DINÂMICA CELULAR

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DINÂMICA CELULAR: GLICOSILAÇÃO DE PROTEÍNAS
— Milhares de diferentes reações químicas ocorrem simultaneamente no interior de uma célula; Muitas dessas reações são mutuamente incompatíveis como por exemplo síntese e degradação, ativação e inibição. Para que a célula opere de modo eficaz, os diversos processos intracelulares devem ser compartimentalizados. IMPORTÂNCIA DA COMPARTIMENTALIZAÇÃO.
— Cada compartimento possui seu conjunto de proteínas específicas que:
· Confere características estruturais e propriedades funcionais;
· Catalisam as reações que lá ocorrem 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.
Basicamente as células podem ser divididas em citoplasma e núcleo.
Tais que são responsáveis por vários processos químicos, ligação a moléculas reguladoras, ativação ou inibição de processos corporais normais, reações bioquímicas (metabolismo de lipídeos, carboidratos, entre outros.)
— Principais compartimentos intracelulares 
· Núcleo;
· Citoplasma = citosol + organelas.
· Organelas:
· Peroxissomos
· Lisossomos
· MitocôndriaOBS: Hemoglobina não tem núcleo nem mitocôndria.
· Reticulo endoplasmática (RER e REL)
· 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.
· NÚCLEO
· Contém o genoma
· Função: síntese de DNA (replicação) e RNA (Transcrição).
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.
· ENVELOPE NUCLEAR
· Contem membranas internas e externas (concêntricas), ambas com bicamada lipídica.
· Complexos de poro nuclear (NPCs).
· Membrana interna com proteínas específicas para ancoramento de cromatina e lâmina nuclear para dar suporte estrutural a esta membrana).
· Membrana interna: Contínua com a membrana do RE Rugoso; apresenta ribossomos envolvidos na síntese de proteínas.
· A importância desses poros pode ser resumida pela capacidade de permitir o transporte de substâncias sintetizadas no núcleo para o citosol.
· 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.
· 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.
· RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
· Tem dois tipos: Liso e Rugoso.
· Rugoso membrana contínua à membrana nuclear externa. E tem a função de síntese de proteínas. 
· No REL ocorre a síntese de lipídeos. 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.
· Principal tipo celular no fígado, o hepatócito possui uma quantidade significativa de RE liso.
· 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.
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?
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.
 Colesterol é modificado, formando hormônios esteroides, como os hormônios sexuais estrogênio e testosterona pelo córtex da suprarrenal. As enzimas que sintetizam os componentes lipídicos das lipoproteínas estão localizadas na membrana do RE liso.
· 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;
· 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.
· Compartimento vesicular
· Função: Reações oxidativas sem gerar ATP.
· Degradação de H2O2 pela Catalase (p/ evitar danos oxidativos).
· Síntese de fosfolipídios da mielina (Esfingomielina).
· Deficiência na formação da Bainha de mielina: doenças neurológicas (Ex. Adrenoleucodistrofia - Óleo de Lorenzo).
GLICOSILAÇÃO DE PROTEÍNAS
· Associação de carboidratos à proteínas; 
· Ação sequencial iniciada no retículo endoplasmático e finalizada no aparelho de Golgi.
· Tipos N-glicolisação: RE e O-glicolisação: Golgi.
N = ligado ao nitrogênio e O = ligado ao oxigênio.RELEMBRANDO...
· 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 está covalentemente ligado às cadeias laterais do polipeptídio 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).
— 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.
· Ajudam os sistemas de órgãos a se comunicarem uns com os outros.
· Podem ser encontradas na matéria cinzenta cerebral, onde trabalham em conjunto com axônios e sinaptossomas (terminal sináptico de um neurônio).
· Os hormônios podem ser glicoproteínas (exemplo: gonadotrofina coriônica humana (HCG) e eritropoietina (EPO).
· A coagulação do sangue depende das glicoproteínas da protrombina, trombina e fibrinogênio.
· 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 espermatozoide 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.
GLICOSILAÇÃO DE PROTEÍNAS 
Esses processos são concomitantes a tradução, isto é, ocorrem enquanto a proteína está sendo sintetizada e, assim, pode afetar o enovelamento da proteína.
No processo de O-glicolisação os oligossacarídeos são ligados à proteína através da hidroxila (cadeia lateral) presente na serina ou treonina;
No processo da N-glicosilação os oligossacarídeos são ligados à proteína através do nitrogênio da amida (cadeia lateral) de resíduos de asparagina;
https://www.youtube.com/watch?v=N7WutbMim1E
RESUMINDO
As glicoproteínas ligadas ao oxigênio 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.