Biologia molecular e celular - Resumo da prova

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Beatriz Machado de Almeida
Resumo de Biologia Molecular e Celular
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Biologia molecular e celular
Introdução – Aula 1
As células são as unidades fundamentais da vida.
Célula: pequenas unidades delimitadas por membranas, preenchidas com uma solução aquosa concentrada de compostos e dotadas de uma capacidade extraordinária de criar cópias delas mesmas pelo seu crescimento e pela sua divisão em duas.
Unidade e diversidade das células
As células variam muito em aparÊncia e função
Algumas células requerem oxigênio para viver. Para outras, o oxigênio é letal. Algumas consomem um pouco mais do que ar, luz solar e água como matéria-prima; outras necessitam de uma mistura complexa de moléculas produzidas por outras células.
As diferenças em tamanho, forma e necessidade químicas muitas vezes refletem as diferenças na função celular.
Todas as células vivas têm uma química básica similar
Embora as células de todos os seres vivos sejam infinitamente variadas quando vistas de fora, elas são fundamentalmente similares por dentro. Elas são compostas pelos mesmos tipos de moléculas que participam nos mesmos tipos de reações químicas
Em todos os organismos, a informação genética – na forma de genes – é codificada nas moléculas de DNA..
A aparência e o comportamento de uma célula são determinados em grande parte por suas moléculas proteicas, que servem como suporte estrutural, catalisadores químicos, motores moleculares e assim por diante.
Todas as células atuais aparentemente evoluíram da mesma célula ancestral
Uma célula se reproduz pela replicação do seu DNA e depois se divide em duas, passando uma cópia das informações genéticas codificadas no seu DNA para cada uma das suas células-filhas. Entretanto, a cópia nem sempre é perfeita, e as informações são ocasionalmente corrompidas por mutações que alteram o DNA. Por essa razão, as células-filhas nem sempre se comparam exatamente com as células parentais.
A estrutura detalhada de uma célula é revelada por microscopia eletrônica
Organelas: estruturas individuais, reconhecidas e com funções especializadas, que muitas vezes só são vagamente definidas com um microscópio óptico.
Membrana plasmática
Membrana que separa o interior da célula do seu meio externo.
A célula procariótica
As bactérias basicamente não contêm organelas – nem mesmo um núcleo para conter o seu DNA.
Procariotos: organismos cujas células não têm um núcleo 
Os procariotos frequentemente têm uma cobertura protetora resistente, ou parede celular, circundando a membrana plasmática, que envolve um único compartimento contendo o citoplasma e o DNA.
Os procariotos são as células mais diversas e numerosas da terra
A maioria dos procariotos vive como um organismo unicelular, embora alguns se unam para formar cadeias, grupos ou outras estruturas multicelulares organizadas. Alguns são aeróbios, utilizando oxigênio para oxidar molecular de alimento, outros são estritamente anaeróbios e morrem à mínima exposição ao oxigênio.
Importante: Acredita-se que as mitocôndrias (organelas que geram energia em células eucarióticas) tenham evoluído a partir de bactérias aeróbias que viviam no interior dos ancestrais anaeróbios das células eucarióticas atuais. Desse modo, nosso próprio metabolismo com base em oxigênio pode ser considerado como produto das atividades de células bacterianas.
Algumas das células procarióticas, como as células vegetais, realizam a fotossíntese, usando a energia da luz solar para produzir moléculas orgânicas a partir de Co2; outras obtêm energia da reatividade química de substâncias inorgânicas no meio ambiente.
É quase certo que as organelas das células vegetais que realizam a fotossíntese – os cloroplastos – evoluíram de bactérias fotossintéticas que há muito tempo encontraram um lar no interior do citoplasma das células vegetais.
A célula eucariótica
Algumas células apresentam vidas independentes, como organismos unicelulares, como as amebas e as leveduras; outras vivem em agrupamentos multicelulares.
Todos os organismos multicelulares mais complexos – incluindo plantas, animais e fungos – são formados a partir de células eucarióticas.
Por definição, todas as células eucarióticas possuem um núcleo. Mas a posse de um núcleo acompanha a posse de uma variedade de outras organelas, das quais a maioria é envolta por membrana e comum a todos os organismos eucarióticos.
Núcleo
É o depósito de informações da célula.
É normalmente a organela mais proeminente em uma célula eucariótica. Ele está envolvido por duas membranas concêntricas que formam o envelope nuclear e contém as moléculas de DNA.
Ao microscópico óptico, as moléculas gigantes de DNA se tornam visíveis como cromossomos individuais, quando se tornam mais compactas antes da divisão da célula em duas células-filhas.
O DNA também carrega a informação genética nas células procarióticas; essas células não apresentam um núcleo distinto, não porque não têm DNA, mas porque elas não o mantêm dentro de um envelope nuclear, segregado do resto do conteúdo da célula.
Mitocôndrias
Geram energia útil a partir de nutrientes para sustentar a célula.
Estão presentes em essencialmente todas as células eucarióticas e estão entre as organelas mais evidentes no citoplasma.
Podem variar em formato e tamanho.
As mitocôndrias aproveitam a energia a partir da oxidação de moléculas de alimento, como os açucares, para produzir trifosfato de adenosina (ATP) – o combustível básico que fornece energia para a maioria das atividades das células. Como as mitocôndrias consomem oxigênio e liberam dióxido de carbono no curso das suas atividades, todo o processo é chamado de respiração celular
A membrana interna contém a maioria das proteínas responsáveis pela respiração celular – uma das funções mais importantes da mitocôndria – e é dobrada para fornecer uma grande área de superfície para sua atividade.
As mitocôndrias provavelmente se desenvolveram a partir de bactérias incorporadas. É praticamente certo que as mitocôndrias se originaram de bactérias que fora incorporadas por uma célula pré-eucariótica ancestral e sobreviveram no seu interior, vivendo em simbiose com a célula hospedeira. Acredita-se que a membrana dupla das mitocôndrias atuais tenha derivado da membrana plasmática e da membrana externa da bactéria incorporada.
Sem as mitocôndrias, os animais, os fungos e as plantas seriam incapazes de utilizar o oxigênio para extrair a energia de que precisam a partir das moléculas de alimento que as nutrem.
Contém seu próprio DNA e se reproduzem dividindo-se em duas.
Cloroplastos
Capturam energia da luz solar
São grandes organelas verdes encontradas apenas nas células de vegetais e algas, e não nas células de animais ou fungos.
Têm uma estrutura ainda mais complexa do que as das mitocôndrias: além das duas membranas que as envolvem, possuem pilhas internas de membranas contendo o pigmento verde clorofila.
Provavelmente se desenvolveram a partir de bactérias fotossintéticas incorporadas. Acredita-se que as bactérias tinham sido incorporadas por células eucarióticas primitivas que já continham mitocôndrias.
Realizam a fotossíntese – armazenando a energia da luz solar nas suas moléculas de clorofila e usando essa energia para promover a produção de moléculas de açúcar ricas em energia. No processo, eles liberam oxigênio como um subproduto molecular.
Os cloroplastos permitem que as plantas obtenham sua energia diretamente da luz solar e produzam as moléculas de alimento, e o oxigênio, que as mitocôndrias utilizam para gerar energia química na forma de ATP.
Contém seu próprio DNA, reproduzem-se dividindo-se em dois, e supõe-se que tenham desenvolvido a partir de bactérias.
Membranas internas
Dão origem a compartimentos intracelulares com diferentes funções.
Núcleo, mitocôndrias e cloroplastos não são as únicas organelas delimitadas por membranas no interior das células eucarióticas.
Retículo endoplasmático (RE): 
Labirinto irregular de espaços interconectados delimitados por uma membrana.
É o local onde são produzidos a maioria dos componentes da membrana celular e os materiaisdestinados para exportação a partir da célula.
Essa organela é bastante aumentada nas células especializadas para secreção de proteínas.
Aparelho de Golgi:
Modifica e empacota as moléculas produzidas no RE que são destinadas à secreção pelas células ou ao transporte para outro compartimento celular.
Lisossomos:
Organelas pequenas e irregulares, nas quais ocorre a digestão intracelular, liberando nutrientes a partir de partícula alimentares ingeridas e degradando moléculas indesejadas para reciclagem dentro das células ou excreção a partir das células.
Peroxissomos:
São pequenas vesículas delimitadas por membranas, que fornecem um meio seguro para uma variedade de reações nas quais o peróxido de hidrogênio é utilizado para inativar moléculas tóxicas.
As membranas também formam muitos tipos diferentes de pequenas vesículas de transporte que carregam materiais entre uma e outra organela delimitada por membrana.
Uma troca contínua de materiais ocorre entre o RE, o aparelho de Golgi, os lisossomos e o exterior da célula. A troca é mediada por vesículas de transporte envolvidas por membrana, que brotam a partir da membrana de uma organela e se fusionam com outra, como minúsculas bolhas de sabão que se formam e depois se unem em bolhas maiores. 
Na superfície da célula, por exemplo, porções da membrana plasmática se dobram para dentro e se destacam para formar vesículas que transportam material capturado no meio externo para dentro da célula – processo denominado endocitose. Captura de partículas muito grandes ou até mesmo células estranhas inteiras.
Na exocitose, vesículas do interior da célula se fusionam com a membrana plasmática e liberam seu conteúdo no meio externo.
Citosol
É um gel aquoso concentrado formado por moléculas grandes e pequenas.
Se conseguíssemos retirar a membrana plasmática de uma célula eucariótica e então remover todas as suas organelas delimitadas por membranas, incluindo o núcleo, o RE, o aparelho de Golgi, as mitocôndrias e os cloroplastos, ficaríamos com o citosol.
Resumo: O citosol é a parte do citoplasma que não é contida por membranas intracelulares.
Na maioria das células, o citosol é o maior compartimento único, contendo um grande número de moléculas grandes e pequenas, associadas tão intimamente que ele se comporta mais como um gel à base de água do que como uma solução líquida. 
Ele é o local de várias reações químicas fundamentais para a existência da célula. As etapas iniciais da quebra das moléculas nutrientes ocorrem no citosol, por exemplo, e é aqui que a maioria das proteínas é produzida pelos ribossomos.
Citoesqueleto
É responsável pelos movimentos celulares direcionados.
É um sistema de filamentos proteicos contendo 3 tipos principais: Filamentos de actina: Mais finos. Abundantes em todas as células eucarióticas, mas estão presentes em grande quantidade no interior das células musculares, onde servem como parte central da maquinaria responsável pela contração muscular.
Microtúbulos: mais espessos. Têm a forma de diminutos tubos ocos. Se reorganizam em disposições espetaculares nas células em divisão, ajudando a puxar os cromossomos duplicados em direções opostas e distribuindo-os igualmente entre as duas células-filhas.
Filamentos intermediários: Servem para reforçar a célula.
Esses 3 tipos de filamentos, assim como as proteínas que se ligam a eles, formam um sistema de vigas, de cabos e de motores que conferem à célula o reforço mecânico, controlam o seu formato e promovem e guiam seus movimentos.
Como o citoesqueleto controla a organização interna da célula, assim como as suas características externas, eles é tão necessário para a célula vegetal- contida em um espaço delimitado por uma parede resistente da matriz celular – como é para uma célula animal que se dobra, estica, nada ou arrasta livremente.
As células animais e vegetais dependem também do citoesqueleto para separar seus componentes internos em duas células-filhas durante a divisão celular.
Citoplasma
Não é estático.
O interior da célula está em constante movimento. O citoesqueleto é uma selva dinâmica de cordões proteicos que estão continuamente sendo tensionados e afastados. As proteínas motoras utilizam energia armazenada nas moléculas de ATP para se deslocar ao longo dessas trilhas e cabos. As pequenas e grandes moléculas que preenchem cada espaço livre na célula são movidas constantemente umas com as outras e com outras estruturas no citoplasma.
As células eucarióticas podem ter se originado como predadoras
As células eucarióticas têm geralmente 10 vezes o comprimento e 1.000 vezes o volume das células procarióticas, embora exista uma grande variação de tamanho em cada categoria. Elas também possuem uma coleção inteira de características – um citoesqueleto, mitocôndrias e outras organelas – que as separa das bactérias e arqueias.
Os eucariontes não adquiriram todas as suas características distintas no mesmo momento.
Teoria
A célula eucariótica ancestral era um predador que se alimentava pela captura de outras células. Esse estilo de vida requer um grande tamanho, uma membrana flexível e um citoesqueleto para ajudar na movimentação e na alimentação da célula.
O compartimento nuclear pode ter se desenvolvido para manter o DNA à parte desses processos físicos e químicos, assim como para permitir um controle mais delicado e complexo de como a célula lê sua informação genética.
Essa célula primitiva, com um núcleo e um citoesqueleto, era provavelmente o tipo de célula que incorporava as bactérias de vida livre que consumiam oxigênio e que eram provavelmente as ancestrais das mitocôndrias. Um subgrupo dessa células mais tarde adquiriu cloroplastos pela incorporação de bactérias.
Membrana: estrutura, função e transporte – Aula 2
Funções da MP
Na membrana uma das funções é separar o meio interno do meio externo. Tem função de desidratação celular, e outras funções que se estuda em fisiologia, por exemplo, o processo de homeostase que é o equilíbrio do organismo. Esse equilíbrio se dá através de diversos mecanismos. A gente tem como mecanismo homeostático a manutenção, o controle do que está dentro e o que está fora célula. Esse controle acontece através do transporte dessas moléculas de dentro para fora e de fora para dentro dessas células. E agora, a gente vai estudar alguns desses mecanismo de transporte.
Composição química da MP
A célula é composta por compostos inorgânicos: Água e sais. Muitos desses sais são moléculas iônicas como o Cálcio, sódio, potássio, hidrogênio, bicarbonato. E os compostos orgânicos: Lipídio, carboidrato, proteína, e ácidos nucléicos. Desses quatro compostos inorgânicos, o único que não tem na membrana são os ácidos nucléicos. Na membrana a gente tem lipídeo, proteína, carboidrato. Não existe um só tipo de lipídio na membrana, nem proteína e carboidrato. Então assim, são alguns tipos de lipídios, proteínas e carboidratos pertencentes à membrana plasmática. Uns exemplos de lipídios são os fosfolipídios, glicolipídios, colesterol. E mesmo dentro dos fosfolipídios, têm vários tipos de fosfolipídios e proteínas também.
Bicamada lipídica da mp
Falando sobre da parte lipídica da membrana plasmática, o protagosnista desssa história é o fosfolipídio. Afinal, a membrana plasmática é uma Bicamada Fosfolipídica. Ela não é formada exclusivamente por fosfolipídio, tem também glicolipídios, colesterol.
Falando em fosfolipídio, o fato dessa molécula ser afipática nos permite vedar o meio interno do meio externo. Tem uma porção polar e a outra apolar. A porção polar é aquela molécula que tem afinidade com água (hidrofílica). A porção apolar é hidrofóbica, não tem afinidade com água.
Os fosfolipídeos são assim formados: Com a cabeça polar e caudas apolares, ou hidrofóbicas. Uma vez que eu tenho caudas que não tem afinidade com água, obviamente, elas vão tender a ficar com uma sobre a outra. As cabeças vão ficar voltadas para o meio extracelular e intracelular, que são meios que tem água. Essas moléculas de fosfolipídios vão ter uma cabeça e duas caudas. Fosfolipídio nem sempre tem duascaudas, mas os fosfolipídios de membrana geralmente tem. São vários tipos de fosfolipídios: fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina, esfingomielina.
Esses lipídios de membrana seguem o Modelo do Mosaico Fluido. O que quer dizer mosaico? Mistura. E fluido por que? Porque os fosfolipídios de membrana se movimentam. Existem alguns tipos de movimento. Sabendo que a membrana plasmática é uma bicamada e, pensando numa mesma monocamada, o fosfolipídio pode caminhar sobre sua monocamada lateralmente fazendo um tipo de movimentação chamado movimentação lateral. Pode girar em torno do seu próprio eixo, que é o movimento de rotação. O fosfolipídio também pode sair de uma camada e ir pra outra. Geralmente, ele não o faz. Por que? Porque existe uma propriedade da bicamada que é a assimetria, ou seja, as coisas que tem numa bicamada são coisas que não tem na outra. A monocamada externa vai estar voltada para o meio extracelular e a camada interna para o meio intracelular. As coisas que acontecem fora da célula são diferentes das coisas que acontecem dentro das células. Portanto, as que estão voltadas para o meio extracelular vão executar um tipo de função e as que estão voltadas para o meio intracelular vão executar outro tipo de função. Por exemplo, a PKC é responsável por executar diversas funções no nosso organismo. Ela é causada por uma cascata de sinalização intracelular, mas começa através da quebra de um fosfolipídio de membrana que se chama ´´Fosfatidioglicositol´´. Então, ele vai ter que estar voltado para o meio intracelular, porque essa cascata de sinalização é intracelular.
Existe um outro fosfolipídio que normalmente ele está voltado para o meio intracelular, é a Fosfatidilserina. A célula pode sinalizar para que ela venha para o meio externo. Para ir pro meio externo, ela sinaliza para o macrófago que aquela célula quer ser fagocitada. A fosfatidilserina normalmente está voltada para o lado de dentro, mas quando essa célula precisa morrer, ela vai ser sinalizada para isso. E ai, quando ela for sinalizada, ela vai jogar a fosfatidilserina pro lado de fora através do movimento Flip Flop. Então, os fosfolipídios só saem de uma camada para outra através desse movimento Flip Flop que é auxiliado pela enzima chamada Flipase. Ele só faz esse movimento quando essa enzima é sinalizada. O movimento Flip Flop não é um movimento espontâneo que acontece o tempo todo, e essa sinalização só acontece quando houver necessidade.
A parte da cauda dos fosfolipídios é uma cauda de hidrocarbonetos, ou seja, há ligação entre carbonos nessas caudas. Quando há uma dupla ligação/insaturada o que as vezes acontece é que uma das pernas da cauda se dobra. Na imagem acima (imagem abaixo desse parágrafo), a cauda que só tem ligação saturada está com as pernas esticadas. Na de baixo, a ligação de uma das pernas tem ligação insaturada que culminou no dobramento de uma dessas pernas. Isso acontece sempre? Não! Mas acontece muito. O fato é: quanto menos ligações insaturadas tiver, mais próximos vão ficar os fosfolipídios. Então, a membrana vai ficar menos permeável e menos fluida. Eles vão estar tão próximos uns dos outros que não vão conseguir se movimentar tanto. Em contrapartida, quando se tem a instauração, eles aumentam o espaço e a fluidez entre eles e fica mais permeável. Entretanto, a permeabilidade da membrana não pode acontecer de forma demasiada.
Existe um outro lipídio que vai entrar na história para modular essa permeabilidade que é o Colesterol. Ele se liga aos fosfolipídios de membrana para tornar essa membrana um pouco menos permeável. Ou seja, a membrana semipermeável. (Muitos livros vão falar que o colesterol modula a fluidez da membrana, alguns não consideram isso. Então isso não será perguntado em prova).
Sobre a assimetria da membrana já foi falado anteriormente, é extremamente importante saber disso por causa das funções executadas.
Proteínas da mp
As proteínas da membrana vão executar diversos tipos de funções. Nós sabemos que a membrana plasmática é cheia de proteína, embora tenha mais lipídio (fosfolipídio) do que proteína em termo de quantidade, mas em massa é mais proteína mesmo.
Quais são as funções da proteínas de membrana? Várias! Acabamos de ver que a membrana é semipermeável, isso quer dizer que algumas coisas vão passar pela membrana e outros não. A glicose não passa, mas vai precisar passar auxiliada por uma proteína transportadora. Exemplo: íons, pois proteínas carregadas não passam livremente pela membrana, então elas vão passar auxiliadas por essas proteínas transportadoras. Além disso, tem proteínas que funcionam como âncora, por exemplo, o citoesqueleto. Tem proteínas receptoras, que servem como sinalização celular.
Hoje vamos falar sobre o Receptor de Angiotensina e tem também as enzimas de membrana que são várias. A gente vai falar, por exemplo, de algumas delas super importantes que é a Adenilciclase. O que é que essa enzima faz? Ela pega molécula de ATP e transforma em AMP-cíclico.
A maneira em que a proteína está associada à membrana vai variar. Ela pode ser transmembrana, ou seja, passar pela membrana completamente e ter a porção voltada para o meio extracelular; ela pode estar associada somente a uma monocamada; ela pode estar ligada ao lipídio do lado externo; pode também estar ligada à proteína na membrana.
Essa formação da proteína é super importante, a formação do poro hidrofílico. A água é uma molécula polar. Moléculas polares, simples e não carregadas fazem difusão simples, passam pela membrana sem auxílio de proteína. Elas passam muito lentamente. Por exemplo, num processo de osmose em que a água precise passar absurdamente rápido do lúmen para o sangue para aumentar a Pressão Arterial e, aumentar também a volemia do sangue, vai precisar de poros aquosos que são as aquoporinas.
Propriedades das proteínas da mp
As proteínas de membrana também são fluidas, ou seja, podem se movimentar na membrana. Nesse exprimento, (imagem abaixo) mostra uma célula de camundongo onde as proteínas foram marcadas em corante vermelho, e uma célula humana onde as proteínas foram marcadas com corante verde. Essas membranas foram fusionadas e depois de um tempo percebeu-se que houve uma mistura mostrando e comprovando que as proteínas se movimentam através da membrana.
Entretanto, muitas proteínas precisam sofrer o domínio de membrana, ou seja, precisam ficar confinadas em determinados locais. No nosso tecido epitelial temos as células grudadas umas nas outras fazendo as junções celulares. Para essas células se manterem unidas umas as outras precisam ancorar o citoesqueleto de uma célula na outra. E quem faz esse ancoramento são as proteínas que fazem junções de ancoramentos, as Caderinas.
Vai adiantar essas caderinas estarem voltadas para a porção apical de célula? Não! Elas vão ter que estar na porção basolateral porque vai ter que juntar uma célula com a outra. Do mesmo modo, essas células do epitélio precisam estar ancoradas na lâmina basal. Quem vai fazer essa ligação? As Integrinas, que vão ligar o citoesqueleto da célula com a lâmina basal. Vai adiantar ter integrina na porção apical? Não! Vai pecisar dela lá na porção basal, portanto, essas proteinas sofrem domínios de membrana. Elas vão ficar confinadas no local onde ela vai executar sua função.
Outro exemplo de confinamento de membrana: A proteína responsável por nossa respiração celular, na mitocôndria, quando coloca a glicose para dentro da célula essa glicose vai sofrer glicólise (quebra), vão ser gerados ácidos pirúvicos. Esse ácido pirúvico vai ser convertido em Acetil Co-enzimaA que vai entrar na matriz mitocondrial e sofrer o ciclo de krebs para fornecer NADH E FADH2. Esses NADH e FADH2 vão vir para a crista mitocrondria para passar pela cadeia transportadora de elétron para pegar esses hidrogênios para entrar na bomba, que é uma ATP SINTASE, para produzir ATP.
Vai adiantar essas proteínas/enzimas estarem localizadas na parte extrena da membrana? Não! Ela tem que estar na crista mitocondrial. Todas essasproteinas (NADH redutase, NADH oxidase) tem que estar voltadas/confinadas nas cristas mitocondriais que é ali que elas vão executar suas funções.
Carboidratos da MP
Falando sobre os açucares/carboidratos de membrana, também não tem só um tipo de carboidrato. Tem glicoproteínas, proteoglicanas, glicolipídeos que vai formar o glicocálice. Pra que a célula tem glicocálice? A célula tem essa porção de açúcar do lado de fora pra reconhecimento, lubrificação...
No neutrófilo, quando ele vai migrar pro local da infecção na célula endotelia,l existem proteínas receptoras que vão reconhecer um oligossacarídeo na membrana desse neutrófilo. Essa ligação entre esse oligossacarídeo e o receptor da célula endotelial é uma ligação fraca. Ele vai ligar e soltar várias vezes, acontecendo o rolamento da proteína. Isso também vai acionando outras proteínas de membrana que são as Integrinas que vão fazer uma ligação do tipo forte, essas proteinas vão se ligar fortemente nessas células, e depois migrar pro local da infecção. Portanto, esse é um exemplo da função do glicocálice que é o reconhecimento e adesão celular.
Outra importância do glicocálice está relacionada às nossas hemácias. Por que tem sangue tipo A, sague tipo B? Quem determina nosso tipo sanguíneo é o glicocálice, é o tipo de açúcar que existe nas nossas hemácias. Quem tem sangue tipo O, por exemplo, só tem esses quatro tipos de açúcar (imagem abaixo). Quem tem sangue tipo A tem os mesmos açúcares que tem no tipo O, mas tem um outro açúcar a mais que o diferencia. Por isso, a pessoa com o sangue tipo O não pode receber sangue do tipo A, porque quem tem o tipo O vai enxergar aquele açúcar a mais do tipo A como algo estranho, e aí, o sistema imune vai atacar, da mesma forma acontece com o tipo B, embora esse açúcar a mais que tem no tipo A e no tipo B sejam diferentes entre eles. Mas tipo O pode doar para os dois e não pode receber de ninguém. E o tipo AB tem todos os açúcares da galáxia, então, pode receber de todo mundo, mas não pode doar pra ninguém, só pra ele mesmo.
Transporte de membrana
A membrana é semipermeável, isso significa que algumas coisas vão conseguir passar, outras não. Por exemplo: Gases passam. O óxido nítrico entra dentro da célula sem auxílio de proteína, pois faz difusão simples. Outras moléculas pequenas também conseguem passar, ou que sejam apolares, mas mesmo as polares que sejam pequenas que não sejam carregadas passam como o glicerol, água, cortisol, aldosterona. Agora, as moléculas polares grandes, não carregadas e mais carregadas não vão passar livremente, exemplo: Glicose. Glicose passa livremente? Não! Existem alguns tipos de transportadores de glicose que são as SGLTs que é o co-transporte de sódio e glicose e os GLUTs que são proteínas que fazem o transporte de glicose. E para essas moléculas que não conseguem passar livremente, vão passar auxiliadas por proteínas transportadoras que podem ser proteína canal ou proteína carreadora. O próprio nome da proteína canal já diz, ela forma um canal, mesmo. A proteína carreadora é uma proteína que se abre no meio, o soluto entra, ela fecha e se abre para o outro lado. Em relação aos tipos de transporte através da membrana pode ocorrer passivamente e ativamente.
No transporte passivo, o soluto vai a favor do gradiente de concentração, então se eu tenho mais soluto do lado de fora do que do lado de dentro esse soluto tende a entrar e a célula tenta o tempo todo igualar os meios. Acontece que esse transporte passivo pode acorrer através do soluto sem auxílio de proteína alguma, fazendo difusão simples. Em contrapartida, várias moléculas que não conseguem passar livremente pela membrana vão ter que passar facilitada por uma proteína transportadora que pode ser tanto proteína canal como carreadora, portanto, o esse tipo de transporte passivo se chama difusão facilitada.
Um processo de transporte passivo extremamente importante é a osmose. A osmose é uma rápida passagem de água do meio onde tem menos soluto para o meio onde tem mais soluto. Se eu estou cheia de soluto do lado de fora a água tende a sair para tentar igualar o meio. Então, a água sempre vai do lugar onde tem menos soluto para o lado que tem mais soluto.
O transporte ativo ele é assim chamado por quê ? Porque você precisa de uma atividade de gasto de energia: Primeiro, sempre vai ter uma proteína transortadora porque o transporte vai contra o gradiente de concentração, e essa proteína vai gastar energia para ir contra o gradiente de concentração. Essas proteínas transportadoras podem ser Uniport, Simport ou Antiport. O tipo Uniport só transporta um soluto por vez; a proteína do tipo Simport transporta dois solutos por vez, entretano na mesma direção, a SLGT2 é um exemplo de proteína simport que carrega o sódio e a glicose ao mesmo tempo e na mesma direção; e tem a proteína transportadora do tipo Antiport, onde ela transporta solutos diferentes em direções opotas, um exemplo é a bomba de sódio-potássio, ela coloca sódio para fora e potássio para dentro.
No transporte ativo tem tansrportadores acoplados, bombas dirigidas por ATP como a bomba de sódio-potássio, e as bombas dirigidas por luz.
E, por falar em bombas acionadas por ATP, tem três tipos de bombas acionadas por ATP: Bomba do tipo P, Bomba de Prótons do tipo F e Transportador ABC.
Bombas tipo p
O que é bomba do tipo P? Bomba de sódio-potássio, bomba de cálcio, bomba de hidrogênio. Sabe onde tem bomba de hidrogênio? Membrana lisossomal. Ela faz a disgestão celular por causa das enzimas que estão ali dentro (hidrolases ácidas). É a bomba de hidrogênio que vai manter o lisossomo com PH ácido bombeando ativamente H+ para dentro dessa organela. A Bomba de Na+/K+ todos já conhecem. A Bomba de Ca+ bombeia ativamente Ca+ para fora do citosol e para dentro do Retículo Endoplasmático Liso. Inclusive, uma das funções do REL é armazenar cálcio, faz isso através da bomba de Ca+ que existem na membrana do REL. Também tem bomba de Ca+ na membrana plasmática. Não pode ter cálcio no citosol, ele é bombeado lá para o retículo sarcoplasmático para contração muscular.
A bomba do tipo P é uma ATPase (gasta ATP).A bomba do tipo F é uma ATPSintase (produz ATP). Os transportadores ABC são transportadores que usam ATP para movimentar moléculas.
Exemplificando algumas bombas do tipo P, que são justamente essas três: A bomba de Na+/K+, a de Ca+ e a de H+. A bomba de Na+/K+ tem como principal importância potencial de membrana. Mas quando eu jogo mais Na+ pro lado de fora, quem fica mais do lado de fora também? a Água! Então, a bomba de Na+/K+ ajuda a manter a osmorregulação.
Por que saem 3 Na+ e entram 2 K+? Por causa do sítio de ligação. Ela só tem 3 lugares para o sódio e só 2 para o potássio, gasta o ATP que quando utilizado vira ADP e assim vai. Mas, a célula sempre tenta fazer resposta passiva. Então, se o sódio está saindo o tempo todo, ele vai tender a entrar, pois tem vários canais de sódio, e esse sódio vai ficar entrando passivamente. E esse gradiente de sódio ajuda várias moléculas se transportarem também, por exemplo, a glicose. Co-transporte do sódio com a glicose só acontece por causa disso.
O gradiente do potássio também é muito importante, porque se eu tenho mais potássio do lado de dentro do que do lado de fora, ele vai tender a sair. Quando tem uma desplarização da membrana, só vai ter a repolarização porque o potássio vai seguir a questão do gradiente de concentração.
A proteína que faz o Co-transporte do sódio e da glicose é a a SGLT no lúmen intestinal, acontece também no túbulo proximal renal. A absorção da glicose no intestino vai ser dada por transporte ativo da glicose, porque a glicose vai entrar contra seu gradiente de concentração. Mas, se diz que é um Transporte Ativo Secundário porque essa proteína transportadora que está transportando ativamente a glicose contra seu gradiente de cocentração não gasta energia, é um gasto de energia indireto. Porque a glicose só entra se a sódio entrar e, o sódio só está entrando passivamente porque a bomba está tirando osódio ativamente e gastando energia. Isso porque ele tende a entrar e, por causa disso, a glicose entra junto. Nesse transporte, a glicose não consegue se ligar sozinha, porque ele fica bloqueado. Só quando o sódio se liga que a glicose vai conseguir se ligar. Uma vez que isso acontece, a proteína vai e se abre para outro meio e todos os dois passam. Lembrar que essa proteína não está gastando energia, apesar do sódio estar entrando ativamente, por estar contra seu gradiente de concentração. Mas, apesar dessa proteína não estar gastando energia, o sódio só estar entrando porque ela está saindo ativamente pela bomba de Na+/K+. Indiretamente vai haver o gasto de energia, por isso se chama Transporte Ativo Indireto ou Secundário.
A importância mais especial dessas Bombas de Ca+ está relacionada com a sua atuação no Retículo Endoplasmático. Isso porque nunca tem cácio estocado para quando tiver a necessidade desse calcio no citosol, abrir canais de cálcio para que esse cálcio saia. Muitas vezes, esses canais vão estar bloqueados. Mas, em outras situações esse cálcio vai ter que sair, poiso calcio não sinaliza só para cotração muscular, ele sinaliza para uma porção de coisas. Inclusive, o cálcio sinaliza para vasodilatação também, mas não na célula múscular, mas sim na célula endotelial. Da célula endotelial, para o óxido nítrico ser produzido, ele vai precisar do cálcio no citosol para produzir endotelina, e essa endotelina vai fazer com que haja o óxido nítrico na célula endotelial. Já na célula muscular, o óxido nítrico vai atuar bloqueando os canais de Ca+. Portanto, se a célula para contrair é necessário que esses canais de cálcio estejam livres para que o cálcio saia. Então, se estiver contração, haverá necessidade da abertura dos canais de Ca+ para que tenha a contração muscular.
Bloqueadores de canal de ca+
Num processo de Hipertensão Arterial Sistêmica, é interessante bloquear os canais de Ca+ para que ele não entre no citosol para não haver vasoconstrição. Por isso, um dos medicamentos utilizados para tratamento da HAS são os bloqueadores de canal de Ca+.
Contração muscular
No processo de contração muscular é preciso que a actina deslize sobre a miosina. Só que, para isso acontecer, a miosina tem que ter acesso a actina, e no relaxamento não tem esse acesso porque a tropomiosina impede, só que quando o cálcio vem, ele se liga à troponina. A troponina muda de conformação, expoe o sítio de ligação à miosina para ter o deslizamento.
Sistema Renina angiotensina Aldosterona
Quando tem a queda da PA no rim a Renina vai aparecer no nosso organismo, convertendo angiotensinogênio em Angiotensina 1, e o ECA transforma Angiotensina 1 em Angiontensina 2. O que a Angiotensina 2 faz? Atua sobre a hipófise, fazendo com que a hipófise produza ADH; estimula o córtex cerebral a sentir sede; estimula a adrenal a produzir Aldosterona; promove constrição através da ligação dos receptores de membrana.
A angiotensina atua na adrenal fazendo com que secrete aldosterona. A aldosterna vai entrar na célula por difusão simples e vai promover síntese de proteína que vão super estimular bomba de Na+/K+ e canal de Na+. Essas proteinas sofrem domínio juntas, e elas tem que estar localizadas nesse local (imagem abaixo) – explicação da imagem inaudível
A angiotensina 2 vai na hipófise e avisa para secretar vasopressina, a vasopessina não passa passivamente pela membrana. Então, ela vai se ligar ao receptor de membrana que vai se ligar a célula para que vesículas que estavam paradas na célula se fusionem na membrana. E agora que tem aquoporina na membrana, quando o sódio for para o sangue atraves da sinalização da membrana, a água também vai junto através da sinalização da vasopressina. Se está tirando água para jogar dentro do sangue, então vai precisar de mais água e ai a angiotensina 2 vai lá na hipófise avisar para beber água. Por isso, quando a pessoa está com a pressão baixa as pessoas dão sal. Mas vocês que são estudantes de medicina vão dar água, essa pessoa precisa de água. O sódio funciona, mas é mais seguro dar água.
Além disso, a angiotensina 2 promove vasoconstrição. Isso acontece porque os receptores de angiotensina na célula sinaliza para que se abra os canais de Ca+, e se tem cálcio, terá vasoconstrição. Quando a pessoa tem pressão alta é interessante ‘’calar a boca’’ dessa membrana, dessa angiotensina. E é isso que os IECAs (inibidor da enzima conversora de angiotensina) fazem, eles vão inibir a formação da angiotensina 2. E vocês entende o porque dessa inibição? Porque ela atua em todo o processo para aumentar da PA.
Existe outra classe de medicamento que são os BRAs (bloqueadores de receptores de angiotensina). Que são os receptores de angiotensina. Portanto, por que tem que saber biologia celular? Por que quando BRA e um bloqueador de canal de cálcio ao mesmo tempo? Pra que? Se no final das contas eles fazem a mesma coisa que é inibir os canais de cálcio.
Bombas tipo F
As bombas do tipo F, já falado anteriromente, são ATPsintase que produzem ATP na crista mitocondrial.
Transportadores ABC
Os transportadores ABC são super importantes, pois eles fazem transporte da maioria das moléculas (hemácia, pepitídio, açúca) e o transportador que faz transporte do Cl- é um transportador desse tipo.
O pâncreas é um orgão misto, tem sua porção endocrina que secreta insulina e glucagon e a porção exócrina secreta suco pancreático.
Quando a pessoa se alimenta e o quimo chega lá no estômago, vai haver o processo de quimificação. Na hora que come ocorre o processo digestão do carboidrato com a amilase salivar, quando chega no estômago passa pelo suco gástrico restrita, entre ácido, e a amilase não funciona em meio ácido. Quando chega no intestino, no processo de quilficação o suco pancreático vai secretar amilase pancreática e bicarbonato para tornar o meio básico.
Lá no pâncreas, na membrana da célula, tem um transportador de Cl- chamado CFTR, ele vai transportar o cloro ativamente para o lado de fora da célula por conta que tem muito cloro de um lado que do outro. Se o cloro está saindo ativamente, ele vai tender a entrar passivamente. E o cloro entrando passivamente, o bicarbonato vai sair ativamente, Co-transporte Antiport.Nas pessoas com fibrose cística esse processo não funciona, por isso ocorre a má digestão.
As proteínas transportadoras regulam o PH citosólico. Existem varios permutadores. Tem de cloro e bicarbonato... existe também os permutadores de sódio e hidrogênio. Enfim, são vários. Só foi mostrado algumas dessas bombas, que tem transporte direto culminando no trasporte passivo indireto.
As proteínas transportadoras na membrana plasmática regulam o PH citosólico.
Sinalização intracelular – Aula 3
Receptores associados a canais iônicos e receptores associados a proteína G
 
A importância da comunicação
Como tudo começou?
Quando a vida surgiu na terra os seres eram unicelulares. A partir do surgimento de seres pluricelulares e multicelulares, começou a necessidade dessas células se comunicarem entra si. Para isso era necessário cumprir os desafios.
Percepção, hierarquização, integração, ajuste homeostático.
Resposta coordenada Sinalização.
O ajuste homeostático é muito importante na sinalização celular porque uma vez que o sinal foi disparado, a célula vai responder aquele sinal, porém aquele sinal tem que ser encerrado, senão a célula vai ficar o tempo todo respondendo. Todo sinal que é ligado, tem que ser desligado para que o ajuste homeostático aconteça.
Como acontece a sinalização celular?
Eu preciso ter uma molécula sinalizadora, porque minha célula vai responder a ela. Mas de onde surge a molécula sinalizadora? de uma célula que irá produzir ela, uma célula sinalizadora. Essa molécula sinalizadora vai ser reconhecida por uma célula alvo. Temos vários exemplos, como a nossa glândula mestre, pode secretar o TSH, nesse caso a célula da adeno-hipófise foi a célula sinalizadora, o TSH foi a molécula sinalizadora, e ele vai ser reconhecido pelascélulas alvo da tireóide.
Tipos de sinalização
Autócrina
A célula sinalizadora é a célula alvo. A célula produz uma molécula sinal que vai ser reconhecida por ela própria.
Dependente de contato
A molécula sinalizadora produzida pela célula sinalizadora não é secretada para fora da célula. Ela fica presa a membrana da célula e vai ter que entrar em contato com o célula alvo, o que terá proteína receptora para reconhecer essa molécula sinalizadora.
Exemplo: linfócito T citotóxico. Ele produz uma molécula sinalizadora chamada ligante do FAZ, que vai ficar na membrana do linfócito T citotóxico esse faz será reconhecido pelo FAS ligante (proteína receptora- receptor de morte) da célula alvo. Essa é uma das vias da apoptose, existe ainda a via mitocondrial.
Sináptico
Obviamente vai envolver um neurônio.
Exemplo: você tem lá os neurônio colinérgico que secreta acetilcolina, ele sofreu uma despolarização de membrana e lá no terminal sináptico a despolarização faz com que haja abertura dos canais de cálcio voltagem dependente, aí o cálcio vai funcionar as vesículas. No terminal sináptico acetilcolina vai ser liberada na fenda sináptica. depois essa acetilcolina vai ser reconhecida por uma proteína receptora na célula alvo.
Parácrina
Célula que está produzindo ou molécula sinalizadora está próxima da célula alvo.
Exemplo: A célula endotelial produz óxido nítrico que vai ser reconhecido pela musculatura lisa que está ali do lado. Esse óxido nítrico vai atuar na musculatura promovendo vasodilatação.
Telécrina
Glândula secreta o hormônio e esse hormônio cai na corrente sanguínea e depois é reconhecido por uma célula alvo em outro local.
Exemplo: Hipófise secretando FSH e ele sendo reconhecido pelas glândulas secretoras no ovário.
Alguns exemplos de moléculas sinalizadoras
Resposta da célula
Sinais extracelulares alteram a atividade de uma grande variedade de proteínas celulares e mudam o comportamento da célula.
Como a célula responde um sinal? Aqui em cima vocês tão vendo em vermelho uma molécula sinalizadora se ligando com a proteína receptor, quando isso acontece a célula responde imediatamente um sinal? Não, é necessário uma cascata de sinalização intracelular. Quem executa a ação geralmente é a última proteína ativa, normalmente é proteína kinase, representado ali pelo círculo verde. Aquele círculo vai ser a última proteína ativada e ela quem vai executar o sinal. Mas até ela ser ativada, outras proteínas precisaram ser ativadas antes. Com a ligação da molécula sinalizadora a proteína receptora houve uma ativação do quadrado que ativou o triângulo que ativou o círculo.
Por que a proteína receptora não ativa diretamente o círculo? Um dos motivos é pela amplificação do sinal, porque quando a proteína receptora ativa quadrado, o quadrado podia ativar dezenas de triângulos e que por sua vez ativam centenas de círculos. Além disso a célula não responde apenas a um sinal por vez, ela tem que responder simultaneamente há dezenas de sinais. As cascatas de sinalização podem, então, se intercruzar.
Quando a proteína kinase é ativada ela pode: (1) ativar proteínas ou enzimas citosólicas, como por exemplo alguma enzima que vai ativar algum processo metabólico ou (2) proteína do cito esqueleto para mudar a conformação da célula ou (3) síntese proteica. A via depende da molécula sinalizadora.
A cascata de sinalização possue várias funções
Os sinais extracelulares podem agir de modo lento ou rápido na mudança de comportamento da célula-alvo
A proteína kinase pode atuar no citosol ou no núcleo. 
· Se ela for atuar no citosol ativando alguma proteína ou enzima citosólica, essa resposta é mais rápida do que você precisar fazer síntese proteica. 
· Se a célula for sinalizar para produzir uma proteína aí o processo é mais lento, por que a proteína kinase vai ter que entrar no núcleo, fazer com que o gene transcreva, para depois esse RNA ir para você citosol para ser traduzido em uma proteína. 
A proteína é sintetizada no citosol porque os ribossomos estão no citosol. Mas para isso acontecer, a informação do gene precisa chegar lá, só que o gene não sai do núcleo. O RNA copia a informação do gene e leva para o citosol para ser traduzido pelos ribossomos. É a proteína kinase que ativa enzimas responsáveis pela transcrição e pela tradução.
Moléculas sinalizadoras extracelulares pertencem, em geral, a duas classes.
Sabemos que uma das propriedades da membrana é que ela tem permeabilidade seletiva. Algumas moléculas conseguem passar livremente pela membrana plasmática sem a necessidade de proteína transportadora. Outras moléculas não conseguem ultrapassar. 
Se eu tenho, moléculas sinalizadoras das 2 classes, algumas conseguem passar e outras não.
A) Moléculas grandes demais ou demasiadamente hidrofílicas para atravessar a membrana plasmática da célula alvo.
A maior parte das moléculas sinalizadoras não conseguem ultrapassar, logo elas vão se ligar receptores da membrana celular. Moléculas hidrossolúveis pequenas conseguem passar.
B) Moléculas suficientemente pequenas ou suficientemente hidrofóbicas para escorregar facilmente da membrana plasmática. 
Obviamente aquelas que conseguem entrar na célula vão se ligar a receptores dentro das células. 
Exemplo de moléculas intracelulares, que conseguem passar a membrana sem transportadores: cortisol, aldosterona, NO. Seus receptores são intracelulares.
REceptores na membrana plasmática
A gente tem 3 classes muito importantes de receptores de membrana: (1) Receptores ionotrópicos; (2) Receptores associados a proteína G; (3) Receptores enzimáticos.
· IONOTRÓPICOS: Associados à canal iônico.
· METABOTRÓPICOS: Associados à proteína G. Associados à enzima.
OBS: Tem literaturas que colocam os receptores associados a proteína G como diferentes dos associados a enzimas.
Receptores associados a canais iônicos
O próprio receptor é um canal iônico. Ao responder a uma molécula sinalizadora ele vai se abrir ou se fechar à um determinado ion. Todos os canais da membrana são receptores ionotrópicos? Não, a maioria não é. 
Qual é a diferença entre um canal iônico e um receptor ionotrópico? O canal iônico não responde diretamente a molécula sinalizadora, o receptor ionotrópico sim, responde diretamente.
· Formam poros hidrofílicos através das membranas.
(revestidos por H2O).
· Complexos de 3 a 5 subunidades transmembrânicas.
· Maior eficiência taxa de transporte 100.000 maior.
(neurotransmissão).
· Baixa afinidade pelo ligante (transitória).
· Causam mudança no potencial de membrana.
Quando eu tenho um neurônio colinérgico (que secreta acetilcolina), no terminal sináptico dele há várias vesículas contendo acetilcolina. Para essas vesículas fusionarem e a acetilcolina sair, é preciso haver uma despolarização de membrana. Quando a despolarização de membrana chega ao terminal sináptico ela estimula a abertura de canais de cálcio voltagem dependentes, isso é um canal, não é um receptor ionotrópico. Quando esse canal abre o cálcio entra por transporte passivo. Por que ele entra passivamente? Porque eu tenho pouco cálcio no citosol, por causa das bombas de cálcio, que bota um cálcio para fora da célula ou para dentro do retículo endoplasmático. O cálcio induz o fusionamento das membranas e aí acetilcolina vai para a fenda sináptica. 
A acetilcolina se liga ao seu receptor ionotrópico da célula muscular, esse receptor ao ligar a acetilcolina abre os canais de sódio deixando sódio entrar. O sódio entra passivamente porque a bomba de sódio e potássio tá tirando o sódio ativamente. Se você tem sódio do lado de fora, quando eu abro canal o sódio tende a entrar. Quando o sódio entra ele vai despolarizar a membrana da musculatura. Lembrar que se eu despolarizo, abre o canal de cálcio dependente de voltagem, aí o cálcio vai entrar na minha musculatura esquelética e eu vou ter a contração muscular (o que precisa saber tá nesse parágrafo).
 
Todos os receptores dessa acetilcolina são desse tipo? Não, também temos um receptor metabotrópico da acetilcolina. 
· Os receptores ionotrópicosda acetilcolina são os nicotínicos. 
· Os receptores metabotrópicos da acetilcolina são os muscarínicos.
Receptores associados à proteína g
· Associados a uma proteína efetora através de uma intermediária que se liga a GDP ou GTP.
· A ligação com a PG reduz a afinidade pelo ligante.
Figura: eu tenho a proteína receptora e a proteína G. A gente fala que é um receptor associado porque ele está de fato junto com a proteína receptora. Repare que aqui tá na forma inativa: a proteína G tem 3 subunidades a alfa, a beta e a gama. A reunião de beta e gama chamamos de complexo de betagama.
Na subunidade alfa há uma pequena molécula dinucleotídeo chamada de guanosina difosfato (2 fosfatos GDP). Essa proteína G se ativa quando ela ganha um fosfato, sync resultando em guanosina trifosfato (GTP). Qual a semelhança dessa molécula com outra? 
O ATP, que é uma molécula doadora de fosfato, principal moeda energética da célula porque ela promove a doação de energia através da sua doação de fosfato. Nas reações que você recebe um fosfato (fosforilação) você está ativando essa via. Só que a ATP não é a única molécula doadoras de fosfato também temos o GTP, só que a ATP é a mais utilizada, por isso dizemos que é a principal moeda energética da célula. 
Quando a molécula sinalizadora se liga com a proteína receptora, a proteína receptora fosforila a sub unidade alfa, tornando o GDP em GTP. Quando ocorre essa troca, a proteína G se ativa, e a sua unidade alfa se separa do complexo beta gama. A partir de agora você tem a proteína ativa. O próximo passo pode ser ativada pela sub unidade de alfa ou pelo complexo betagama. (não precisa decorar esses passos professora falou que não vai perguntar isso aí, MAS É IMPORTANTE SABER POR CONTA DO AJUSTE HOMEOSTÁTICO!)
Como é que o sinal vai ser desligado? Se eu não tenho mais a molécula sinalizadora. Se o GTP continuar ali na proteína G, vai continuar mandando sinal. É preciso que o GTP seja desfosforilado (Que ele perca o grupo fosfato) e aí sim cancele o sinal.
O que a proteína G faz uma vez ativa?
1- Ativar canal iônico
2- Ativar enzimas de membrana
 - A via da de adenilato ciclase é a via que ativa PKA
 - A via da fosfolipase c é a via que ativa a PKC, faz
outras coisas também!
Receptores acoplados à proteína G 20 tipos; Gs (ativa especificamente a adenilatociclase); Gi; Gq (ativa a fosfolipase C) 
Toda vez que a Gs é ativada, eu tenho uma ativação da adenilato ciclase. Adenilatociclase converte o ATP em AMPc que por consequência, o AMPc irá ativa a PKA
*A fosfodiesterase degrada o AMPc; 
O viagra é um inibidor da fosfodiesterase.
Segundos mensageiros
· Pequenas moléculas liberadas ou formada no citosol em resposta do sinal extracelular.
· Ajudam a propagar o sinal dentro da célula.
Principais famílias das proteínas G triméricas
Proteínas G podem
A enzima adenilciclase converte o a ATP em AMP cíclico. É através dessa via que o AMP cíclico surge na célula.
· Regular canais iônicos
· Ativar enzimas
O AMP cíclico atua ativando a proteína kinase A. O que é PKA faz dentro da célula?
· 1)Pode atuar em nível citosólico: pode ativar proteínas e enzimas
· 2) induzir síntese proteica: ao atuar no núcleo
AJUSTE HOMEOSTÁTICO:
Ainda que eu desfosforilise o GTP ainda tem AMP cíclico na célula ativando a PKA. Enquanto estiver aí vai ficar ativando e mandando sinal. Para acabar com o sinal você tem que destruir o AMP cíclico. A fosfodiesterase (presente na célula) degrada o GMP cíclico, e encerra o sinal.
Nessa via vocês tão vendo que a molécula verdinha (no quadro) tem como segundo mensageiro o AMP cíclico, mas existem vários segundos mensageiros como por exemplo, GMP cíclico, será estudado numa via mais adiante. O GMP cíclico é ativado pelo óxido nítrico, esse é GMP cíclico ativa uma Pkg (proteína kinase G), e essa Pkg induz à vasodilatação da musculatura lisa. Enquanto você tiver oxido nítrico na célula, você terá a vasodilatação. Mesmo que você acabe com óxido nítrico, enquanto você tiver ali GMP cíclico também vai haver a indução da vasodilatação. Para que esse sinal acabe você precisa degradar o GMP cíclico, isso vai acontecer também por fosfodiesterase. 
O viagra é inibidor da fosfodiesterase. Se não tem fosfodiesterase você não degrada GMP cíclico, logo você continua induzindo a vasodilatação.
Figura: Segundos mensageiros.. Proteínas G`s.
Proteína Gs: Aqui está mostrando adenil ciclase também transformando a ATP em AMP cíclico. Adenilciclase tira dois fosfatos e o único fosfato que sobra ela cicla, faz uma ligação aqui junto com a pentose, ficando uma coisa cíclica. A fosfodiesterase quebra isso aqui (suponho que foi o fosfato), e forma uma molécula de AMP, é assim que ela cancela o sinal.
- Gs - Estímulo à adenilato ciclase
Ex: RECEPTOR β ADRENÉRGICO
- Gi - Inibição da adenilato ciclase
Ex: RECEPTOR α2 ADRENÉRGICO
AMPc ativa a pka
A pKa está lá no nosso citosol, o tempo todo, mas de uma forma inativa. Ela só vai se ativar se tiver O AMP cíclico. 
Figura: 2 sub unidades reguladoras e 2 subunidades catalíticas As catalíticas estão inativadas, por que as subunidades reguladoras estão ligadas nela. MAS perceba que a subunidade reguladora tem sítios para a ligação do AMP cíclico. Enquanto você não tiver AMP cíclico a subunidade reguladora vai estar segurando a subunidade catalítica. Só que quando o AMP cíclico surge na célula, a subunidade reguladora vai se desligar da unidade catalítica, e a unidade de catalítica vai ficar ativa, executando o seu papel. por isso que a PKA precisa do AMP cíclico para ser ativada. A produção da PKA independe do sinal, ela sempre fica ali no citosol, isso porque a resposta tem que ser rápida (a via do AMP cíclico não pode esperar que você produza PKA).
Aqui a gente tem a via comum a vários processos celulares. A adrenalina tem receptores beta adrenérgicos e receptores alfa adrénergicos. Cada receptor vai atuar por uma via. O receptor alfa-1 é o Gq, o receptor alfa-2 ativa uma Gi (inibição- inibe a via da adenilciclase) e os receptores beta é Gs. Sempre que a adrenalina se ligar o receptor beta adrenérgico vai ativar uma Gs. A adrenalina não sinaliza para todas as células, somente para aquelas que tem receptor.
Nossas células são todas geneticamente idênticas. Quando houve a fecundação do óvulo pelo espermatozoide, as nossas células começaram a se dividir por mitose, o que dá células filhas geneticamente iguais às células mãe. Mas nossas células são diferentes epigeneticamente falando. A epigenética está relacionada com a expressão dos genes, e nossas células não expressam os genes de maneira igual. As células do fígado e do pâncreas são geneticamente iguais, mas não expressam os mesmos genes (há genes que estão desligados nas células do fígado e estão ligados nas células do pâncreas e vice versa).
Então no caso da adrenalina há células que expressam o receptor alfa e há células que expressam receptor beta, então não é igual para todas as células, e outras nem expressam. Percebam então que os efeitos são diferentes. O receptor alfa vai fazer vasoconstrição, e o receptor beta vai fazer vasodilatação.
Em relação ao fígado, o hepatócito tem receptores beta expressos na membrana. Se adrenalina chegar esses receptores vão ativar uma Gs, porque TODOS eles ativam essa Gs, e vai fazer uma cascata de sinalização, vai ativar a adenilciclase que vai transformar o ATP em AMP cíclico, e o AMP cíclico vai ativar a PKA. O sinal da adrenalina está mandando essa PKA ativar as enzimas que vão quebrar o glicogênio, que vão fazer a glicogenólise. Não é sempre a pka que é delegada a essa função. Aqui como é a adrenalina, é a pka, mas a pkc também pode fazer isso, mas ai já é outra molécula sinalizadora. Aqui foi uma via de sinalização que envolveu enzimas citosólicas, o que é uma sinalização um pouco mais rápida do que aquela que vai fazer ainda a síntese proteica.
· Cascatas de sinalização
· Amplificação de sinal
Aqui é o caso de uma sinalização mais lenta. É o exemplo dá necessidade de síntese proteica. A molécula sinalizadora tá dizendo que precisa produzirproteína. Então a PKA tem que entrar no NÚCLEO e ativar uma enzima chamada de CREB que vai fazer a transcrição e a tradução da proteína. Temos com como exemplo a memória de longo prazo (tem que haver síntese proteica para que haja consolidação da memória).
Respostas mediadas pelo ampc
A PKA vai fazer o que a molécula sinalizadora mandar, pode ser ativar uma enzima, fazer síntese proteica...
O ACTH vai ser produzido pela minha adenohipófise, e vai atuar como molécula sinalizadora lá na glândula suprarenal, o que tem um receptor para o ACTH. Quando ele se ligar, vai ser uma sinalização via GS, que vai reproduzir o AMP cíclico, que vai ativar a PKA e a PKA vai induzir a síntese e a secreção de cortisol.
O glucagon vai fazer mecanismos similares ao da adrenalina. Eu botei o TSH, mas na verdade ele tem 2 tipos de receptores, tanto o receptor que ativa GS, tanto o que ativa GQ. A adenohipófise secreta o TSH, quando o TSH chega na tireoide, e vai ativar a PKA e a PKA vai induzir à síntese de tirosina. Só que a minha tireóide precisa produzir tetraiodotirosina e triodotirosina. Essa via de sinalização só mandou produzir tirosina (via da GS). Mas aí o outro sinal vai abrir os canais de iodo isso é via GQ, aí o iodo entra e possibilita formação da tetraiodotirosina e triodotirosina.
MEcanismo de ação das catecolaminas
Receptores adrenérgicos e suas principais ações sobre orgãos e sistemas
Percebam que o receptor beta, todos eles, atuam em nível de GS. A gente tem alfa 1 atuando ao nível de GQ, e alfa 2 atua no nível de GI, que inibe a adenilciclase. Então se essa via está associada a vasodilatação. É claro que as outras vias estão associadas a vasoconstricção. O medicamento que atua bloqueando esses receptores é um beta bloqueador.
Receptores acoplados à progetína Gq
Percebam que a via GQ é um via um pouco mais complexa. A via GS é só a ativação de PKA. Acontecem várias coisas na via GQ, inclusive a ativação de PKC.
Reparem só: TODA vez que A GQ for ativa, A ENZIMA DE MEMBRANA que será ativada é a fosfolipase C. A enzima fosfolipase C, vai atuar quebrando o fosfatildilinositol que está sempre voltado para a monocamada interna (assimetria). Quando quebra, uma parte continua na membrana e outra parte vai para o citosol. Então essas 2 moléculas são chamadas de diacilglicerol (DAG- fica namembrana) e o trifosfato de inositol (IP3- vai ao citoplasma). Uma das coisas que estou querendo é ativar a PKC, e para isso ele precisa se ligar a duas coisas, a DAG e ao Cálcio, o DAG já apareceu ali na imagem e a PKC se ligou, está faltando o cálcio.
De onde o cálcio vai surgir? Bombas de cálcio bombeiam o cálcio para dentro do REL (retículo endoplasmático liso). O IP3 vai se ligar aos canais de cálcio abrindo-os e ai o cálcio sai do REL a favor do gradiente de concentração (transporte passivo). Cálcio no citosol sinaliza para uma porrada de coisa, inclusive vem aqui e ativa a PKC. O que o cálcio faz na célula muscular? Faz a contração, toda vez que eu falar nessa via, eu tenho contração muscular. Repare, alfa-1, contração, porque ativa GQ!
A PKC, uma vez ativa, vai ativar uma proteína, uma enzima... bem parecido com a PKA. O cálcio também pode se associar a uma proteína chamada de calmodulina, que uma vez ativada pode fazer uma série de coisas. Vamos supor que a minha célula é uma endotelial, como por exemplo, que vai ter receptores muscarínicos para a acetilcolina, a acetilcolina vai ativar a GQ, que vai ativar a fosfolipase C (mesma historinha)... O cálcio vai se ligar a calmodulina, que lá na célula endotelial vai ativar a e-NOS sintase, que produz óxido nítrico, que depois vai para a musculatura lisa promover a vasodilatação.
Aqui eu tenho dois segundos mensageiros (comparou com a via GS que tem o AMP cíclico apenas), DAG e IP3. Tem livros que botam o cálcio também como segundo mensageiro e tem livros que colocam o cálcio como terceiro mensageiro, o fato é que o cálcio é um mensageiro e acabou.
Cálcio faz mais coisa: induz ao fusionamento de vesículas na membrana (para a secreção vesicular).
Respostas celulares mediadas pela ativação da fosfolipase C
O nosso pâncreas é uma glândula mista. A porção endócrina secreta insulina e glucagon e a porção exócrina secreta o suco pancreático. Nesse suco pancreático, vai a amilase pancreática, que para ser secretada precisa que a acetilcolina se ligue a receptores muscarínicos lá na célula do pâncreas. Lembrem que isso vai ativar a GQ (mesma historinha)... vai ativar a PKC que vai induzir a secreção da minha amilase pancreática.
Mecanismo da angiotensina ii
A angiotensina II é vasoconstrictora porque o seu receptor ativa a GQ, então eu tenho cálcio na célula, e ai eu tenho contração dos vasos.
Sintetizados por fosfolipases:
· Fosfolipase C – converte fosfatidilinositol em IP3 e DAG
· Fosfolipase D – converte fosfatidilcolina e fosfoetanolamina em DAG
· Fosfolipase A2 – produz o ácido araquidônico (eicosanoides). Mais vista na bioquímica. Vem da ativação de uma proteína G.
Aqui mostra que alguns hormônios atuam pala PKA e outro pela PKC. ATENÇÃO: o TSH tá nas duas vias! A gente tem mais proteínas receptoras do que moléculas sinalizadoras. Por exemplo, a acetilcolina induz a síntese de óxido nítrico pelas células endoteliais ao se ligar ao receptor muscarínico. Se ligando ao receptor muscarínico a acetilcolina também induz a síntese de amilase pancreática. A acetilcolina se liga a receptor ionotrópico lá na célula muscular esquelética, induzindo contração muscular. Isso mostra uma molécula sinalizadora e várias proteínas receptoras gerando sinais diferentes, e por consequência, respostas diferentes.
O CA2+ na sinalização intracelular
As células mantêm um baixo nível de Ca2+ no citosol, bombeando-o para fora da célula, para dentro do RE e mitocôndria e ligando-se a proteínas intracelulares. 
Ajuste homeostático: se ainda tem cálcio, ainda tem sinal, então é necessário retirar o cálcio. E como será retirado? por meio da bomba de cálcio, que faz as atividades descritas acima. Vai encerrar o sinal do cálcio! Importantíssimo para a contração muscular.
Homeostase do cálcio
- A concentração extracelular é 10.000 maior.
- Liga-se a calmodulina e ativa serie de enzimas.
Ativação da produção de NO por ACH
M3 no endotélio induz vasodilatação... no músculo liso via óxido nítrico...
Numa sinalização parácrina, o óxido nítrico passa por difusão simples pela membrana plasmática da célula endotelial e entra na célula da musculatura lisa.
Resumo: Receptores acoplados à proteína G
Como a célula não responde a um único sinal, as cascatas internas podem se cruzar, resultando em respostas intercruzadas.
Compartimentos intracelulares e transponte intracelular – Aula 4
A formação da proteína acontece graças à informação que está no RNA mensageiro. A informação está nos genes que não saem do núcleo, portanto, RNA mensageiro vai com a informação até o citosol onde vai ser traduzido pelos ribossomos. 
O reticulo endoplasmático rugoso é assim chamado por causa dos ribossomos “aderidos” a ele... Na verdade, os ribossomos não ficam grudados no RER. Quando tem uma proteína que precisa entrar no RER para ir para seus destinos, as subunidades ribossomais encostam no RER e traduzem o RNA mensageiro, quando acaba a tradução as subunidades se soltam e voltam a ser livres no citosol. Nem toda síntese proteica ocorre no RER. Os ribossomos estão livres no citosol, quando o RNA mensageiro sai do núcleo ele vai para o citosol, pode ser que ele vá para o RER ou pode ser que ele seja lido no próprio citosol e quem dita isso é o destino da proteína que vem na sequência-sinal.
· Síntese no citosol: destino citosol, mitocôndrias, peroxissomos, núcleo.
· Síntese no RER: destino RE, Golgi, lisossomos, membrana plasmática, secreção.
Organelas
O que são organelas com endomembranas? São compartimentos celulares organizados, limitados por membranas – bicamada fosfolipídica, no citoplasma das células com funções específicas: núcleo, mitocôndria, complexo de Golgi, REL, RER, lisossomo,peroxissomos...
A diferença entre uma célula eucariótica e uma procariótica está, além do núcleo, na presença de organelas membranosas, um sistema de endomembranas, e citoesqueleto.
EVOLUÇÃO DAS ORGANELAS
1. Invaginação da membrana plasmática: formam o sistema de endomembranas:
Membrana nuclear, membrana RE, membrana Golgi, endossomos, lisossomos... Todas as organelas, exceto a mitocôndrias, provavelmente surgiram assim, por invaginações.
Nesse momento, as células passaram a ter endomembranas, mas eraM anaeróbicas, era eucariótica anaeróbica (Ausência de mitocôndrias).
2. Fagocitose de bactérias: tem seus próprios genomas e sintetizam parte das suas proteínas.
Em algum momento da evolução a célula eucariótica anaeróbia fagocitou uma bactéria aeróbia surgindo as mitocôndrias e cloroplastos, gerando uma endossimbiose, onde ambas se beneficiaram. A célula se beneficiava porque a bactéria estava fazendo respiração celular, gerando ATP e a bactéria agora tinha um monte de proteína à sua disposição. A mitocôndria um dia foi essa bactéria, tanto é que ela tem DNA próprio e produz suas próprias proteínas.
MEcanismo de distribuição de proteínas
Como que uma proteína sabe que tem que ir para o citosol, como ela sabe que tem que ir para a mitocôndria ou para o núcleo ou para o RER e de lá ir para o Golgi?
Sequência sinal
As sequências-sinal direcionam as proteínas às organelas corretas. As proteínas apresentam uma sequência de AA denominada sinal de distribuição (15-60 AA), que indica o seu destino. Se a proteína não tiver nenhuma sequência-sinal ela permanece no citosol.
Transporte pelos poros nucleares
A proteína quando se forma ela não fica em sua conformação primária, ela se dobra. É determinado geneticamente a maneira que a proteína vai se dobrar, algumas mutações genéticas interferem na forma de dobrar da proteína e isso faz com que ela perca sua função. Para entrar no núcleo a proteína não precisa de desdobrar, pois o poro nuclear tem tamanho suficiente para a passagem.
Para a proteína ir para o núcleo ela precisa ter uma sequência-sinal que a direcione para lá. O complexo de poros nucleares na carioteca formam um portão pelo meio do qual as moléculas entram ou saem do núcleo.
No citosol existem proteínas receptoras que reconhecem a sequência-sinal de importação para o núcleo. Ao reconhecer essa sequência, a proteína receptora carrega a proteínas até o núcleo, chegando lá a proteína receptora solta a proteína importada e volta para o citosol ao citoplasma para pegar outra.
Proteínas nucleares
Proteínas que são destinadas ao núcleo, são ativamente transportadas pelos poros nucleares.
Transporte pelas membranas
Mitocôndria
A mitocôndria tem uma membrana externa, um espaço intermembrana, uma membrana interna e a matriz mitocondrial.
Ao contrário da proteína receptora nuclear que fica no citosol, a proteínas receptora da mitocôndria está presa na membrana externa da mitocôndria. Para a proteína entrar, primeiro tem que ter essa proteína receptora que vai se ligar à sequência-sinal de proteína mitocondrial. A mitocôndria não tem poros, tem apenas proteínas canal, chamadas de canal de translocação. Para a passagem da proteína tem que ter um canal na membrana externa e outro na membrana interna, geralmente eles não estão sobrepostos, apenas quando a sequência-sinal é identificada é que um dos canais fazem difusão lateral até se parearem e a proteína conseguir entrar. Se a proteína for para o espaço intermembranas não precisa dessa translocação.
As proteínas devem ser desenoveladas quando são importadas para dentro da mitocôndria. Isso é feito pelas chaperonas (HSP) que estão no espaço intermembranas (existem várias chaperonas nas células, cada uma exerce uma função diferente). Quando a proteínas é identificada, ao começar a passar pelo canal, as chaperonas vão puxar a proteína, redobrar corretamente a proteína e orientar para onde a proteína vai.
Integração de proteína na membrana externa de mitocôndrias.
 
Integração de proteína na membrana interna de mitocôndrias.
Importação de proteína para o espaço intermembranas da mitocôndria.
Peroxissomos
Peroxissomos são bolsas membranosas que contêm alguns tipos de enzimas digestivas. Sua semelhança com os lisossomos fez com que fossem confundidos com eles até bem pouco tempo. Entretanto, hoje se sabe que os peroxissomos diferem dos lisossomos principalmente quanto ao tipo de enzimas que possuem. Peroxissomo tem função de desintoxicação, já o lisossomo é de digestão intracelular.
· Oxidases: são responsáveis pela catálise da reação de oxidação de substratos, envolvendo o oxigênio molecular (O₂) como o aceptor final de elétrons, com consequente produção de peróxido de hidrogênio (H₂O₂).
· Catalases: têm por função catalisar a reação de decomposição do (H₂O₂) (tóxico) numa outra que não seja prejudicial à célula. No caso, a água. Seguindo a reação: 2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂.
Aspectos funcionais:
Degradação de peróxido de hidrogênio. Desintoxicação. Metabolismo de lipídios (metabolismo de ácidos graxos e síntese de colesterol). Ciclo do ácido glioxílico. Foto-respiração.
Os peroxissomas não apresentam o seu próprio genoma.
Peroxinas (pex1, pex2, etc.) são sintetizadas pelo genoma nuclear (85 genes).
A importação para o peroxissomo é parecida com a do núcleo. Apesar de não ter poros, as peroxinas, que estão na membrana, formam como se fosse um poro. Existe uma outra peroxina que fica no citosol com função de receptora. Então a peroxina do citoplasma vai identificar a proteína do peroxissomo e vai carrega-la até o seu destino. Lá ela não precisa se desdobrar para entrar, ela consegue entra dobradinha.
Sequência de importação: Ser-Lys-Leu (C-term).
Doenças peroxissomais
Envolve o metabolismo de ácidos graxos de cadeia muito longa (AGCML), síntese de fosfolipídeos e ácidos biliares, enzimas antioxidantes.
2 grupos:
· Defeito de uma única enzima: Adrenoleucodistrofia ligada ao X, Doença de Refsum.
· Doença da biogênese dos peroxissomos: Defeito na importação de proteínas para os peroxissomos. Síndrome de Zellweger, Condrodisplasia risomélica tipo I, adrenoleucodistrofia neonatal.
Adrenoleucodistrofia
Do filme “O óleo de Lorenzo”. Essa doença causa alteração em uma enzima que faz o metabolismo de AGCML, de um ácido graxo específico. E quando os AGCML não são metabolizados, eles acabem fazendo rotas alternativas gerando produtos tóxicos. O que o pai de Lorenzo conseguiu foi que esses AGCML não fizessem essa rota alternativa e não gerassem os produtos tóxicos. Essa saída não cura a doença, mas retarda sua progressão.
Síndrome de Zellweger
S. cérebro-hepato-renal
Quadro clínico: Hepatomegalia, retardo mental, perda auditiva, cegueira, elevados níveis de minerais no sangue, ataques epiléticos, hipotonia muscular, “rasgos” faciais.
Retículo endoplasmático rugoso
As proteínas que irão para o sistema golgiense, endossomos, lisossomos e superfície celular entram primeiro no RE (vindas do citosol).
2 tipos de proteínas são transferidos do citosol para o RE:
1. Proteínas hidrossolúveis: que vão para o lúmen da organela.
2. Proteínas transmembrana: que são sintetizadas e ficam na própria membrana.
Tudo que for produzido no RER que não for ficar vai ser obrigatoriamente transportado para o Golgi. Então, tudo que for produzido no RER antes de seguir viagem, passa pelo Golgi e só depois vai para seu destino final que é o lisossomo ou MP.
Porque nem todas as proteínas são produzidas no citosol, porque a necessidade de ser produzida no RER? Isso acontece porque existem proteínas que precisam sofrer modificações pós traducionais que serão realizadas pelo Golgi. A sequência de AA, sua estrutura primária, nunca é alterada, o que acontece são alterações químicas como: pontes dissulfídicas, glicosilação... As proteínas que são produzidas no citosol não precisam ser modificadas, são funcionais assim que termina a tradução.
O transporte das proteínas para o Golgi acontece por uma evaginação da membrana do RER. Essa vesícula formada leva a proteína até o Golgi, lá a vesícula sefusiona com a membrana do Golgi. Do Golgi Vi surgir outra vesícula que vai levar a proteína modificada para o seu destino final.
Todas as proteínas que estão nas células foram parar ali através do transporte vesicular.
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO E SÍNTESE DE PROTEÍNAS
RNA mensageiro vai para o citosol, a subunidade menor se liga, identificam o códon de início, depois vem a subunidade maior e começa a tradução. Começa a sair a proteína a proteína, nesse pedaço já lido está dizendo o destino da proteína. Se for RER vem a partícula de reconhecimento, identifica o destino, para a produção e carrega todo mundo para o RER. É assim que o RNA mensageiro vai para o RER. Chegando lá a partícula de reconhecimento é reconhecida para proteína receptora (só reconhece a partícula se estiver ligada à sequência-sinal), a partícula então se solta e volta para o citosol e introduz a sequência-sinal no canal de translocação, que estava fechado, o ribossomo é liberado para continuar a tradução. Então ela vai sendo traduzida e entrando ao mesmo tempo.
Lembrando que não é apensas um ribossomo lendo a RNA, são vários ribossomos ao mesmo tempo.
Proteínas solúveis são liberadas no lúmen do RE.
Uma vez que a terminação caboxílica da proteína tenha passado pela membrana a proteína é liberada dentro do lúmen do RE.
ARRANJO DE PROTEÍNA: Sinais que determinam o arranjo da proteína transmembrana.
1. Proteína transmembrana de passagem única.
A sequência da tradução é igual a proteína que vai para o lúmen, porém, aqui existe um segunda sequência sinal que é hidrofóbica, como é hidrofóbica esse pedaço vai permanecer na membrana, não entrando no RER, fazendo ligação com as caldas hidrofóbicas da MP.
2. Proteína transmembrana de passagem dupla.
Acontece na maior parte das proteínas de membrana. Nesse caso existem várias sequência-sinal, uma de início, uma de término que é a hidrofóbica que fica presa a membrana, nisso que ficou presa, continua a produção do lado de fora , daí vem outra sequência sinal que é reconhecida como partícula de reconhecimento que coloca ela dentro do canal novamente. Isso acontece várias vezes.
Proteínas transferidas do citosol para o RE:
Transporte por vesículas
As proteínas que irão para o sistema golgiense, endossomos, lisossomos e superfície celular entram primeiro no RE (vindas do citosol). Mas o transporte por vesículas não acontecem só das coisas que saem, tudo que entra na célula, que foi endocitado também entra pelo transporte vesicular.
A partir daí as proteínas serão transportadas por vesículas de transporte. Há 2 vias: secretória/exocítica e endocítica.
Proteínas SNAREs atuam na fusão de membranas.
Vias secretoras
· A maioria das proteínas é quimicamente modificada no RE.
· No interior do RE ocorre a formação de pontes dissulfídicas, pela oxidação de pares de cadeias laterais de cisteínas.
· As pontes dissulfídicas dão estabilidade para as proteínas quando elas encontram mudanças de pH e enzimas no exterior da célula.
· No RE ocorre a glicosilação, formando glicoproteínas.
· O citosol não tem enzimas de glicosilação.
Funções dos oligossacarídeos nas proteínas:
· Protegem a proteína da degradação.
· Retêm a proteína no RE até o seu enovelamento.
· Orientam a proteína para se dirigir à organela correta.
· Na superfície celular formam o glicocálix.
Glicosilação no RE:
Aqui as chaperonas têm uma função completamente diferente das chaperonas da mitocôndria. No RER as chaperonas são responsáveis por marcar as proteínas aberrantes. Então, essas proteínas marcadas para morrer recebem uma molécula chamada ubiquitina. Toda proteína que ubiquitinada é entregue ao proteassomo (sistema que destrói proteína).
Quando esse sistema não funciona direito, gera estresse celular que leva a célula à apoptose. Exemplo disso é no Alzheimer que é gerada tanta proteína mal formada, tanta ubiquitina que leva a um estresse e morte celular.
Controle de qualidade pelo RE:
REL e a síntese dos principais lipídios da célula:
Exportação de lipídios do REL:
REL e a desintoxicação da célula: Drogas e metabólitos insolúveis em água são processados por sistemas enzimáticos presentes na membrana do REL.
• Produção dos hormônios esteroides a partir do colesterol.
• Armazenamento e regulação dos níveis de cálcio.
Complexo de golgi
Modificação e distribuição das proteínas no Golgi.
· O Golgi fica próximo ao núcleo e do centrossomo.
· É composto por uma coleção de sacos achatados e empilhados, chamados cisternas (cerca de 3-20 cisternas).
· Face de entrada: cis, adjacente ao RE.
· Face de saída: trans, em direção à MP.
Lisossomos
· Sacos membranosos contendo enzimas hidrolíticas que conduzem a digestão intracelular.
· Cerca de 40 tipos de enzimas estão presentes, as hidrolases ácidas que agem em pH ácido, dentro do lisossomo.
· Sua membrana contém transportadores que permitem que os produtos finais da digestão de macromoléculas como aminoácidos, açucares e nucleotídeos, sejam transportados para o citosol.
· A membrana mantém uma bomba de H+ dirigida por ATP, que bombeia H+ para dentro do lisossomo mantendo o pH ácido. As enzimas do lisossomo só atuam em pH ácido.
Doenças de armazenamento nos lisossomos
Mutações que resultam na redução da síntese de enzimas lisossomais ou na não segregação desta aos lisossomos.
• Mais de 40 doenças classificadas;
• Incidência de 1 para 7.700 nascimentos.
• Incluem: Mucopolissacaridoses e Esfingolipidoses.
Mucopolissacaridoses
Acúmulo de glicosaminoglicanos leva a desorganização do tecido conjuntivo (fígado, ossos, córnea).
MPS tipo 1 ou doença de Huler
Vacuolização citoplasmática, com aumento dos tecidos afetados.
Apresentação Clínica: Infecções respiratórias, hérnia inguinal e umbilical, face grosseira, hipertrofia dos lábios, cifose – escoliose, baixa estatura, limitação articular, hepatoesplenomegalia, surdez moderada, comprometimento intelectual moderado.
Esfingolipidoses
Acúmulo de algum lipídio, membranas celulares (tecido nervoso).
Doença de Tay-Sacks
Acúmulo de gangliosídeo GM2.
Deficiência na síntese da hexosaminidase A.
Apresentação clínica: Grave degeneração física e mental progressiva (1os. Anos de vida) → acúmulo de gangliosídeos (GM2) em tecido cerebral, paralisia, cegueira, mancha macular vermelho-cereja no olho, morte na primeira infância.
Vias de exocitose via constitutiva X Via regulada
Via constitutiva ou padrão:
• Reciclar proteínas de membrana. Turnover proteico: depois de um tempo na membrana, depois de ter cumprido sua função a proteína volta para o citosol para ser destruída.
• Crescimento da membrana antes da divisão celular.
• Exocitose de proteínas para o exterior (secreção).
Proteínas recém sintetizadas podem:
• Aderir a superfície celular
• Ficar incorporadas na matriz extracelular
• Difundir no liquido extracelular para nutrição ou sinalização de outras células.
Via regulada:
• Só existe em células secretoras onde o material é estocado em vesículas de secreção.
• As vesículas brotam pela face trans, se acumulam próximo a membrana, para aguardar o sinal que estimulará a liberação do seu conteúdo para o exterior.
Vias endocíticas
Fagocitose: partículas grandes (> 250 nm de diâmetro), serve para a nutrição e para defesa.
Pinocitose: líquido e moléculas pequenas (< 150 nm de diâmetro), serve para a nutrição.
Pinocitose mediada por receptor
Endocitose mediada por receptor: no sangue o colesterol é transportado pela Lipoproteína de Baixa Densidade (LDL).
O LDL não pode ficar no sangue o tempo todo porque ele é suscetível à oxidação... Para não ter acúmulo no sangue o LDL é endocitado pelas células. Mas para serem endocitados é preciso ter as proteínas receptoras de LDL na membrana plasmática das células. Os LDL se ligam as proteínas receptoras e aí a clatrina puxa, a vesícula sai se fusiona com o endossomo (ainda não se sabe se é organela intermediária, que recebe os produtos e entrega para o lisossomo ou se ele mesmo amadurece e vira lisossomo). O pH do endossomo é mais ácido assim como o do lisossomo. Então essa mudança de pH externo