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Complexo golgiense segrega, transforma e destina A maioria das proteínas que são sintetizadas no RER e lipídeos no REL tem como destino ou membranas e superfície externa da própria célula ou a secreção para o meio extracelular, para isso existe um mecanismo que associa as organelas para a ocorrência desse processo chamado de via Biosintética de secreção, participam dela: →RER - proteína →REL - lipídeos →vesículas de transporte →complexo golgiense → O complexo golgiense é formado por cisternas separadas por membranas que possuem vesículas de transporte entre cisternas. →Complexo golgiense→ o conteúdo (substâncias) vai para vesículas que se transformam em grânulos de secreção para serem excretados. Síntese e transformação de material ocorrem dentro do complexo golgiense, esse processo de transformação de materiais envolve o processo de glicosilacao, sulfatacao e fosforilação. Em celulas que possuem como principal função a secreção como celulas do pâncreas o RER e complexo golgiense muito desenvolvido, ocupando quase todo o citoplasma da célula. Cisternas Existe uma variação em sua forma e número, com uma média de 4 a 8 cisternas, cada cisterna tem sua luz de 10nm de espessura, o espaçamento entre cisternas de geralmente 20 a 30 nm, ou seja, não ha comunicação entre sendo necessário a existência de vesículas* transportadoras. *20 a 80nm de diâmetro cada cisterna tem sua função Forma face cis A face cis é mais próxima ao RER sendo a porta de entrada das substâncias, sendo dividida em duas partes: →rede cis está localizada após a face cis, possui cisternas com pequenas ligações, presença da enzima fosfatase; →cisterna cis – compreende a porção a partir do momento que as cisternas se encontram isoladas da rede cis, ou seja, nessa porção as cisternas não são ligadas entre si, presença das enzimas manocidases 1 e 2; Após a cisterna cis, existe a cisterna média que corresponde a parte central do complexo e conta com a enzima manocidase 3 Face trans A face trans é a saída das substâncias, após passar por transformações no complexo, assim como a face cis pode ser dividida em duas: →cisterna trans – as cisternas não possuem ligação e essa conta com a presença da enzima galactosiltranferase; →rede trans – é interligada como a rede cis, uma das enzimas presente é a fosfatase acida tiamina; Na membrana trans, principalmente, ocorre o brotamento que é o fechamento da membrana até que se forme uma vesícula. Tipos de movimento Movimento retrogrado: →Nesse movimento, as proteínas enviadas pelo RER retornam a ele, podendo ser devolvidas pela face cis, ou pela face trans se necessitarem de uma transformação, o caminho dessas proteínas é realizado por vesículas transportadoras presentes no complexo. Movimento anterógrado de transmissão: →Nesse movimento, as proteínas são enviadas para a formação de lisossomos ou para secreção na membrana, percorre o clico “natural” da face cis até a face trans. Adicionais: →O processo de transformação ocorre na luz da cisterna enquanto as enzimas ficam ancoradas na membrana das cisternas, fazendo com que haja um controle do que deve sair ou não, evitando perder as enzimas essenciais para que o processo ocorra. →As proteínas que são feitas no RER e destinadas para o complexo golgiense para que permaneçam nele são presas em proteínas transmembrana do golgi se ligando em domínios específicos, utilizadas enquanto cumprirem suas funções, quando não mais são renovadas por novas proteínas. Funções →Síntese de polissacarídeos: junta macromoléculas para formar polissacarídeos que podem ser utilizados no meio intracelular ou extracelular; A transformação depende de vários processos químicos: →glicosilação →sulfatação →fosorilação Glicosilação →É a adição de açúcar nas macromoléculas (proteínas ou lipídeos) além da modificação de açúcares já existentes (ocorre um efeito cascata, o produto de um é o substrato de outro) Enzimas: glicosiltransferase (transfere açúcar) O processo de adição de açúcares na proteína ocorre por transporte ativo secundário (contra transporte) e são obtidos no citoplasma. Além disso existem proteínas de clivagem que tem como função a quebra do açúcar com o transportador para que ocorra a ação da enzima glicosiltransferase. Os complexos associados a oligossacarídeos ricos em manose tem uma ação/reação química diferente, sendo retirada as moléculas de manose para que os oligossacarídeos sejam associados a outras macromoléculas (na cisterna cis e cisterna média, pelas enzimas manosidase 1 e 2 e manosidade 3). As reações ocorridas com oligossacarídeos complexos misturam os dois processos anteriores em que começam a ser transformados com remoção de manose e posteriormente recebem outros tipos de açúcares. (n-acetilglicosamina (cisterna média → n-acetilglicosamina transferase) galactose, ácido siálico (canil transferase - cisterna trans). Maior parte das moléculas de proteína tem carga negativa tendo como um dos motivos a adição de açúcares Sulfatação → É a reação química por uma enzima que doa sulfato transformando proteínas que terão papeis como proteção e defesa no futuro, também gera uma carga negativa. 3-fosfato-adenosina-5-fosfosulfato ou fosfato adenosina presente no final do complexo golgiense. Fosforilação →Transformação do resíduo da manose-6-fosfato, importante na formação de lisossomos. Tem início na face cis e conta com várias enzimas como fosfotransferase. Como uma vesícula sabe para onde deve ir? Para que uma vesícula saiba para onde deve ocorrer pela sequência sinal: KDEL - proteína atua no RE e volta para lá (transporte retrogrado) →Podendo sair pela cisterna cis ou trans dependendo da necessidade de transformação ou não. O tipo de vesícula também indica o destino →A vesícula possui uma capa protetora e proteínas de membranas que indicam o seu destino, no caso de vesículas direcionadas ao lisossomo ocorre um reconhecimento das moléculas pela manose-6-fosfato ligando-se a enzima lisossomal e receptores de membrana da manose-6-fosfato indicando quais substancias serão encaminhadas ao lisossomo, após isso há a formação da capa de clatrina e o brotamento da vesícula. Semelhante a isso, vesículas revestidas por capas de coatômero tem sua formação principalmente na face cis do complexo golgiense e fazem parte do processo de secreção constitutiva, sendo essas vesículas que vão de uma cisterna a outra, e entre o RE e complexo golgiense que podem ou não serem modificadas, se necessário, pelo complexo golgiense. COP1 - vesículas entre as cisternas do complexo golgiense COP2 - vesículas entre RE e complexo golgiense SNARE- proteína de membrana que atua como uma chave se ligando a um receptor (fechadura) SNAREv - presente na vesícula SNAREt - local que será o destino, onde ocorre a ligação GTPases- enzimas que auxiliam a montagem das capas, recrutando as proteínas que formam as capas. Nas capas de clatrina as atpases são importantes para destruir a capa de clatrina para que a vesícula realize sua função, enquanto as adaptinas fazem a capa de clatrina se ligar a proteínas transmembranas*. *prendem as enzimas e hormônios funcionais da vesícula formada. Cada subunidade de clatrina é constituída por três cadeias polipeptídicas pesadas e três leves, que se associam formando uma estrutura com três prolongamentos, de tal forma que cada prolongamento é composto por uma cadeia pesada e uma leve. GTPases denominadas de Sar 1 são responsáveis pela montagem das coberturas de COP II, enquanto proteínas da família ARF promovem a formação tanto das coberturas de COP I, quanto daquelas de clatrina. Depois do brotamento das vesículas, as coberturas proteicas montadas se desorganizam, liberando seus constituintes no citosol. Isso ocorre quando as GTPases hidrolisam GTP,fenômeno que acarreta modificações conformacionais nessas proteínas e, consequentemente, sua dissociação e das proteínas de cobertura. O reconhecimento entre a vesícula de transporte e o alvo ocorre entre as membranas desses compartimentos e é mediado por proteínas específicas. Duas classes de GTPases estão envolvidas nesse processo: Rabs e SNARE. As Rabs presentes na membrana da vesícula e/ou na membrana do compartimento-alvo se ligam a proteínas específicas (chamadas de efetoras de Rabs) promovendo a aproximação da vesícula com esse compartimento. Esse processo é também conhecido por ancoragem e consiste na etapa inicial do reconhecimento. Em seguida, a SNARE do compartimento-alvo (t-SNARE) se liga à SNARE da vesícula (v- SNARE), aproximando ainda mais essas estruturas. Ocorre, então, a última etapa do transporte em andamento, que é a fusão entre a membrana da vesícula e a do compartimento-alvo. Embora a associação entre t-SNARE e v-SNARE seja essencial para essa fusão, sabe-se que não é suficiente para que ela ocorra, embora as demais proteínas envolvidas nesse processo permaneçam ainda desconhecidas. Após a fusão, a vesícula deixa de existir e o conteúdo antes contido nela passa a fazer parte do compartimento-alvo. Tipos de secreção Secreção constitutiva →produz material sem regras, ocorrem transformações e liberação de material de forma contínua. Secreção regulada →Forma-se uma vesícula de secreção (grânulos de secreção, grão de zimogênio) que são produzidas e seu material perde agua p citoplasma se tornando condensada, espera um sinal que é dado por meio de um neurônio ou hormônio pelo sangue, quando o sinal é dado a vesícula se funde na membrana afim de liberar seu conteúdo. material interno + capa da vesícula = material final