RESUMO BIOCEL I AP2

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• A maior parte das membranas de uma célula eucarionte se encontra internalizada, formando compartimentos.
• O núcleo, o retículo endoplasmático, o complexo de Golgi, os endossomas e vesículas de secreção, além de lisossomas, mitocôndrias, peroxissomas e os plastídeos das células vegetais contêm, cada um, proteínas específi cas, relacionadas às suas funções.
• Os diferentes compartimentos se comunicam, trocando moléculas e informações. As vias de comunicação de três tipos:
1- através de comportas, como os complexos de poro do núcleo;
2- através de proteínas transportadoras, como as existentes na membrana do retículo endoplasmático e das mitocôndrias;
3- através de vesículas que brotam de um compartimento e se fundem a outro, o que ocorre entre as cisternas do retículo e do complexo de Golgi e a superfície celular.
• O retículo endoplasmático é uma rede contínua de membranas, ocupando a maior parte do citoplasma, e tem domínios liso e rugoso.
• Dentre as mais importantes funções do retículo endoplasmático estão a síntese de proteínas de membrana e para secreção, no domínio rugoso; a biogênese da membrana, no domínio liso, e a manutenção da homeostase de cálcio.
• Os ribossomos que fazem a síntese de proteínas no citoplasma e os que fazem a síntese associados ao retículo são os mesmos, o que muda são as características da cadeia protéica que está sendo sintetizada.
• Os primeiros aminoácidos da cadeia peptídica das proteínas que devem ser sintetizadas para dentro do retículo formam uma seqüência sinal que é reconhecida por um receptor citoplasmático (SRP) que dirige o ribossomo para o retículo.
• No final da síntese, a seqüência sinal é cortada da cadeia protéica, que fica solta no lúmen do retículo.
• Proteínas transmembrana, além da seqüência de sinal que as dirige ao retículo, têm uma seqüência hidrofóbica de ancoragem que as prende à bicamada lipídica.
• As membranas plasmática e dos compartimentos que se comunicam, como retículo, complexo de Golgi, endossomos e lisossomos, são montadas no retículo endoplasmático liso. Nesse processo, a membrana preexistente aumenta de extensão porque a elas são acrescentados novos fosfolipídeos, sintetizados a partir de precur-sores citoplasmáticos.
• Como os novos fosfolipídeos são todos acrescentados ao lado citosólico da membrana do retículo liso, metade dos fosfolipídeos é translocada para o outro lado por scramblases. 
• Já na membrana plasmática, enzimas mais específicas, as flipases, translocam seletivamente fosfatidilserina e fosfatidiletanolamina para o folheto citosólico.
• Os fosfolipídeos das membranas de mitocôndrias e peroxissomos são transportados um a um, a partir do retículo liso para a organela a que se destinam.
• O complexo de Golgi é uma organela localizada nas proximidades do envoltório nuclear e formada por um sistema de cisternas ordenadas em pilha.
• Proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático são transportadas em vesículas para o complexo de Golgi. Essas vesículas se fundem às cisternas da face cis do Golgi.
• No complexo de Golgi, as proteínas vindas do retículo são modifi cadas (glicosiladas ou sulfatadas) e despachadas para a membrana plasmática, lisossomas ou vesículas de secreção.
• As proteínas são transportadas de uma cisterna do Golgi para outra cisterna adjacente sempre através de vesículas que brotam em uma cisterna e se fundem à seguinte. 
• Em cada cisterna do complexo de Golgi, as proteínas são modifi cadas pela adição ou supressão de moléculas de açúcar da sua cadeia primária de aminoácidos. Esse processo se chama glicosilação.
• A glicosilação pode ser de dois tipos: N e O.
• A glicosilação do tipo N tem início ainda no retículo endoplasmático e os açúcares se ligam ao aminoácido asparagina na cadeia polipeptídica.
• A glicosilação do tipo O tem início no Golgi e os açúcares se ligam a um aminoácido serina ou treonina.
• Cada cisterna do Golgi tem um conjunto diferente de enzimas que participam da glicosilação.
As cadeias de açúcar das glicoproteínas fi cam sempre expostas para o meio extracelular e são as principais moléculas no reconhecimento entre células.
Tanto as proteínas sintetizadas no citoplasma quanto no retículo estão sujeitas a ter defeitos em sua conformação. Os mecanismos de detecção e reparo desses defeitos estão esquematizados a seguir. As proteínas cujos defeitos não podem ser reparados são marcadas e encaminhadas para destruição nos proteassomas.
Moléculas ou partículas muito grandes para atravessar a membrana plasmática podem ser internalizadas em vesículas limitadas por membrana. Este processo se chama endocitose.
A endocitose é uma forma de obtenção de alimento para células em geral, inclusive seres unicelulares.
A endocitose também tem por objetivo capturar e destruir organismos invasores, como bactérias. Nesste caso, ela é feita por células do sistema imune chamadas genericamente de fagócitos profissionais.
Os fagócitos profissionais reconhecem tanto moléculas estranhas, como açúcares da parede bacteriana, como anticorpos que tenham se ligado à superfície do organismo invasor.
• A endocitose mediada por receptor é mais efi ciente porque os complexos receptor-ligante fi cam concentrados em pequenas vesículas.
• A concentração dos complexos receptor-ligante é resultante da formação do revestimento de clatrina, cuja função é reunir numa pequena área de membrana as moléculas que devem ser endocitadas, excluindo as que não devem.
• O revestimento de clatrina é desfeito assim que a vesícula se destaca da membrana.
• A vesícula endocítica se funde com o endossoma inicial, descarregando nele seu conteúdo.
• Como o pH do endossoma é mais baixo (6,5), os complexos receptor-ligante se desassociam.
• Enquanto os receptores retornam à membrana em vesículas de reciclagem, os ligantes seguem para o endossoma tardio.
• Além dos ligantes, o endossoma tardio recebe as enzimas lisossomais que vieram do Golgi acopladas ao receptor de manose-6P. 
• O pH do endossoma tardio é mais baixo ainda (6,0), fazendo com que as enzimas lisossomais e os receptores de manose-6P se soltem. Os receptores voltam para o Golgi.
• Apesar do baixo pH no endossoma tardio, a maioria das enzimas lisossomais ainda não funciona, porque ainda estão travadas pela região pro.
• Tanto enzimas como ligantes seguirão para os lisossomas, onde o pH é o mais baixo da via endocítica, estando entre 5,0 e 4,5. Nos lisossomas, as enzimas são destravadas e funcionam plenamente.
O citoesqueleto é um sistema de filamentos responsável pela sustentação da célula, conferindo-lhe a forma e determinando a disposição interna das organelas. Os movimentos celulares são feitos através da reorganização dos filamentos do citoesqueleto. Microfilamentos, microtúbulos e filamentos intermediários são os três tipos de filamento que compõem o citoesqueleto. Todos são polímeros de proteínas. Enquanto microtúbulos e microfilamentos são constituídos, respectivamente, pelas proteínas tubulina e actina, várias proteínas diferentes podem constituir os filamentos intermediários. Enquanto microtúbulos e microfilamentos estão mais associados a movimentos celulares, os filamentos intermediários conferem maior resistência e sustentação às células.
Os filamentos intermediários são formados por proteínas fibrilares que se organizam em tetrâmeros onde as duas extremidades são idênticas.
Os filamentos intermediários não são polarizados, isto é, suas duas extremidades são idênticas. Novos tetrâmeros podem ser acrescentados ou subtraídos de ambas as extremidades.
Embora se comportem dinamicamente, os filamentos intermediários são mais estáveis que microfilamentos e microtúbulos.
Os filamentos intermediários são mais resistentes à deformação que microfilamentos e microtúbulos.As principais funções dos filamentos intermediários estão ligadas à sustentação da membrana plasmática, do envoltório nuclear e ao posicionamento das organelas no citoplasma.
Os filamentos intermediários conferem aos tecidos muscular e epitelial resistência às tensões.
Os filamentos intermediários podem ser agrupadosem “famílias” de acordo com a tabela 22.1.
Os filamentos intermediários podem formar conexões com os microtúbulos, acompanhando sua distribuição celular.
Os microtúbulos são túbulos ocos formados por dímeros da proteína tubulina na sua forma α e β. São estruturas polarizadas, sendo a extremidade plus a que cresce mais rapidamente e a minus a de crescimento mais lento.
Os microtúbulos são nucleados a partir de uma região específica da célula, o centro organizador de microtúbulos. A proteína característica desse centro organizador é a γ-tubulina. Todas as extremidades minus ficam voltadas para o centro organizador e as extremidades plus para a periferia celular. 
A incorporação de um dímero de tubulina a um microtúbulo em crescimento leva à hidrólise de uma molécula de GTP ligada à subunidade b desse dímero. 
A disponibilidade de dímeros ligados à GTP leva à formação de uma tampa de GTP que protege e confere ao microtúbulo uma tendência a crescer.
Os microtúbulos são dotados de instabilidade dinâmica, crescendo e encolhendo a todo momento, redirecionando, assim, a forma e o deslocamento da célula.
Os microtúbulos podem estar associados a proteínas acessórios que aumentam sua estabilidade através da formação de pontes entre as subunidades de tubulina.
As cinesinas e dineínas são proteínas que se associam aos microtúbulos e são capazes de promover o deslizamento entre eles ou o transporte de organela e vesículas através do citoplasma, utilizando-os como trilhos.
Cílios e flagelos são estruturas motoras de protozoários e tipos celulares como espermatozóides e epitélios ciliados que conjugam em sua estrutura microtúbulos e proteínas acessórias estruturais e motoras.
Várias drogas interferem na dinâmica de polimerização e despolimerização dos microtúbulos e muitas delas são usadas na pesquisa e no tratamento de doenças como câncer e a gota.
A seguir, listamos as principais características das proteínas e drogas que se ligam a microtúbulos.
Os microfilamentos são filamentos formados por monômeros da proteína actina. São estruturas polarizadas, sendo a extremidade plus a que cresce mais rapidamente e a minus a de crescimento mais lento.Os microfilamentos são nucleados a partir de três monômeros de actina que se combinam a outras proteínas relacionadas à actina. Geralmente, as extremidades plus do filamento ficam voltadas para a periferia celular.
A incorporação de um monômero de actina a um microfilamento em crescimento leva à hidrólise de uma molécula de ATP aprisionada no monômero de actina.
Os microfilamentos são dotados de instabilidade dinâmica, crescendo e encolhendo a todo momento, redirecionando, assim, a forma e o deslocamento da célula.
Os microfilamentos podem estar associados a proteínas acessórias que aumentam sua estabilidade através da formação de pontes entre as subunidades de actina. A tropomiosina (veja tabela 24.1) é uma dessas proteínas. A faloidina, embora seja uma toxina, também estabiliza os microfilamentos.
As miosinas são proteínas que se associam aos microfilamentos e são capazes de promover o deslizamento entre eles ou o transporte de organelas e vesículas através do citoplasma, utilizando-os como trilhos. Filopódios e lamelipódios são estruturas motoras de protozoários e tipos celulares como fibroblastos, microfilamentos e proteínas acessórias estruturais e motoras.
Várias drogas interferem com a dinâmica de polimerização e despolimerização dos microfilamentos e muitas delas são usadas na pesquisa.
Além da via endocítica, o revestimento de clatrina também funciona no complexo de Golgi, concentrando o conteúdo de vesículas de secreção regulada ou que vão para os lisossomas.
Os revestimentos de COP I e II funcionam selecionando a carga que será incluída em vesículas que brotam do retículo e do complexo de Golgi, mas não concentram o conteúdo.
As vesículas possuem marcadores moleculares em sua face citoplasmática. Esses marcadores regulam a especificidade do tráfego e medeiam a fusão de vesículas.
Os marcadores de vesículas do tipo SNARE promovem a fusão das membranas aproximando as bicamadas até que se fundam.
Os marcadores Rab garantem a especificidade do tráfego e identificam os compartimentos.