dinamica celular - glicosilacao

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Dinâmica Celular: 
Glicosilação de
proteínas
OBJETIVO
• Descrever o processo de glicosilação de
proteínas, explicando a diferença entre a
• O-glicosilação e a N-glicosilação.
• 2. Identificar as 
diferentes organelas
celulares.
• 3. Compreender a 
importância da 
compartimentalização
celular
Importância da 
compartimentalização
Milhares de diferentes reações 
químicas ocorrem 
simultaneamente no interior de 
uma célula;
Muitas dessas reações são 
mutuamente incompatíveis:
• Ex: Síntese e degradação Ativação e 
inibição
Para que a célula opere de modo 
eficaz, os diversos processos
intracelulares devem ser 
compartimentalizados.
Cada compartimento possui seu 
conjunto de proteínas
específicas que …
• Conferem características estruturais e propriedades funcionais
• Catalisam as reações que lá o c o r r e m e transportam seletivamente
pequenas moléculas para dentro ou para fora do compartimento.
• Servem como marcadores de superfície organela-
específicos que direcionam novas remessas de proteínas
e lipídeos para as organelas apropriadas.
As células podem ser divididas em dois compartimentos principais: Citoplasma e Núcleo 
- Processos químicos;
- Ligação a moléculas reguladoras;
- Ativação ou inibição de processos
corporais normais;
- Reações bioquímicas (metabolismo
de lipídeos, carboidratos, entre 
outros).
Organelas: Compartimentos fechados separados do citosol, promovendo espaços 
aquosos especializados (reações bioquímicas separadas)
Compartimentos da célula
Principais compartimentos intracelulares
•Núcleo
•Citoplasma = citosol + organelas
•Organelas:
• Peroxissomo
• Lisossomo
• Mitocôndria
• Retículo endoplasmático
• Aparelho de Golgi
Cada compartimento ou organela
Possui seu conjunto característico de enzimas → Desempenham 
funções diferentes; Quantidade de certos tipos de organelas varia 
dependendo do tipo e função celular.
Principais Compartimentos Intracelulares
A quantidade de cada organela pode variar de acordo com o tipo celular.
OBS: Hemácias não tem núcleo nem mitocôndria
Núcleo
•Núcleo
✓contém o genoma
✓Função: síntese de DNA (Replicação) e RNA (Transcrição)
•Envelope nuclear
✓Membranas interna e externa (concêntricas)
✓ambas com bicamada lipídica
✓complexos de poro nuclear (NPCs)
•Membrana Interna c/ proteínas específicas para:
✓ancoramento da cromatina
✓lâmina nuclear (suporte estrutural a esta membrana).
•Membrana Externa:
✓contínua com a membrana do RE Rugoso;
✓apresenta ribossomos envolvidos na síntese de proteínas.
Núcleo
Esse compartimento é delimitado por um envelope nuclear formado por duas
membranas de bicamada lipídica.
Essas membranas são perfuradas em intervalos por grandes poros
nucleares, por meio dos quais as moléculas movem-se entre o núcleo e o
citoplasma. Complexos de poro nuclear (NPCs)
O envelope nuclear está diretamente ligado ao sistema de membranas
intracelulares chamado retículo endoplasmático. O envelope nuclear
mantém as proteínas e enzimas nucleares próximas ao DNA (onde atuarão)
e separadas das enzimas citoplasmáticas, uma característica crucial para o
funcionamento adequado das células eucarióticas.
Qual a
importância 
dos NPCs?
Complexos do poro nuclear
• Cada NPC é composto de um conjunto de cerca de 30 
diferentes proteínas, ou nucleoporinas.
• O envelope nuclear de uma célula típica de mamífero 
contem 3 mil a 4 mil NPCs.
• Cada NPC contém canais aquosos, através dos quais 
pequenas moléculas solúveis em água podem 
difundir-se passivamente (até 60 mil daltons).
Como o núcleo
exporta subunidades
ribossômicas recém-
sintetizadas ou importa
grandes moléculas,
como DNA-polimerases e 
RNA-polimerases, que 
possuem subunidades de 
100 mil a
200 mil daltons?
Cada NPC pode transportar até mil macromoléculas por 
segundo e em ambas as direções ao mesmo tempo.
Complexos 
do poro 
nuclear
• O canal de nucleoporinas com extensas regiões 
não estruturadas forma um emaranhado 
desordenado (muito parecido com uma cama de 
algas no oceano) que restringe a difusão de 
grandes macromoléculas enquanto permite a 
passagem de pequenas moléculas.
• Tanto moléculas de RNA como outras 
moléculas se ligam a proteínas receptoras 
específicas que ativamente passam 
grandes moléculas através de NPCs e 
exportados em direção ao citosol.
• Mesmo pequenas proteínas como histonas 
costumam usar mecanismos mediados por 
receptores para atravessar o NPC, 
aumentando, dessa maneira, a eficiência 
do transporte.
• Dois tipos: Liso e Rugoso
• Rugoso → membrana contínua à 
membrana nuclear externa
• Funções:
• Síntese de proteínas (na
membrana do retículo - Rugoso)
• Síntese de lipídeos (na
membrana do retículo - Liso)
• O RE liso também produz a maioria
dos lipídeos para o restante da célula
e funciona como reserva de íons Ca2+
em eventos de sinalização intra e 
extracelulares e contração muscular
Retículo
Endoplasmático
Principal tipo celular no 
fígado, 
o hepatócito possui uma
quantidade significativa
de RE liso. 
Recordando das aulas, qual 
a justificativa para esta
maior quantidade de RE no 
fígado?
Retículo Endoplasmático liso (RE)
Lipoproteínas - Fígado
São sintetizados os fosfolipídeos da membrana celular.
Colesterol é modificado, formando hormônios esteróides, como os hormônios sexuais
estrogênio e testosterona pelo córtex da supra-renal.
Os hepatócitos apresentam uma grande quantidade de RE liso, sendo o principal sítio de
produção de partículas de lipoproteína, que carregam lipídeos a outras partes do corpo via
corrente sanguínea.
As enzimas que sintetizam os componentes lipídicos das lipoproteínas estão localizadas na
membrana do RE liso.
Retículo Endoplasmático
O RE rugoso possui muitos ribossomos ligados à sua superfície
citosólica.
O RE envia muitas de suas proteínas e lipídeos ao aparelho de Golgi,
que, em geral, consiste em pilhas organizadas de compartimentos
discoides chamados cisternas de Golgi.
O aparelho de Golgi recebe lipídeos e proteínas do RE e os envia para
vários destinos, com frequência modificando-os covalentemente durante
o trajeto.
Complexo de Golgi
• Responsável pela secreção celular:
• Recebe muitas das proteínas e lipídios produzidas no RE, empacotando-
as em vesículas e modificando-as quimicamente, liberando-as 
posteriormente para organelas-alvo ou para fora da célula.
• Síntese de carboidratos;
• Produz os lisossomos;
• Origina o acrossomo dos espermatozoides – vesícula repleta de 
enzimas digestivas que perfura a membrana do Óvulo no momento da 
fecundação.
RE
Lisossoma Membrana plasmática Vesícula secretora
Aparelho de Golgi
Complexo de Golgi
Lisossomos, Endossomos e 
Peroxissomos
• Os lisossomos contêm enzimas digestivas para degradação de macromoléculas e 
partículas englobadas do exterior da célula por endocitose.
• Os endossomos levam o material endocitado a caminho do lisossomo
• e também recicla moléculas endocitadas de volta à membrana.
• Os peroxissomos são pequenos compartimentos vesiculares
que
• promovem reações oxidativas que destroem moléculas tóxicas.
• Mitocôndrias são as organelas responsáveis pela síntese de ATP e produção de energia.
Sabe me dizer o 
que é
peróxido de 
hidrogênio?
Peroxissomos
✓Compartimento vesicular
✓Função:
•Reações oxidativas sem gerar ATP
•Degradação de H2O2 pela Catalase (p/ evitar danos oxidativos)
•Síntese de fosfolipídeos da mielina (Esfingomielina)
• Deficiência na formação da Bainha de mielina: doenças neurológicas (Ex. 
Adrenoleucodistrofia - Óleo de Lorenzo).
Íncrível que estruturas tão 
pequenas sejam essenciais, 
para manter o organismo 
sempre trabalhando em 
harmonia. Quando isso não 
acontece, pode ocorrer um 
desequilíbrio ocasionando as 
patologias. É a fantástica e 
fascinante organização do 
corpo físico.
Vc sabe me dizer o que
é O-glicosilação?
GLICOSILAÇÃO DE PROTEÍNAS
• Associação de carboidratos à proteínas
• Ação sequencial iniciada no retículo 
endoplasmático e finalizada noaparelho de Golgi
• Tipos de glicosilação: 
N-glicosilação: RE
O-glicosilação: Golgi
• Associação de carboidratos à proteínas
• Ação sequencial iniciada no retículo 
endoplasmático e finalizada no
aparelho de Golgi
• Tipos de glicosilação: 
N-glicosilação: RE
O-glicosilação: Golgi
GLICOPROTEÍNAS
A glicoproteína é um tipo de proteína que tem um carboidrato ligado
a ela.
O processo ocorre durante a tradução da proteína ou como uma
modificação pós-tradução, num processo chamado glicosilação.
O carboidrato é uma cadeia de oligossacarídeos (glicano) que esta
covalentemente ligado às cadeias laterais do polipetídeo da proteína.
Devido aos grupos -OH de açúcares, as glicoproteínas são
mais hidrofílicas do que proteínas simples. Isso significa que
as glicoproteínas são mais atraídas pela água do que proteínas
comuns
O carboidrato é uma molécula, muitas vezes ramificada,
e pode consistir em:
•açúcares simples (por exemplo, glicose, galactose,
manose, xilose);
•amino-açúcares (açúcares que possuem um grupo
amino, tal como N-acetilglucosamina ou N-
acetilgalactosamina);
•açúcares-ácidos (açúcares que possuem um grupo
carboxilo, tal como ácido siálico ou ácido N-
acetilneuramínico).
GLICOPROTEÍNAS
Qual a imporatância da glicosilação de 
proteínas ?
Importância 
• As glicoproteínas são encontradas na
superfície da bicamada lipídica
das membranas celulares.
• Sua natureza hidrofílica permite que 
funcionem no ambiente aquoso, onde
atuam no reconhecimento e ligação da 
célula à outras moléculas celulares.
• As glicoproteínas de superfície celular
também são importantes para células e 
proteínas de reticulação (por exemplo, 
colágeno) para adicionar força e 
estabilidade a um tecido
Importância 
• As proteínas glicosiladas não são apenas críticas para a comunicação 
intercelular.
• Elas também ajudam os sistemas de órgãos a se comunicarem uns com os 
outros.
• As glicoproteínas são encontradas na matéria cinzenta cerebral, onde 
trabalham em conjunto com axônios e sinaptossomas (terminal sináptico de 
um neurônio).
• Os hormônios podem ser glicoproteínas.
• Exemplos incluem gonadotrofina coriônica humana (HCG) e 
eritropoietina (EPO).
• A coagulação do sangue depende das glicoproteínas da protrombina, 
trombina e fibrinogênio.
Importância
O complexo de histocompatibilidade principal (MHC) e o
antígeno H do grupo sanguíneo ABO são distinguidos
por proteínas glicosiladas.
As glicoproteínas são importantes para a reprodução
porque permitem a ligação do espermatozóide à
superfície do óvulo.
Mucinas são glicoproteínas encontradas no muco. Estas
moléculas protegem as superfícies epiteliais sensíveis,
incluindo as vias respiratórias, urinárias, digestivas e
reprodutivas.
Aumentam as evidências de que alterações na
estrutura de glicoproteínas na superfície de 
células neoplásicas são importantes para 
metástase
GLICOPROTEÍNAS LIGADAS 
AO OXIGÊNIO 
E
AO NITROGÊNIO
As glicoproteínas são categorizadas de acordo com o 
local de ligação do hidrato de carbono a um 
aminoácido na proteína.
GLICOSILAÇÃO DE PROTEÍNAS
CARBOIDRATOS ASSOCIADOS A PROTEÍNAS
● O processo da N-glicosilação
● O processo O-glicosilação
● Esses processos são concomitantes
a tradução, isto é, ocorrem
enquanto a proteína está sendo
sintetizada e, assim, pode afetar o
enovelamento da proteína.
Glicosilação de 
proteínas
No processo da N-glicosilação os
oligossacarídeos são ligados à
proteína através do nitrogênio da
amida (cadeia laterial) de resíduos
de asparagina;
No processo O-glicosilação os
oligossacarídeos são ligados à
proteína através da hidroxila (cadeia
lateral) presente na serina ou
treonina;
Glicosilação de proteínas
N-Glicosilação – Modificação da proteína no RE
✓Metade das proteínas eucarióticas são glicosilada;
✓ A maioria das proteínas sintetizadas no RE
rugoso é N-glicosilada dentro do RE (glicoproteína);
✓ N-glicosilação:
▪ Ligação de oligossacarídeo ao grupo –NH2 da
cadeia lateral da Asn (asparagina)
Vamos assistir
https://www.youtube.com/watch?v=N7WutbMim1E
https://www.youtube.com/watch?v=N7WutbMim1E
✓ Oligossacarídeo precursor ligado ao Dolicol;
✓ Oligossacarídeo precursor é transferido em bloco para a Asn;
▪ Oligossacaril-transferase (lúmen RE)
N-Glicosilação – Modificação da proteína no RE
Processamento de oligossacarídeos nos 
compartimentos de Golgi
N- GLICOSILAÇÃO E O- GLICOSILAÇÃO
•As glicoproteínas ligadas ao oxigêncio são aquelas em
que o hidrato de carbono se liga ao átomo de oxigênio (O) do
grupo hidroxilo (-OH) do grupo R do aminoácido treonina ou
serina. Os carboidratos ligados ao oxigênio podem também
ligar-se a hidroxilisina ou hidroxiprolina.
•O processo é denominado O-glicosilação. As glicoproteínas
ligadas ao oxigênio são ligadas ao açúcar dentro do complexo
de Golgi.
•Glicoproteínas ligadas ao N têm um hidrato de carbono
ligado ao nitrogênio (N) do grupo amino (-NH 2) do grupo R
do aminoácido asparagina. O grupo R é geralmente a cadeia
lateral da asparagina. O processo de ligação é chamado de
N-glicosilação. As glicoproteínas ligadas ao nitrogênio
ligam-se ao açúcar da membrana reticular endoplasmática e
depois são transportadas para o complexo de Golgi para
modificações.