05 - Sistema de Endomembranas · Lisossomos Endossomos ... Retículo endoplasmático liso e rugoso ... Sistema de Endomembranas Complexo de Golgi MembranaNuclear Retículo

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Sistema de EndomembranasEndereçamento de Proteínas e Tráfego Vesicular

Universidade Federal do Amazonas – ICB – Dep. Morfologia

Disciplina: Biologia Celular – Aulas Teóricas

Sistema de Endomembranas

Organelas MembranosasNúcleoRECGLisossomosEndossomosMitocôndiasCloroplastosPeroxissomos

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Organelas Membranosas

Precursores das 1ª eucariontes, a membrana plasmática realizava todas as funções: bombeamento de H+, síntese de ATP , síntese de Lipídeos e secreção de proteínas


Comunicação através de vesículas de transporte

RE, CG, lisossomo e Endossomo (reciclagem de receptores de membrana) – organela de transição

Setas indicam vias de tráfego para exterior e interior. Mitocôndrias e plastídeos, não estão envolvidas nesta comunicação.

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Proteínas são importadas pelas organelas por 3 mecanismos

Translocadores proteícos (localizado nas membranas)

Do RE ou de um sistema de endomembranas para outro

A maioria das proteínas das organelas é produzida no citosol e transportada para a organela onde ela deve atuar

Proteínas que funcionam no citosol não possuem sinal e permanecem onde são sintetizadas


Cada estação, uma decisão é tomada ou retenção ou continua seu transporte

Transporte mediado proteínas movimentam‐se através do poro nuclear (mediadores seletivos) no envelope nuclear (topologicamente equivalentes)

Transporte transmembrana proteínas transmembrana transportam proteínas específicas do citosol para espaço distinto

Transporte vesicular (vesículas ou fragementosorganelas) são carregadas de moléculas do lumém

Proteínas são importadas pelas organelas por 3 mecanismos

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Tráfego de proteínas


Sequência sinal direcionam as proteínas para os compartimentos

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Tráfego de vesículas


Tráfego de vesículas

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Transporte de moléculas entre o núcleo e o citosol

Membrana externa é continua com a membrana no RE

O trafego de moléculas entre núcleo e citosolocorre atraves dos complexos de poro nuclear (NPCs)

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Organelas membranosas

Núcleo Celular

Regulação daExpressão gênica

Informação celular

Expressão gênica

Síntese de Proteínas

Região mais eletrodensa: Heterocromatina (DNA condensado+ histonas = nucleossomos)Região menos eletrodensa: Eucromatina ( DNA livre, expressando proteína)


Moléculas de RNA sintetizadas no núcleo são exportadas ao Citosol (NPCs)

E recebem as Proteínas ativamenteHidrólise de GTP pela GTPase RanEncontrada no citosol e núcleo

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Modelo barreira de difusão controlados por NPC

Regiões não‐estruturadas de proteínas alinham‐se no poro central formando uma malha, que bloqueia a difusão passiva de grandes moléculas.

Transporte de proteínas para o cloroplasto e mitocôndria

Embora tenham seus próprios sistemas genéticos. Produzem uma pequena porção de suas proteínas a maioria é importada

do citosol

Proteínas são importadas no estado desnovelado atraés de ambas as

membranas para matriz ou estroma

ATP e gradiente eletroquímico de H+ dirigem a translocação

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Complexos TOM, TIM, SAM e OXA são proteínas multiméricas de membrana que catalisam transporte através das membranas

TOM transfere proteínas através da membrana externaTIM interna

SAM auxilia o dobramento na membrana externaOXAmedeia a inserção da proteína de membrana interna (sintetizadas no interior)


Chaperonas (família Hsp 70) Mantém as proteínas desnoveladas

Somente as proteínas que contém a sequência‐sinal específica são translocada

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Transporte de proteínas

Oxidação de moléculas tóxicas.

Diferente de mitocôndrias e cloroplastos não contém DNA, portanto, toda sua proteína é codificada no núcleo da célula

Transporte de proteínas

Como peroxissomo proliferam e novos podem surgir

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Retículo endoplasmático liso e rugoso

RE é fabrica de membranas da célula

Maior síntese de proteínas ocorre na superfície citosólica do RE

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Proteínas destinadas à secreção, CG, lisossomos, endossomo e membrana plasmática passam do citosol ao RE.

No lúmen do RE, as proteínas se enovelam, ligações dissulfetos são formadas e oligossacarídeos são adicionados.

As proteínas transmembrana destinada ao RE ou outras membranas são transportadas pela membrana do RE



Quando há ligação de uma sequência sinal do RE, o translocador abre seu poro, permitindo a transferência como uma alça.

Após completado o transporte da proteína, o poro fecha. Sequência‐sinal hidrofóbica é degradada

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Proteína transmembrana integrada a membrana do RE




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A glicosilação indica o grau de enovelamento proteico, assim estas deixam o RE só quando estão enoveladas adequadamente. (50%) Glicoproteínas

Proteínas enoveladas inadequadamente são exportadas do RE e degradadas no citosol

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Por que ocorre a glicosilação?

Glicosilação N‐ligada

Síntese de macromoléculas (DNA, RNA ou proteínas) são copiados a partir de um molde em série repetida em etapas idênticas com mesma enzima ou conjunto de enzimas.

Os carboidratos requerem uma enzima para cada etapa.

Etiqueta de endereçamento

Promove o dobramento

Medeia a ligação a chaperonas



Sinalização de proteína desnovelada

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As proteínas transmembrana destinada ao RE ou outras membranas são transportadas pela membrana do RE

Sintetizado a partir de glicerol‐3‐fosfato, citidina‐difosfocolina (CDP) e AG entregues ao RE por proteínas ligadas a AG

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Membrana Nuclear

RetículoEndoplasmático

Rugoso

Síntese de proteínas

Síntese de fosfolipídios


Liso

Vesísulas‐Complexo de

Golgi

Libera e recaptura Ca2+ citosólico em respostas a sinais extracelulares (Bomba de Ca2+)



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Transporte vesicular

Exocitose: membrana da vesícula torna-se parte da membrana plasmática

Endocitose: fragmento da membrana plasmática é internalizado , formando uma vesícula de transporte (conteúdo vem do espaço extracelular)


Vesículas brotam de um compartimento e se fundem a outro

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Mapa das vias biossintéticas-secretora e endocítica

Verde: vias endocítica (vesículas derivadas da M.P. e entregues para endossomosVermelho: biossintética‐secretora (REM.P. ou (via endossomo) lisossomoAzul: vias de recuperação para o fluxo de componentes selecionadosTodos os compartimentos se comunicam através de vesículas


Diferentes proteínas de revestimentos dão forma às vesículas que medeiam as etapas das vias biossintéticas-secretora e endocítica

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Proteínas Rab guiam o transporte para a Vesícula

As vesículas de transporte são altamente seletivas para reconhecer a membrana‐alvo correta com a qual irão se fundir.

Rab direciona ao local específico e as proteínas SNARE (soluble N‐ethylmaleimide‐sensitive factor attachment protein receptor) medeiam a fusão


Transporte a partir do RE através do CG

Revestimento COPI medeiam o brotamento de vesículas que retornam para RE a partir desses agrupamentos.

O revestimento desmontam‐se após as vesículas terem formado

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CG série de compartimentos ordenados


Processamento de oligossacarídeos nos compartimentos

NANA: ácido N acetilneuramínico

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Organela membranosa formada por cisternas

Complexo de Golgi

Organela membranosa formada por cisternas

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Complexo de Golgi

Transferência de material entre organelas

Tráfego Vesicular

ExocitoseApical- lúmenBaso-lateral voltado lâmina- basalGlicoproteinasProteoglicanos (monatdos no Golgi)

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Célula caliciforme – síntese de GAGs

Complexo de Golgi

Grande participação em células com caráter secretório

Secreção em fluxo contínuo

Célula caliciforme

Complexo de Golgi

Grande participação em células com caráter secretório

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Modificações pós-traducionaisadicionais

As diferentes cisternas apresentam diferentes atividades enzimáticas

Complexo de Golgi

Transferência de material entre organelas

Complexo de Golgi

Diferenciação de glicoproteínas

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Formação do fragmoplasto

Complexo de Golgi

Formação do Fragmoplasto em células vegetais

Complexo de Golgi

Mitose em célula vegetal

Microtúbuloscorticais circundam a célula

Microtúbulos em feixes ao redor do núcleo

Vesículas do Golgi são transportadas ao longo dos Microtúbulos

Fragmoplasto: substitui anel contráctil . Membranas das vesículas formam a m. p.

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Complexo de Golgi

Citocinese em uma célula vegetal em telófase

Complexo de Golgi

O fragmoplasto orienta a citocinese nas plantas superiores

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Complexo de Golgi

Formação do acrossomo em espermatozóides

Complexo de Golgi

Revisão das principais funções do Golgi

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Complexo de Golgi

Membrana Nuclear


Rugoso

Síntese de proteínas e glicosilação

Síntese de fosfolipídios


Liso

Complexo de Golgi

Glicosilação, p

rocessam

ento

pós‐trad

ucional,

reciclagem

de receptores, etc..

Complexo de Golgi

Secreção regulada

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Secreção regulada –recepção de estímulo

(célula acinosa do pâncreas)

Complexo de Golgi

Secreção regulada

Empacotamento e condensação

(Grânulos de secreção)

Complexo de Golgi

Secreção regulada

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Complexo de Golgi

Formação de lisossomos

comida

Transporte de vesícula

Fagocitose

Vacúolo de comida

Digestão

Lisossomo

Retículo endoplasmátic

o rugoso

Complexo de Golgi

Lisossomo envolvendo mitocôndria

Outras organelas membranosas

Transporte a partir da rede trans do CG Lisossomos

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3 vias para degradação no lisossomo


3 vias para degradação no lisossomo

Fagocitose forma especial de endocitose, ingestão por meio de grandes vesículas endocíticas ‐fagossomo

Fagócitos profissionais: Macrófago e neutrófilo

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Endocitose de LDL mediada por receptores

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Maturação dos endossomos iniciais para os tardios

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Corpos multivesiculares convertem‐se gradualmente em endossomostardios pela fusão entre si.

Os tardios não são mais capazes de enviar vesículas à membrana plasmática

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Transcitose transfere moléculas através da camada de célula epitelial

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Em conato com MEC que é permeada por vasos

Endossomos recicladores

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Vesículas secretoras brotam a partir da rede trans de Golgi

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Transporte a partir da rede trans do CG para exterior- exocitose

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Todas as células tem esta via que Opera continuadamente

Cél especializada secreta produtos de necessidade urgente ( hormônios e enzimas digestivas)

Liberam seus conteúdos –resposta a sinais

Complexo de Golgi

Relação intrínseca com lisossomos e endossomos

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