RESUMO SISTEMA ENDOMEMBRANA

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Compartimentos intracelulares de transporte
· Para que uma célula opere com eficácia os diversos processos celulares que ocorrem simultaneamente dentro dela devem ser separados
Organelas envoltas por membrana
· Essas membranas criam compartimentos fechados onde conjuntos de enzimas podem operar sem a interferência de reações que estão ocorrendo em outros compartimentos.
As células eucarióticas contêm um conjunto básico de organelas envoltas por membranas
· Entre as principais funções e os compartimentos envoltos por membrana celular: 
-CITOSOL – Contém muitas vias metabólicas; síntese de proteínas
-Núcleo – Contém o genoma principal; síntese de DNA e RNA
-Retículo Endoplasmático (RE) – síntese da maior parte dos lipídeos; síntese de proteínas para a distribuição para as várias organelas e para a membrana plasmática
-Aparelho de Golgi – modificação, distribuição e empacotamento de proteínas e lipídeos para as suas secreções ou entrega para outra organela 
-Lisossomos – degradação intracelular
-Endossomos – distribuição de materiais endocitados
-Mitocôndrias – síntese de ATP
-Peroxissomos – Oxidação de moléculas toxicas 
· As organelas envoltas por membrana são: Endossomo, peroxissomo, lisossomo, aparelho de Golgi, mitocôndria, reticulo endoplasmático, núcleo
· O núcleo é a organela mais proeminente, é envolto por uma membrana dupla denominada envelope nuclear e se comunica com o citosol através de poros nucleares que perfuram essa membrana. 
· A membrana nuclear externa é continua ao RE o qual é um sistema contínuo de sacos e tubos de membrana interconectados e que frequentemente se estende pela maior parte da célula. O RE é o principal sítio de síntese de novas membranas na célula.
· A parte do RE q possui ribossomos é o RE rugoso. Os ribossomos sintetizam proteínas que são liberadas no lúmen do RE ou na membrana do RE
· A parte do RE que não possui ribossomo é o RE liso. Tem funções como sintetizar hormônios esteroides e desintoxicar. É escasso na maioria das células. 
· O aparelho de Golgi, situado normalmente próximo ao núcleo, recebe proteínas e lipídeos do RE, modifica-os e, então, despacha-os para outros destinos na célula.
· Lisossomos são sacos de enzimas digestórias que degradam organelas e partículas capturadas por endocitose. 
· Endossomos são caminhas por onde passa o material capturado por endocitose deve passar, lá algumas moléculas são recicladas e enviadas a MP. 
· Peroxissomos contêm enzimas utilizadas em uma variedade de reações oxidativas que degradam lipídeos e destroem moléculas tóxicas
· Mitocôndrias são envoltas por membrana dupla e são sítios de fosforilação oxidativa para a síntese de ATP.
· As organelas são mantidas em locais relativos da célula por ligações do citoesqueleto
As organelas envoltas por membranas evoluíram de maneiras diferentes
· Acredita-se que as células eucarióticas tenham evoluído de microrganismos simples que possuíam apenas uma membrana plasmática externa
· As membranas nucleares e as membranas do RE, do aparelho de Golgi, dos endossomos e dos lisossomos devem ter-se originado de invaginações da membrana plasmática. Essas membranas e as organelas que elas recobrem são todas parte do que é coletivamente chamado de sistema de endomembranas. Elas comunicam-se uma com as outras por vesículas que brotam e uma das organelas e se fundem a outra.
· Devido a mitocôndria possuir seu próprio genoma e sintetizar suas proteínas, acredita-se que ela uma bactéria que foi engolfada por uma célula eucariótica e então as duas passaram a viver em simbiose.
Distribuição de Proteínas
· Para uma célula dividir-se, ela tem que duplicar suas organelas envoltas por membrana. Então, a maior parte das organelas é formada por organelas já existentes. 
· Para a célula crescer, dividir-se, e funcionar ela precisa que proteínas sejam carregadas para os locais necessários. Para as mitocôndrias, as organelas são entregues diretamente do citosol. Para outras, as proteínas são entregues indiretamente pelo RE. 
As proteínas são importadas pelas organelas por três mecanismos
· A síntese de praticamente todas as proteínas inicia-se no ribossomo no citosol, algumas podem ser nos ribossomos das mitocôndrias 
· O destino de uma molécula proteica sintetizada no citosol depende de sua sequência de aminoácidos, a qual pode conter um sinal de distribuição que direciona a proteína para a organela onde é requerida.
· As proteínas que não possuem esses sinais permanecem residentes no citosol; aquelas que possuem um sinal de distribuição se movem do citosol para a organela apropriada.
· A célula desenvolve alguns mecanismos para proteínas poderem entrar nas organelas, uma vez q essas organelas são membranosas, ou seja, não deixam as proteínas passarem.
· As proteínas que se movem do citosol para o núcleo são transportadas pelos poros nucleares que transpassam as membranas nucleares externa e interna. Esses poros funcionam como portões seletivos que transportam ativamente macromoléculas específicas, mas também permitem a difusão livre de moléculas menores
· As proteínas que se movem do citosol para o RE, mitocôndrias ou cloroplastos são transportadas pelas membranas das organelas por translocadores proteicos localizados nas membranas. Diferentemente do transporte por poros nucleares, a molécula proteica transportada normalmente deve desdobrar-se de forma a serpentear pela membrana.
· As proteínas que se movem do RE adiante ou de um compartimento do sistema de endomembranas para outro são transportadas por um mecanismo fundamentalmente diferente dos dois anteriores. Essas proteínas são conduzidas por vesículas de transporte, as quais se tornam cheias de uma carga de proteínas do espaço interior, ou lúmen, de um compartimento, à medida que se desprendem das suas membranas. As vesículas subsequentemente descarregam a sua carga em um segundo compartimento ao fusionar-se com a membrana deste 
As sequências-sinal direcionam as proteínas para os compartimentos corretos
· Uma sequência de aminoácidos fica na ponta da proteína para indicar onde ela deve ser levada. 
· Essa sequência-sinal é frequentemente (mas não sempre) removida da proteína acabada, uma vez que a decisão de distribuição tenha sido executada
· As sequências-sinal são, por si só, necessárias e suficientes para direcionar uma proteína para uma determinada organela. Se tira a sequência de uma proteína 1 e coloca na proteína 2, a proteína 2 vai para onde a 1 iria e vice-versa. 
· As sequencias sinais que especificam um destino podem variar, mas possuem a mesma função.
As proteínas entram no núcleo pelos poros nucleares
· O envelope nuclear encerra o DNA nuclear e define o compartimento nuclear. Ele é formado de duas membranas concêntricas.
· Em todas as células eucarióticas, o envelope nuclear é perfurado por poros nucleares, os quais formam canais por onde todas as moléculas entram ou saem do núcleo, ou seja, o transporte ocorre em ambas as direções.
· Moléculas hidrofílicas pequenas podem passar livremente pelos poros nucleares. Moléculas maiores (como proteínas e RNA) devem carregar um sinal apropriado para passar pelo poro. 
· A sequência-sinal que direciona uma proteína do citosol para o núcleo, chamada de sinal de localização nuclear, consiste tipicamente em uma ou duas sequências curtas contendo várias lisinas ou argininas carregadas positivamente. As proteínas citosólicas, chamadas de receptores de transporte nuclear, ligam-se ao sinal de localização nuclear nas proteínas recém-sintetizadas destinadas ao núcleo. Esses receptores ajudam a direcionar a nova proteína ao poro nuclear por interações com fibrilas semelhantes a tentáculos que se estendem da borda do poro. Durante o transporte, os receptores de transporte nuclear se prendem sobre sequências repetidas de aminoácidos dentro do emaranhado de proteínas do poro nuclear, puxando-se de uma para outra para transportar sua carga de proteína para dentro do núcleo, ou seja, o receptores de transporte nuclear vão se agarrando nas outras proteínas do núcleo para conseguir carregar a proteínadeles. Uma vez que a proteína foi transportada, o receptor de transporte nuclear retorna ao citosol pelo poro nuclear para ser reutilizado.
· Os poros transportam as proteínas nas suas condições nativas, ou seja, enoveladas
· A importação de proteínas pelos poros requer energia:
As proteínas se desenovelam para entrar em mitocôndrias e cloroplastos
· Embora a mitocôndria produza suas proteínas, a maior parte das proteínas são importadas do citosol para dentro da mitocôndria. Essas proteínas possuem uma sequência sinal que direciona elas para a organela que devem ir.
· Proteínas destinadas a essas organelas são translocadas simultaneamente através de ambas as membranas, externa e interna, em sítios especializados onde as duas membranas estão em contato uma com a outra. Cada proteína é desenovelada à medida que é transportada, e sua sequência-sinal é removida após a translocação ser completada
· As proteínas chaperonas, dentro das organelas, ajudam a puxar as proteínas pelas duas membranas e a restituir as suas conformações, uma vez que essas estejam internalizadas.
As proteínas entram no retículo endoplasmático enquanto são sintetizadas
· O RE serve como ponto de entrada para proteínas destinadas para outras organelas, bem como de proteínas para o próprio RE. As proteínas destinadas ao aparelho de Golgi, aos endossomos e lisossomos, assim como as proteínas destinadas à superfície celular, entram primeiro no RE provenientes do citosol.
· Depois de entrar no RE as proteínas não voltam para o citosol, mas serão carregadas de uma organela para outra por vesículas de transporte e, em alguns casos, de uma organela para a membrana plasmática ou para o exterior celular.
· Dois tipos de proteínas são transferidos do citosol para o RE: (1) as proteínas hidrossolúveis são completamente translocadas pela membrana do RE e liberadas no lúmen do RE; (2) as proteínas transmembrana prospectivas são apenas parcialmente translocadas pela membrana do RE e se tornam embebidas nela. As proteínas hidrossolúveis se destinam à secreção (para liberação na superfície celular) ou para o lúmen de uma organela; as proteínas transmembrana têm como destino residir na membrana do RE, na membrana de outra organela, ou na membrana plasmática. Todas essas proteínas são inicialmente direcionadas ao RE por uma sequência-sinal de RE
· Diferentemente das proteínas que entram no núcleo, nas mitocôndrias, nos cloroplastos e nos peroxissomos, a maior parte das proteínas que entram no RE iniciam a sua rota por meio da membrana do RE antes que a cadeia polipeptídica esteja completamente sintetizada. Isso exige que os ribossomos que estejam sintetizando as proteínas fiquem presos à membrana do RE. Esses ribossomos ligados à membrana do RE cobrem a superfície do RE, criando regiões chamadas de retículo endoplasmático rugoso.
· Os ribossomos ligados à membrana estão presos à face citosólica da membrana do RE (e da membrana nuclear externa) e estão produzindo proteínas que serão translocadas ao RE. Os ribossomos livres não estão presos a qualquer membrana e sintetizam todas as demais proteínas codificadas pelo DNA nuclear. Ribossomos são iguais, só diferem em quais proteínas produzem. 
As proteínas solúveis são liberadas no lúmen do RE
· A proteína é levada para o RE e encaixada por 2 componentes: 1) Uma Partícula de Reconhecimento de Sinais (SRP), que fica no citosol e se liga a proteína quando o ribossomo termina de fabricar a sequência sinal (a sequência de a.a. que indica q ela deve se encaixar no RE). 2) um receptor de SRP que está embebido na membrana do Retículo endoplasmático e que vai reconhecer esse SRP grudado na proteína e consequentemente a proteína. 
· Quando o SRP se liga ao ribossomo a síntese para. O SRP e o complexo ribossomo/proteína vão até o RE e se ligam ao receptor de SRP. Depois dessa ligação o SRP vai embora e a síntese proteica recomeça, com a cadeia polipeptídica (ou seja, a proteína) sendo dirigida para dentro do lúmen do RE por um canal de translocação da membrana do RE. 
· A sequência sinal também abre o canal de translocação e permanece ligado a ele enquanto os outros tramites acontecem. 
· Em algum momento o peptídeo que forma a sequência é clivado e degradado. 
· 
Sinais de início e de parada determinam o arranjo de uma proteína transmembrana na bicamada lipídica
· Nem todas as proteínas vão para o lúmen do RE, algumas permanecem na membrana dele (proteínas transmembrana). Esse processo é mais difícil, porque umas partes da proteína precisam passar para o lúmen e outras ficam na membrana.
· EXPLICAÇÃO NAS IMAGENS:
SE A PROTEINA SO QUER ATRAVESSAR 1X A MEMBRANA:
SE A PROTEINA ATRAVESSA MAIS DE 1X A MEMBRANA
Transporte Vesicular 
· O transporte do RE para o golgi e do golgi para outros compartimentos é conduzido pelo brotamento e fusão de vesículas de transporte
As vesículas de transporte carregam proteínas solúveis e membranas entre compartimentos
· Uma via secretória principal, para fora, inicia com a síntese de proteínas sobre a membrana do RE e sua entrada no RE e conduz pelo aparelho de golgi até a superfície celular, no golgi uma rota lateral conduz o transporte através do endossomos até os lisossomos
· Uma via endocita, para dentro, ingere e degrada moléculas extracelulares, move materiais a partir da memb plasmática, através dos endossomos para os lisossomos
O brotamento de vesículas é dirigido pela montagem de uma capa proteica
· As vesículas que brotam das membranas possuem uma capa proteica distinta na sua superfície citosólica e são chamadas de vesículas revestidas.
· Depois de brotar de sua organela de origem, a vesícula perde o seu revestimento, permitindo que a membrana da vesícula interaja diretamente com a membrana na qual ela irá fusionar-se
· A capa dá a forma à membrana em um brotamento e ajuda a captar moléculas para o transporte a ser realizado
· As vesículas revestidas de clatrina brotam do aparelho de Golgi, na via secretória (para fora), e da membrana plasmática, na via endocítica (para dentro)
· Na membrana plasmática, por exemplo, cada vesícula se inicia como uma diminuta fossa revestida de clatrina. As moléculas de clatrina se montam em uma rede em forma de cesta na superfície citosólica da membrana. Uma pequena proteína de ligação à GTP, denominada dinamina, associa-se como um anel ao redor do pescoço de cada fossa revestida invaginada profundamente na membrana. A dinamina causa constrição do anel, de forma a destacar a vesícula da membrana
· As adaptinas seguram a capa de clatrina à membrana da vesícula e ajudam a selecionar as moléculas a serem carregadas no transporte vesicular.
· As moléculas que serão transportadas carregam sinais de transporte específicos, que são reconhecidos por receptores de carga localizados na membrana do compartimento. As adaptinas ajudam a capturar moléculas carga específicas pelo aprisionamento dos receptores de carga que se ligam a elas
· Um conjunto selecionado de moléculas carga, ligadas aos seus receptores específicos, é incorporado ao lúmen de cada vesícula revestida de clatrina recém-formadas 
· Outra classe de vesículas revestidas, chamadas de vesículas COP-revestidas (COP – proteína de revestimento, de coat protein), está envolvida no transporte de moléculas entre o RE e o aparelho de Golgi, e de uma parte do aparelho de Golgi para outra
Ancoramento de vesículas depende de aprisionamento e SNAREs
· A vesícula é ativamente transportada por proteínas motoras que se movem ao longo das fibras do citoesqueleto
· Após a vesícula atingir o alvo, ela tem de reconhecer e se ancorar na organela. Somente então a membrana da vesícula pode fundir-se à membrana-alvo e descarregar a sua carga
· Cada vesícula possui na sua superfície marcas moleculares que a identificam de acordo com sua origem e conteúdo. Essas marcas devem ser reconhecidas por receptores localizados na membrana alvo
· Esse processo de identificação depende de uma família de proteínas denominas de proteínas Rab
· As proteínas Rab na superfície da vesícula são reconhecidas pelas proteínasde aprisionamento na superfície citosólica da membrana-alvo
· Esse sistema codificador de Rab e proteínas de aprisionamento ajuda a assegurar que as vesículas de transporte se fusionem apenas com a membrana correta
· Depois que a proteína de aprisionamento capturou a vesícula segurando firmemente à sua proteína Rab, as SNAREs sobre a vesícula (chamadas de v-SNAREs) interagem com SNAREs complementares sobre a membrana-alvo (chamadas de t-SNARES), ancorando a vesícula no seu local.
· Uma vez que a vesícula de transporte tenha reconhecido a sua membrana-alvo e lá ancorado, ela tem de fusionar-se com a membrana para entregar a sua carga
· após o pareamento, v-SNAREs e t-SNAREs se enredam umas nas outras, agindo como uma manivela que puxa as duas membranas para bem próximo uma da outra
· A fusão de membranas requer que haja uma aproximação muito grande das vesículas para que os lipídeos das membranas se misturem. Para isso, toda a água deve ser removida da superfície hidrofílica da membrana, processo que é energeticamente desfavorável 
Vias Secretoras 
A maior parte das proteínas é modificada covalentemente no RE
· Pontes dissulfidicas são formadas pela oxidação de ares de cadeias laterais de cisteínas, uma reação catalisada por uma enzima do lúmen do RE. Essas pontes ajudam a estabilizar a proteína que pode encontrar alterações de pH e enzimas degradativas no exterior da célula
· Muitas das proteínas que entram no RE são convertidas em glicoproteínas pela ligação covalente de cadeias laterais curtas dos oligossacarídeos (glicosilação). 
· Os oligossacarídeos podem proteger a proteína da degradação, retê-la no RE até que seja apropriadamente processada (enovelada) ou ajudar a dirigi-la para a organela apropriada, servindo como um sinal de transporte para o empacotamento da proteína em vesículas adequadas de transporte
· No RE os açucares não são adicionados 1 a 1 na proteína, mas sim adicionam direto uma cadeia contendo 14 açucares
· A adição ocorre em uma única etapa enzimática catalisada por uma enzima ligada à membrana (uma oligossacarídeo-proteína-transferase)
A saída do RE é controlada par garantir a qualidade proteica
· Algumas proteínas são destinadas a ficar no RE, para isso existe um sinal de retenção no RE ligado à essas proteínas. 
· A saída do RE é bastante seletiva. As proteínas que foram feitas erradas ficam ativamente retidas no RE pela ligação a proteínas chaperonas. 
· As chaperonas retem as proteínas no RE até que tenham sido processadas corretamente ou se não essas proteínas são degradadas em última instância
· Portanto, o RE controla a qualidade das proteínas que exporta para o aparelho de Golgi.
· NA fibrose cística uma proteína de transporte de membrana plasmática que é malformada, mas pode funcionar normalmente como um canal de cloro se alcançasse a MP fica retida no RE. A doença causa grave degeneração no pulmão
O tamanho do RE é controlado pela quantidade de proteína que flui por ele
· Quando a síntese proteica é vigorosa, o sistema pode tornar-se sobrecarregado. Quando a produção proteica da célula excede a capacidade de transporte e enovelamento do seu RE, as proteínas malenoveladas começam a acumular-se
· Essas proteínas malenoveladas atuam como um sinal para a célula produzir mais RE. Um grupo de receptores de membrana ativa um programa de transcrição chamado resposta de proteína desenovelada (UPR)
· O UPR estimula a célula a produzir mais RE
· No entanto, mesmo o RE expandido pode sobrecarregar. Se as proteínas malenoveladas continuam se acumulando, o UPR pode direcionar a célula a se autodestruir 
· Essa situação ocorre na diabetes quando as células secretoras de insulina no pâncreas são estimuladas a produzir mais insulina até que seu RE alcança a capacidade máxima. Nesse momento pode ocorrer a morte celular. 
· Quanto mais células secretoras de insulina forem eliminadas, mais decairá a demanda para produzir mais insulina para as células sobreviventes, exigindo demais dos seus REs e tornando-os mais suscetíveis a morrer também. Essa perda ascendente de células produtoras de insulina exacerba a doença
As proteínas são posteriormente modificadas e distribuídas no aparelho de Golgi
· Cada pilha de Golgi possui duas faces distintas: uma face de entrada, ou cis, e uma face de saída, ou trans. A face cis é adjacente ao RE, e a face trans aponta em direção à membrana plasmática
· As proteínas solúveis e membrana entram na rede cis de Golgi pelas vesículas de transporte derivadas do RE
· As proteínas viajam pelas cisternas em sequência por meio de vesículas de transporte que brotam de uma cisterna e se fusionam com a próxima
· As proteínas saem da rede trans de Golgi em vesículas de transporte destinadas para a superfície celular ou para outro compartimento
· As proteínas que entram na rede cis de Golgi podem mover-se adiante pela pilha de Golgi ou, se elas contêm um sinal de retenção no RE, ser retornadas para o RE; as proteínas que saem da rede trans de Golgi são distribuídas de acordo com o seu destino, para os lisossomos ou para a superfície celular.
As proteínas secretórias são liberadas da célula por exocitose
· A via construtiva de exocitose é uma rede fixa de moléculas que brotam da rede trans e se fusionam com a membrana plasmática. Ela supre a MP de lipídeos e proteínas 
· A via constitutiva também carrega proteínas para a superfície celular para serem liberadas ao exterior, um processo chamado de secreção
· Uma vez que a entrada nessa via não seletiva não requer uma sequência-sinal particular (como aquelas que direcionam as proteínas aos lisossomos ou de volta ao RE), ela é algumas vezes referida como a via-padrão.
· A via regulada de exocitose opera apenas em células que são especializadas em secreção. 
· Células secretórias produzem quantidades de um produto particular (hormônio, muco, enzimas) que é estocado em vesículas secretoras até a liberação
· Essas vesículas brotam da rede trans de golgi e se acumulam perto da MP. Lá elas aguardam o sinal extracelular que irá estimulá-las a se fusionar com a membrana plasmática e liberar seu conteúdo ao exterior celular
· Proteínas que se movem por essa via tem propriedades especiais que as conduzem a agrafar-se uma com as outras prevalecendo na rede trans de golgi. Ela são empacotadas em vesículas secretórias que se destacam da rede e aguardam o sinal para fusionar-se a membrana. 
· Proteínas secretadas pela via construtiva não se agregam e são carregadas automaticamente à membrana plasmática pelas vesículas de transporte da via construtiva 
· A agregação seletiva permite que as proteínas de secreção sejam empacotadas em vesículas secretórias em concentrações muito mais altas do que a concentração de proteínas não agregadas no lúmen do Golgi
Vias endocíticas 
· O material a ser ingerido é progressivamente encerrado por uma pequena porção da membrana plasmática, que primeiro brota para dentro e então se destaca para formar uma vesícula endocítica intracelular. O material ingerido é, enfim, entregue aos lisossomos, onde é digerido
· Na pinocitose as células englobam líquidos e partículas pequenas, a maioria das células faz isso
· Na fagocitose a célula engloba moléculas grandes, geralmente células especializadas fazem isso 
As células fagocitárias especializadas ingerem grandes partículas
· Macrófagos nos defendem contra infecções pela ingestão de microrganismos invasores
· Para serem capturadas por um macrófago ou outro leucócito, as partículas devem primeiro ligar-se à superfície da célula fagocitária e ativar um de uma variedade de receptores de superfície
· Os receptores reconhecem anticorpos, as proteínas que nos protegem contra infecções por se ligarem à superfície dos microrganismo
· A ligação de uma bactéria coberta por anticorpos a esses receptores induz a célula fagocitária a estender projeções da membrana plasmática, chamadas de pseudópodes, que engolfam a bactéria e se fusionam nas pontas para formar um fagossomo. O fagossomo então se fusiona com um lisossomo e o microrganismo é digerido
· Na tuberculose a bactériapode inibir a fusão de membrana que une o fagossomo com o lisossomo. Em lugar de ser destruído, o organismo engolfado sobrevive e se multiplica dentro do macrófago
Os líquidos e as macromoléculas são captados por pinocitose
· As células eucarióticas continuamente ingerem pequenos pedaços de sua membrana plasmática, juntamente com pequenas quantidades de líquido extracelular, na forma de pequenas vesículas pinocíticas que são posteriormente retornadas à superfície celular. 
· Como a área de superfície total e o volume de uma célula permanecem inalterados durante esse processo, a mesma quantidade de membrana é adicionada à superfície celular por fusão de vesículas (exocitose) e removida por endocitose.
· A pinocitose é principalmente conduzida por fossas e vesículas cobertas por clatrina
A endocitose mediada por receptores fornece uma rota específica dentro de células animais
· Na pinocitose as vesículas endocíticas simplesmente prendem quaisquer moléculas que por acaso estão presentes no líquido extracelular e as carregam para dentro da célula
· A pinocitose pode também capturar moléculas especificas. As macromoléculas se ligam a receptores complementares na superfície celular e entram na célula como complexos de receptor-macromolécula em vesículas revestidas de clatrina. Esse processo é chamado de endocitose mediada por receptor. Esse processo aumenta a eficiência da internalização de moléculas especificas.
· Exemplo de pinocitose mediada por receptor é a habilidade das células animais de captar o colesterol de que elas necessitam para produzir membranas novas
· O colesterol é extremamente insolúvel e é transportado na corrente sanguínea ligado à proteína na forma de partículas chamadas de lipoproteínas de baixa densidade (low-densitiy lipoproteins, LDL). O LDL se liga a receptores localizados na superfície celular, e os complexos de receptor-LDL são ingeridos por endocitose mediada por receptor e entregue a endossomos. O interior dos endossomos é mais ácido do que o citosol circundante ou o líquido extracelular; e nesse ambiente ácido, o LDL se dissocia do seu receptor: os receptores são devolvidos em vesículas de transporte à membrana plasmática para serem reutilizados, e o LDL é entregue aos lisossomos. Nos lisossomos, o LDL é quebrado por enzimas hidrolíticas. O colesterol é liberado e escapa para dentro do citosol, onde está disponível para nova síntese de membranas. Os receptores de LDL na superfície celular são continuamente internalizados e reciclados, quer eles sejam ocupados por LDL ou não
· Essa via para captura de colesterol é rompida em indivíduos que herdaram um gene codificante da proteína receptora de colesterol defeituoso. Em alguns casos, os receptores não estão presentes; em outros, eles estão, mas não são funcionais. Em ambos os casos, como as células são deficientes em captar LDL, o colesterol se acumula no sangue e predispõe os indivíduos a desenvolverem aterosclerose. A não ser que tomem fármacos (estatinas) para reduzir o colesterol do sangue, provavelmente morrerão jovens de ataque cardíaco resultante de entupimento, por colesterol, das artérias que abastecem o coração
· A endocitose mediada por receptor é também usada para a vitamina B12 e o ferro, que as células não podem adquirir pelo processo de transporte pela membrana
· A vitamina B12 e o ferro são necessários, por exemplo, para a síntese de hemoglobina, que é a principal proteína em eritrócitos; esses metabólitos entram eritrócitos imaturos como um complexo com proteína
· Muitos receptores da superfície celular que se ligam a moléculas sinalizadoras extracelulares são também ingeridos por essa via: alguns são reciclados à membrana plasmática para serem reutilizados, e outros são degradados em lisossomos
As macromoléculas endocitadas são distribuídas em endossomos
· Quando o material extracelular é capturado, ele vai para o endossomo
· o compartimento endossômico se revela um complexo conjunto de tubos de membrana e de grandes vesículas conectados.
· 2 conjuntos de endossomos: Os endossomos iniciais (perto da MP) e endossomos tardios (perto do núcleo)
· Endossomas iniciais amadurecem gradualmente em endossomos tardios à medida que se fusionam uns com os outros ou com endossomos tardios preexistentes
· O interior do compartimento endossômico é mantido ácido (pH 5-6) por uma bomba de H+ (prótons) dirigida por ATP na membrana endossômica que bombeia H+ do citosol para dentro do lúmen endossômico.
· O compartimento endossômico age como a principal estação de distribuição na via endocítica de entrada, da mesma forma que a rede trans de Golgi serve essa função na via secretória de saída
· O ambiente ácido do endossomo desempenha uma parte crucial no processo de distribuição, levando muitos receptores a liberar sua carga ligada. Os rumos tomados pelos receptores diferem de acordo com o tipo de receptor: (1) a maioria é devolvida ao mesmo domínio da membrana plasmática de onde vieram, como é o caso do receptor do LDL, (2) alguns se movem ao lisossomo, onde são degradados, e (3) alguns prosseguem para um domínio diferente da membrana plasmática, transferindo suas moléculas carga ligadas de um espaço extracelular para outro, um processo chamado de transcitose
Os lisossomos são os principais sítios de digestão intracelular
· Lisossomos são sacos membranosos de enzimas hidrolíticas que conduzem a digestão intracelular de materiais extracelulares e organelas esgotadas.
· Lisossomos contêm várias enzimas hidrolíticas que são otimizadas em pH acido
· A membrana lisossômica contém transportadores que permitem que os produtos finais da digestão de macromoléculas, como aminoácidos, açúcares e nucleotídeos, sejam transportados ao citosol; de onde eles podem ser excretados ou utilizados pela célula
· A membrana lisossômica também contém uma bomba de H+ dirigida por ATP, a qual, como na membrana endossômica, bombeia H+ para dentro dos lisossomos, mantendo, dessa forma, seu conteúdo em um pH ácido
· Enzimas digestórias especializadas e proteínas de membrana do lisossomo são sintetizadas no RE e transportadas pelo aparelho de Golgi para a rede trans de Golgi.
· Uma outra forma de suprir os lisossomo é a autofagia, na qual a célula degrada partes obsoletas dela mesma. O processo inicia com o cerco da organela por uma membrana dupla, criando um autofagossomo, o qual então, se fusiona com lisossomos