os átomos de carbono e hidrogênio da acetila (que se acha unida à CoA) são oxidados e, por isso, gerados C02 e H20 . As oxidações são graduais e em seu transcurso é liberada energia depositada nas ligações covalentes entre esses átomos, a qual passa ao ATP. Ambos os processos - as oxidações e a formação de ATP – ocorrem em dois tempos; no primeiro é gerado C02 e no segundo H2O.
 Ciclo de Krebs (primeiro desses tempos que representa a quarta etapa da degradação dos glicídios) a energia liberada nesta etapa, uma pequena fração é aproveitada.para gerar um ATP de forma direta (por via do GTP), porém a maior parte é utilizada para reduzir três_NAD+, que então se convertem em outros tantos NADH, e FADH, que passa a seu estado reduzido ou FADH2•
No segundo tempo, os NADH e os FADH2 são oxidados em outros pontos no começo de uma série de complexos moleculares que são agrupados com o nome de cadeia respiratória, de modo que os NADH e FADH2 voltam a se converter em NAD+ e FAD. 
Obs: Quando ambos os dinucleotídeos, são oxidados, a energia depositada em suas moléculas é liberada e transferida ao ADP que se acha nas mitocôndrias, o qual, uma vez que se fosforila, se converte em ATP.
 fosforilação oxidativa (quinta e ultima etapa na degradação dos glicídios) dá lugar a oxidações acopladas a fosforilações
 Os ácidos graxos são degradados nas mitocôndrias
onde uma série de enzimas específicas os desdobra até gerar entre oito e nove aceltilas cada um; cede uma acetila por ciclo. 
Processo degradativo: -oxidaçao 
 -oxidação dos ácidos graxos é realizada pelas enzimas acil CoA desidrogenase, enoil CoA hidratase, hidroxiacil CoA desidrogenase e -cetoacil CoA tiolase; as acetilas originarias desse processo são cedidas à CoA e ingressam no ciclo de Krebs.
Obs: As gorduras fornecem mais energia que os carboidratos pela quantidade de NADH e FADH2 suplementares que são gerados durante a -oxidação dos ácidos graxos, proporcionalmente maior que os produzidos pela glicose durante a glicólise e a descarboxilação oxidativa.
 Aminoácidos: quando não são utilizados para sintetizar proteínas ou outras moléculas e são necessários para gerar energia, convertem-se por meio de enzimas específicas distintas, alguns pituvatos, outros em acetilas, e outros em moléculas intermediarias do ciclo de Krebs.
DESCRIÇÃO GERAL E ESTRUTURA DAS MITOCÔNDRIAS
são cilíndricas, embora sofram mudanças sutis de forma, derivadas de sua atividade
Seu número varia segundo o tipo celular
estão situadas nas regiões das células onde a demanda de energia é maior; assim, se deslocam de um lado para outro do citoplasma até as zonas necessitadas de energia; Os microtubulos e as proteínas motoras associadas intervem nesse deslocamento.
As mitocôndrias contam com duas membranas e dois compartimentos
uma interna e outra externa, que dão lugar a dois compartimentos, o espaço intermembrana e a matriz mitocondrial.
 Matriz mitocondrial contém numerosas moléculas:
O complexo enzimático piruvato desidrogenase
As enzimas evolvidas na -oxidação dos ácidos graxos
As enzimas responsáveis pelo ciclo de Krebs
A coenzima A (CoA), a coenzima NAD+, ADP, fosfato, 02 etc
Grânulos de diferentes tamanhos, compostos principalmente por Ca2+
Várias cópias de um DNA circular 
Treze tipos de RNAm, sintetizados a partir de outros tantos genes desse DNA
Dois tiposde RNAr, que formam ribossomas parecidos com os citosólicos
Vinte e dois tipos de RNAt para os vinte aminoácidos.
 Matriz interna desenvolve pregueamentos para a matriz que dão lugar às chamadas cristas mitocondriais, com o objetivo de aumentar a superfície da membrana; apresenta um alto grau de especialização e as duas faces de sua dupla camada lipídica. 
Nela se localizam, os seguintes elementos:
Moléculas que compõem a cadeia respiratória; cada um é composto de quatro complexos protéicos relativamente grandes, chamados NADH desidrogenase (I), succinato desidrogenase (II), b-c1 (III) e citocromo oxidase (IV), entre os quais se encontram dois transportadores de elétrons pequenos, denominados ubiquinona e citocromo.
A ATP sintase 
Fosfolipídio duplo: o cardiolipina que impede a passagem de qualquer soluto atrasves da dupla camada lipídica.
Diversos canais iônicos: permitem a passagem seletiva de ions e moléculas do espeça intermembranoso para a matriz mitocondrial e em sentido inverso.
 Matriz externa permeável a todos os solutos existentes no citosol, porém não é permeável às macromoléculas. Isto é porque a sua dupla camada lipídica possui numerosas proteínas transmembrana de passagem múltipla chamadas_porinas, que formàm ·canais aquosos pelos quais passam livremente ions e moléculas.
 Espaço intramembranoso presença das porinas na membrana externa, o conteúdo de solutos no espaço intermembranoso é semelhante ao do citosol, embora tenham alguns elementos próprios e uma levada concentração de H+.
FUNÇÕES DAS MITOCÔNDRIAS
Gera ATP
Descarboxilaçao oxidativa do piruvato e a -oxidaçao dos ácidos graxos
 Proveniente do citosol, o piruvato ingressa na matriz mitocondrial, onde por ação da piruvato desidrogenase perde um carbono e se converte no grupo acetila da acetil CoA; Às acetilas geradas a partir dos piruvatos devem se somar os derivados da -oxidação dos ácidos graxos e do metabolismo de alguns aminoácidos. 
Obs: Qualquer que seja sua origem, o grupo acetila de cada acetil CoA ingressa no ciclo de Krebs. Isto ocorre quando ele se combina com uma molécula de 4 carbonos - o ácido oxalacético - com o qual forma uma molécula de 6 carbonos chamada ácido cítrico, que dá início e nome ao ciclo.
Reações do ciclo de Krebs
 A cada volta cumprida do ciclo de Krebs, dois dos seis carbonos do ácido cítrico são liberados como CO2; A enzima encarregada para transferir o H2 ao FAD é a succinato desidrogenase.
Obs: As moléculas de C02 formadas durante a descarboxilação oxidativa e o ciclo de Krebs passam ao citosol, deste ao espaço extracelular, e, finalmente, ao sangue, que as transporta aos pulmões para sua eliminação.
As oxidações da fosforilação oxidativa ocorrem na membrana interna
 A energia contida nos NADH e no·FADH2 formados durante o ciclo de Krebs se transfere ao ATP depois de uma série de processos que começam com a oxidação de ambos os dinucleotídeos; 
Obs: os e- surgidos destes processos possuem um elevado potencial de transferência, quer dizer, uma grande quantidade de energia. 
Para os e- cedidos pelo NADH, o ponto de entrada é a NADH desidrogenase (complexo I). Desta passam à ubiquinona, que os transfere ao complexo b-c1 (complexo III). Os e- deixam este complexo e ingressam no citocromo c, do qual passam ao último elo da cadeia, a citocromo oxidase (complexo IV).
Por sua vez, os e- cedidos pelo FADH2 têm como ponto de entrada a succinato desidrogenase (complexo II), que os transfere à ubiquinona, a partir da qual fluem pelos elos restantes da cadeia na mesma ordem em que o fazem os e- cedidos pelo NADH.
Obs: O potencial de transferência dos e- vai diminuindo nas sucessivas reações de oxidorredução que ocorrem ao longo da cadeia respiratória; energia cedida pelos e- é utilizadá para transportar os_H+ da matriz mitocondrial para o espaço intermembranoso. (bomba de H+)
Obs2: Em síntese, à medida que a energia fornecida pelos e- é utilizada para transferir os H+ para o espaço intermembranoso, ela é absorvida pelos próprios H+, que a retêm como energia protonicomotora.
A fosforilação é mediada pela ATP sintase
 Porçao F0 forma um túnel que permite o regresso dos H+ à matriz mitocondrial, enquanto a porção F1 é responsável pela fosforilação, quer dizer, catalisa a síntese do ATP a partir de ADP e P; O ATP sai para o citosol por um contratransportador passivo· localizado na membrana mitocondrial interna, a ATP-ADP translocase; A ATP sintase pode também se chamar ATPase, pois é capaz de hidrolisar ATP (a ADP e P) e com a energia liberada bombear H+ para o espaço intermembranoso
Obs: A energia necessária para ·a síntese de ATP é proveniente da energia protonicomotora contida nos H+, que a vão perdendo à medida que regressam para a matriz mitocondrial.
Os H+ e os e- se combinam com o oxigênio atmosférico para formar água
 e-, os quais, depois de perder uma parte substancial de sua energia, abandonam a cadeia-respiratória e_regressam à matriz mitocondrial, e acaba formando o H2O; Com a formação de H20 culmina a fosforilação oxidativa. 
Os NADH gerados durante a glicólise não ingressam nas mitocôndrias
 por conta da membrana interna ser impermeável 
 para que o NADH citosolico possa ceder sua energia ao ATP, entram somente seu e- e H+, já que o próprio NADH não pode entrar. Isso se da graças a moléculas “lançadeiras”, que capta o eletron e o H do NADH, os conduz à mitocôndria, onde os transfere a outra molécula.
Obs: uma das lançadeiras é o glicerol 3-fosfato, formado no citosol após a redução da diidroxiacetona 3-fosfato. O glicerol entra no espaço intramembranoso e se coloca em contato com a membrana mitocondrial interna, mais precisamente com o FAD, ao qual cede os dois e- e os dois H+, quer dizer, a molécula de hidrogênio (H2). Portanto, forma-se um_FADH2 que como sabemos cede seus e- à ubiquinona.
Obs: existem lançadeiras de malato-aspartato, os dois e- e o H+ do NADH citosólico (mais outro H+ do meio) se reduzem a um oxaloacetato, que se converte em malato. Este ingressa na matriz mitocondrial e se reoxida como oxaloacetato. O H2 saído do malato é usado para reduzir um NAD+ a NADH (o H+ que sobra passa ao meio) que, como sabemos, produz 3 ATP. 
O oxaloacetato mitocondrial, uma vez que não pode atravessar a membrana interna da mitocôndria, para passar ao citosol transforma-se em aspartato que a atravessa. No citosol, o aspartato se reconverte em oxaloacetato, o que encerra o ciclo.
Nas células musculares, o piruvato pode se converter em lactato
 Diante da falta de 02 o piruvato, em lugar de se converter no grupo acetil CoA, transforma-se em lactato. Este processo metabólico é conhecido com o nome e fermentação láctica; o lactato se converte em glicose, que utilizará a célula muscular se continuar demandando energia.
Nas mitocôndrias das células da gordura parda, a energia gerada pelas oxidações se dissipa na forma de calor.
 cujas mitocôndrias são incapazes de transferir a energia protonicomotora ao ATP. Na membrana interna destas mitocôndrias existe um transportador de H+ chamado termogenina, o qual não tem a função enzimática da ATP sintase , permitindo o retorno dos H+ à matriz mitocondrial sem que sua energia seja aproveitada para formar ATP. Como conseqüência, a energia protonicomotora, pela reação dos H+ com o e- e o 02 atmosférico durante a formação de H20, se dissipa como calor.
Obs: A gordura parda é um tecido que os recém-nascidos possuem na região interescapular. Se a criança_nascer_em um meio muito frio, os ácidos graxos dos triacilgliceróis depositados nas células de gordura parda degradam-se e geram calor no lugar de ATP.
As mitocôndrias desempenham outras funções
 Remoçao do Ca2+ do citosol.
 Sintese de aminoácidos
 Sintese de esteroides 
 Morte celular
REPRODUÇÃO DAS MITOCÔNDRIAS
 As mitocôndrias se reproduzem para duplicar seu número antes de cada divisão celular e para substituir as que desaparecem; Nas células que não se multiplicam ou que têm interfases prolongadas, as mitocôndrias envelhecem e são degradadas por fagolisossomos, noentanto, seu número se mantém estável porque se formam outras mitocôndrias; A reprodução das mitocôndrias não ocone como conseqüência de um encaixe espontâneo dos componentes que as compõem e sim divisão de mitocôndrias preexistentes= fissão binaria. 
 Os fosfolipídios das membranas mitocondriais são fornecidos pela membrana do RE; Para extraí-los do RE, a mitocôndria recone a proteínas citosólicas chamadas intercambiadoras, uma parte dos fosfolipídios passa para a monocamada oposta graças a movimento de flip-flop. O tranpasse de fosfolipídios da membrana externa para a membrana interna ocorre mediante pontos de contato criados entre ambas membranas para esta finalidade.
 A maior parte das proteínas da mitocôndria provém do citosol, e outras poucas são produzidas no território da própria organela, que conta com os recursos para elaborá-las.
 O DNA mitocondrial é diferente do DNA nuclear.
O DNA mitocondrial apresenta as seguintes particularidades que o diferenciam do DNA nuclear:
É circular e não possui histonas;
Tem uma única origem de replicação; 
Possuei apenas 37 genes;
Quantidade pequena de sequencia não-gênicas;
Gera 22 tipo de RNAt;
Os dois tipos de RNAr (12S e 16S);
Em seu código genético existem 4 códons cujas instruções diferem das de seus pares do DNA nuclear. Trata-se dos códons AGA, AGG, AUA e UGA. No DNA nuclear, os dois primeiros correspondem ao aminoácido arginina, enquanto no DNA mitocondrial se comportam como códons de terminação. No DNA nuclear, o códon AUA determina a isoleucina, e no DNA mitocondrial, a metionina. No DNA nuclear o códon UGA é um códon de terminação e no DNA mitocondrial determina o triptofano;
Transcritas duas cadeias
As moléculas de RNA que transcrevem o DNA se processam enquanto se sintetizam. O processamento corresponde à remoção de partes dos RNA.
Varias copias do mesmo DNA; As mitocôndrias de qualquer individuo são de origem materna.
 As proteínas mitocôndrias produzidas no citosol se associam a chaperonas hsp 70
Quando uma delas entra em contato com a membrana mitocondrial externa, se desprende das chaperonas hsp70 citosólicas, atravessa ambas as membranas e se associa a chaperonas ligadas à membrana mitocondrial interna. Estas chaperonas, que também pertencem à família hsp70, atraem a pro_teína para o interior da mitocôndria por um mecanismo que consome ATP.
Obs: As proteínas se incorporam à mitocôndria por meio dos translócons denominados pelas siglas TOM e TIM.
Obs2: Todas as proteínas importadas do citosol incluem na sua extremidade amina um peptídeo sinalizador que as conduz até a mitocôndria e que é reconhecido por um receptor. Proteinas destinadas às membranas externa e interna possuem sinais adicionais, distintos entre si, que retêm ambos os tipos de proteínas nas membranas correspondentes.
 Mitocôndrias sejam um produto evolutivo de bactérias aeróbicas.