AULA TEÓRICA: 6 MOD 131 (CÉLULA II)
MEDICINA - 1a SÉRIE
SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS
E SECREÇÃO CELULAR
PROCESSOS DE SÍNTESE E SECREÇÃO CELULAR
Sistema de Endomembranas
• Envoltório Nuclear
• Retículo Endoplasmático (Liso e Rugoso)
• Complexo de Golgi
• Lisossomos
• Endossomos
A via secretora
•Retículo Endoplasmático (Liso e Rugoso)
• Complexo de Golgi
A via secretora
Célula do pâncreas exócrino secretando enzimas digestivas
Via Secretora
Proteínas do Citosol, Núcleo,
Mitocôndria e Peroxissomos
Retículo Endoplasmático: Rugoso e Liso
Liso ou Agranular (REL ou REA) Forma tubular
Síntese de lipídios
Rugoso ou Granular (RER ou REG) Forma de cisternas
achatadas
Síntese de
Proteínas
CENTRIFUGAÇÃO FRACIONADA
Fração Microssomal
FUNÇÕES DO RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO
1) Síntese de lipídios
Glicogênio
Gotículas
lipídicas
Aumento: 11.255x
HEPATÓCITO
Mitocôndria
REG
Síntese de
Proteínas
REL
Ressíntese
de Lipídeos
Brotamento
Golgi
Síntese de glico
e lipoproteínas
Triglicerídeo +
Cobertura
Lipoprotéica =
quilomicron
2) Desentoxicação celular
Glicose-6-fosfato
T1
T2
glicose
T3
Pi
3) Armazenamento de Ca++
FUNÇÕES DO RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO
4) Glicogenólise
FUNÇÕES DO RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO
5) Suporte celular
6) Transporte intracelular
Funções comuns com o RER
Núcleo
Nucléolos
INICIAÇÃO ALONGAMENTO TERMINAÇÃO
SÍNTESE PROTEICA
SÍNTESE DE PROTEÍNAS DA VIA
DE SECREÇÃO
Complexo
Sec 61
Peptídeo sinal (indica que a proteína que está sendo
sintetizada pertence à via secretora)
PRS = Partícula de
Reconhecimento de Sinal
PRS
PRS = 1 RNA 7S e 6 cadeias polipeptídicas
Como a sequência-sinal do RE e a SRP
direcionam os ribossomos a membrana do RE
TRÊS MANEIRAS PELAS QUAIS O TRANSLADO DE PROTEÍNAS PODE SER
DIRIGIDO ATRAVÉS DE TRANSPORTADORES DE MEMBRANAS
• Translocons = canais aquosos (RE granular) que podem
atingir de 2 a 6 nm
• 3 ou 4 complexos proteicos forma o translocon:
1) Complexo Sec 61 (elemento central do translocon) – formado
por 3 proteínas
2) Complexos TRAM e TRAP (translocon-associated protein)
3) Complexo OST (oligosaril transferase)
4) Peptidase sinal
membrane
Ribossomo ligado ao translocador Sec61
SÍNTESE DE PROTEÍNAS INTEGRAIS DA MEMBRANA
PLASMÁTICA E DA VIA SECRETORA
Sequência de parada (hidrofóbica)
Dobramento da proteína do RE
PROTEOSSOMO Complexo enzimático
(citoplasma e núcleo)
ubiquitina
Proteínas enoveladas inadequadamente
são exportadas do RE para o citosol e degradadas
PROTEOSSOMO Complexo enzimático
(citoplasma e núcleo)
PROTEOSSOMO Complexo enzimático
(citoplasma e núcleo)
ubiquitina
Proteínas enoveladas inadequadamente
são exportadas do RE para o citosol e degradadas
A via de ubiquitina-proteossomo
A degradação das ciclinas
durante o ciclo celular
Glicosilação das proteínas no RE
Oligossacarídeo precursor N-ligado (ligado a um grupo
amino de uma asparagina)
Síntese do oligossacarídeo precursor na membrana do RE
O dolicol é
um lipídio encontrado
na membrana do
retículo
endoplasmático. É
encontrado associado a
um fosfato, adotando a
forma de
dolicol fosfato e
desempenha
importante função na
incorporação de
oligossacarídeos às
cadeias de proteínas
durante a formação das
glicoproteínas
RE liso e síntese de
lipídios
Transporte de fosfolipídios
através da membrana
do RE
 Insulina = hormônio que atua no
metabolismo da glicose
 Duas cadeias polipeptídicas: A e B
 Síntese da insulina: pré-pró-insulina
(pré = peptídeo sinal e pró=cadeia
A+B+C)
 Cadeia C é removida por uma
protease na região trans do Golgi
(vesícula de secreção)  originado a
insulina
Liberação da insulina
Proteínas adaptadoras
selecionam a carga para as
vesículas revestidas por clatrina
COMPLEXO DE GOLGI
Ultraestrutura
Dictiossomo
Via Secretora Constitutiva
Via Secretora Facultativa
ou Regulada
Marcação das enzimas lisossômicas
Remoção e adição de açúcares
Sulfatações
Transformações pós-traducionais do Complexo de Golgi
Todas as glicosidases e glicosiltransferases do Golgi são
proteínas transmembrana de passagem única, muitas
das quais são organizadas em complexos
SEGREGAÇÃO DA VIA SECRETORA OCORRE NA
FACE TRANS DO COMPLEXO DE GOLGI
Secreção Regulada
ou Facultativa
Ex. enzimas
digestivas do
pâncreas
exócrino
Secreção
Constitutiva
Ex. anticorpos, proteínas da
membrana plasmática
Citocinas são polipeptídeos ou glicoproteínas produzidas por
diversos tipos celulares e capazes de modular a resposta
celular de diversas células, incluindo dela própria.
Proteína
integral
Luz do REG
Luz do Golgi
Equivalentes
ao meio
extracelular
Topologia da via secretora
CÉLULAS ACINOSAS (PORÇÃO EXÓCRINA)
CÉLULAS  (a) = Glucagon
CÉLULAS  (B) = INSULINA
 Insulina = hormônio que atua no
metabolismo da glicose
 Duas cadeias polipeptídicas: A e B
 Síntese da insulina: pré-pró-insulina
(pré = peptídeo sinal e pró=cadeia
A+B+C)
 Cadeia C é removida por uma
protease na região trans do Golgi
(vesícula de secreção)  originado a
insulina
Liberação da insulina
Secreção da Insulina
A via de recuperação para o
RE utiliza sinais de seleção
SISTEMA ENDOSSÔMICO: ENDOSSOMOS,
LISOSSOMOS E DIGESTÃO INTRACELULAR
Transporte vesicular
Vesículas transportadoras brotam de um compartimento e se
fundem com outro
COMO É FEITO ESTE TRANSPORTE?
VESÍCULAS COBERTAS
EXISTEM VÁRIOS TIPOS DE VESÍCULAS REVESTIDAS
 VESÍCULAS REVESTIDAS DE CLATRINA
 VESÍCULAS REVESTIDAS DE COPI
 VESÍCULAS REVESTIDAS DE COPII
Marcação das enzimas lisossômicas na face cis (proximal)
do Complexo de Golgi e segregação na face trans (distal)
Receptor de M6P (manose-6-fosfato)
O reconhecimento de uma hidrolase lisossômica pela enzima
A estrutura da manose-6-fosfato de uma
enzima lisossômica
O interior da organela é mantido com pH ácido
por atividade de uma bomba de prótons
As enzimas lisossômicas são hidrolases ácidas
ENDOCITOSE E ENDOSSOMOS
Maturação do endossomo: a via endocítica da
membrana plasmática aos endossomos
• Os endossomos formam um compartimento que recebe as
moléculas introduzidas no citoplasma das células pelas vesículas de
pinocitose, que se originam da membrana plasmática;
• O compartimento endossomal é constituído de elementos separados;
é um sistema extenso, que se vai desde a periferia do citoplasma até
as proximidades do núcleo celular;
• É formado por vesículas e túbulos, cujo interior apresenta pH ácido
(pH varia de 6,5 a 6,0);
• Esse compartimento é responsável pela separação e pelo
endereçamento do material que penetra no citoplasma pelas
vesículas de pinocitose. Grande parte desse material é encaminhada
para os lisossomos; porém, muitas moléculas passam dos endossomos
para o citosol, e outras são devolvidas para a superfície celular.
 Os endossomos podem ser considerados como uma parte da via
lisossomal, porque muitas moléculas que se dirigem para os
lisossomos passam antes pelos endossomos.
ENDOCITOSE E FORMAÇÃO
DE LISOSSOMOS
Endocitose de LDL
mediada por
receptores
Receptores de
sinalização na
membrana plasmática
são regulados
negativamente pela
degradação nos
lisossomos
Os complexos proteicos ESCRT
são mediadores da formação de
vesículas intraluminais nos
corpos multivesiculares
LISOSSOMOS
O interior da organela é mantido com pH ácido
por atividade de uma bomba de prótons
As enzimas lisossômicas são hidrolases ácidas
 Os lisossomos são organelas de forma e tamanho
muitivariáveis, cujo interior é ácido e contém diversas
enzimas hidrolíticas (enzimas que rompem moléculas,
adicionando os átomos das moléculas de água). As
hidrolases dos lisossomos têm atividade máxima em pH
ácido.
Técnica histoquímica para identificação da organela
 Fosfatases ácidas são marcadoras para a
identificação de lisossomos
 Micrografia eletrônica mostra precipitados
de fosfato de chumbo
 Lisossomos de forma e natureza diversa
Refletem as variações na quantidade e tipo
de material que está sendo digerido
Precipitado é produzido a partir
da incubação do tecido (fixado
com glutaraldeído) com um
substrato fosfatado na presença
de íons de chumbo
Vesículas do Golgi com
hidrolases ácidas
Três vias para degradação nos lisossomos
A autofagia degrada proteínas e organelas indesejadas
Modelo de autofagia
Uma membrana autofagossômica na
forma de crescente cresce por fusão
de vesículas de origem desconhecida
Durante a formação da membrana do
autofagossomo, uma proteína
semelhante à ubiquitina se torna
ativada pela ligação covalente de uma
âncora lipídica fosfatidiletanolamina.
Essas proteínas, então, intervêm no
aprisionamento e fusão da vesícula,
levando à formação de uma estrutura
de membrana em forma de crescente
que se arranja ao redor do seu alvo
(não mostrado)
ENDOSSOMOS
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
ALBERTS, B, JOHNSON, A, LEWIS, J, RAFF, M, ROBERTS, K & WALTER, P.
2017. Biologia Molecular da Célula. 4ª ed., Porto Alegre: Artmed Editora. Cap.
13

Sistema de endomembranas_e_secreção_celular_MED.pptx

  • 1.
    AULA TEÓRICA: 6MOD 131 (CÉLULA II) MEDICINA - 1a SÉRIE SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS E SECREÇÃO CELULAR
  • 2.
    PROCESSOS DE SÍNTESEE SECREÇÃO CELULAR Sistema de Endomembranas • Envoltório Nuclear • Retículo Endoplasmático (Liso e Rugoso) • Complexo de Golgi • Lisossomos • Endossomos A via secretora •Retículo Endoplasmático (Liso e Rugoso) • Complexo de Golgi
  • 3.
    A via secretora Célulado pâncreas exócrino secretando enzimas digestivas
  • 4.
    Via Secretora Proteínas doCitosol, Núcleo, Mitocôndria e Peroxissomos
  • 5.
    Retículo Endoplasmático: Rugosoe Liso Liso ou Agranular (REL ou REA) Forma tubular Síntese de lipídios
  • 6.
    Rugoso ou Granular(RER ou REG) Forma de cisternas achatadas Síntese de Proteínas
  • 7.
  • 8.
    FUNÇÕES DO RETÍCULOENDOPLASMÁTICO LISO 1) Síntese de lipídios Glicogênio Gotículas lipídicas Aumento: 11.255x HEPATÓCITO Mitocôndria
  • 9.
    REG Síntese de Proteínas REL Ressíntese de Lipídeos Brotamento Golgi Síntesede glico e lipoproteínas Triglicerídeo + Cobertura Lipoprotéica = quilomicron
  • 10.
  • 11.
    3) Armazenamento deCa++ FUNÇÕES DO RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO
  • 12.
    4) Glicogenólise FUNÇÕES DORETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO 5) Suporte celular 6) Transporte intracelular Funções comuns com o RER
  • 13.
  • 18.
  • 19.
    SÍNTESE DE PROTEÍNASDA VIA DE SECREÇÃO Complexo Sec 61 Peptídeo sinal (indica que a proteína que está sendo sintetizada pertence à via secretora) PRS = Partícula de Reconhecimento de Sinal PRS
  • 20.
    PRS = 1RNA 7S e 6 cadeias polipeptídicas
  • 21.
    Como a sequência-sinaldo RE e a SRP direcionam os ribossomos a membrana do RE
  • 24.
    TRÊS MANEIRAS PELASQUAIS O TRANSLADO DE PROTEÍNAS PODE SER DIRIGIDO ATRAVÉS DE TRANSPORTADORES DE MEMBRANAS
  • 26.
    • Translocons =canais aquosos (RE granular) que podem atingir de 2 a 6 nm • 3 ou 4 complexos proteicos forma o translocon: 1) Complexo Sec 61 (elemento central do translocon) – formado por 3 proteínas 2) Complexos TRAM e TRAP (translocon-associated protein) 3) Complexo OST (oligosaril transferase) 4) Peptidase sinal membrane
  • 27.
    Ribossomo ligado aotranslocador Sec61
  • 29.
    SÍNTESE DE PROTEÍNASINTEGRAIS DA MEMBRANA PLASMÁTICA E DA VIA SECRETORA Sequência de parada (hidrofóbica)
  • 33.
  • 34.
    PROTEOSSOMO Complexo enzimático (citoplasmae núcleo) ubiquitina Proteínas enoveladas inadequadamente são exportadas do RE para o citosol e degradadas
  • 35.
  • 36.
    PROTEOSSOMO Complexo enzimático (citoplasmae núcleo) ubiquitina Proteínas enoveladas inadequadamente são exportadas do RE para o citosol e degradadas
  • 37.
    A via deubiquitina-proteossomo
  • 38.
    A degradação dasciclinas durante o ciclo celular
  • 39.
  • 41.
    Oligossacarídeo precursor N-ligado(ligado a um grupo amino de uma asparagina)
  • 42.
    Síntese do oligossacarídeoprecursor na membrana do RE O dolicol é um lipídio encontrado na membrana do retículo endoplasmático. É encontrado associado a um fosfato, adotando a forma de dolicol fosfato e desempenha importante função na incorporação de oligossacarídeos às cadeias de proteínas durante a formação das glicoproteínas
  • 43.
    RE liso esíntese de lipídios
  • 44.
  • 45.
     Insulina =hormônio que atua no metabolismo da glicose  Duas cadeias polipeptídicas: A e B  Síntese da insulina: pré-pró-insulina (pré = peptídeo sinal e pró=cadeia A+B+C)  Cadeia C é removida por uma protease na região trans do Golgi (vesícula de secreção)  originado a insulina Liberação da insulina
  • 49.
    Proteínas adaptadoras selecionam acarga para as vesículas revestidas por clatrina
  • 50.
  • 55.
    Via Secretora Constitutiva ViaSecretora Facultativa ou Regulada
  • 56.
    Marcação das enzimaslisossômicas Remoção e adição de açúcares Sulfatações Transformações pós-traducionais do Complexo de Golgi Todas as glicosidases e glicosiltransferases do Golgi são proteínas transmembrana de passagem única, muitas das quais são organizadas em complexos
  • 57.
    SEGREGAÇÃO DA VIASECRETORA OCORRE NA FACE TRANS DO COMPLEXO DE GOLGI Secreção Regulada ou Facultativa Ex. enzimas digestivas do pâncreas exócrino Secreção Constitutiva Ex. anticorpos, proteínas da membrana plasmática
  • 58.
    Citocinas são polipeptídeosou glicoproteínas produzidas por diversos tipos celulares e capazes de modular a resposta celular de diversas células, incluindo dela própria.
  • 61.
    Proteína integral Luz do REG Luzdo Golgi Equivalentes ao meio extracelular Topologia da via secretora
  • 62.
    CÉLULAS ACINOSAS (PORÇÃOEXÓCRINA) CÉLULAS  (a) = Glucagon CÉLULAS  (B) = INSULINA
  • 63.
     Insulina =hormônio que atua no metabolismo da glicose  Duas cadeias polipeptídicas: A e B  Síntese da insulina: pré-pró-insulina (pré = peptídeo sinal e pró=cadeia A+B+C)  Cadeia C é removida por uma protease na região trans do Golgi (vesícula de secreção)  originado a insulina Liberação da insulina
  • 67.
  • 70.
    A via derecuperação para o RE utiliza sinais de seleção
  • 71.
  • 72.
    Transporte vesicular Vesículas transportadorasbrotam de um compartimento e se fundem com outro COMO É FEITO ESTE TRANSPORTE?
  • 73.
  • 74.
    EXISTEM VÁRIOS TIPOSDE VESÍCULAS REVESTIDAS  VESÍCULAS REVESTIDAS DE CLATRINA  VESÍCULAS REVESTIDAS DE COPI  VESÍCULAS REVESTIDAS DE COPII
  • 76.
    Marcação das enzimaslisossômicas na face cis (proximal) do Complexo de Golgi e segregação na face trans (distal) Receptor de M6P (manose-6-fosfato)
  • 79.
    O reconhecimento deuma hidrolase lisossômica pela enzima A estrutura da manose-6-fosfato de uma enzima lisossômica
  • 80.
    O interior daorganela é mantido com pH ácido por atividade de uma bomba de prótons As enzimas lisossômicas são hidrolases ácidas
  • 81.
  • 82.
    Maturação do endossomo:a via endocítica da membrana plasmática aos endossomos
  • 83.
    • Os endossomosformam um compartimento que recebe as moléculas introduzidas no citoplasma das células pelas vesículas de pinocitose, que se originam da membrana plasmática; • O compartimento endossomal é constituído de elementos separados; é um sistema extenso, que se vai desde a periferia do citoplasma até as proximidades do núcleo celular; • É formado por vesículas e túbulos, cujo interior apresenta pH ácido (pH varia de 6,5 a 6,0); • Esse compartimento é responsável pela separação e pelo endereçamento do material que penetra no citoplasma pelas vesículas de pinocitose. Grande parte desse material é encaminhada para os lisossomos; porém, muitas moléculas passam dos endossomos para o citosol, e outras são devolvidas para a superfície celular.  Os endossomos podem ser considerados como uma parte da via lisossomal, porque muitas moléculas que se dirigem para os lisossomos passam antes pelos endossomos.
  • 84.
  • 85.
  • 87.
    Receptores de sinalização na membranaplasmática são regulados negativamente pela degradação nos lisossomos
  • 88.
    Os complexos proteicosESCRT são mediadores da formação de vesículas intraluminais nos corpos multivesiculares
  • 89.
  • 90.
    O interior daorganela é mantido com pH ácido por atividade de uma bomba de prótons As enzimas lisossômicas são hidrolases ácidas
  • 91.
     Os lisossomossão organelas de forma e tamanho muitivariáveis, cujo interior é ácido e contém diversas enzimas hidrolíticas (enzimas que rompem moléculas, adicionando os átomos das moléculas de água). As hidrolases dos lisossomos têm atividade máxima em pH ácido.
  • 92.
    Técnica histoquímica paraidentificação da organela  Fosfatases ácidas são marcadoras para a identificação de lisossomos  Micrografia eletrônica mostra precipitados de fosfato de chumbo  Lisossomos de forma e natureza diversa Refletem as variações na quantidade e tipo de material que está sendo digerido Precipitado é produzido a partir da incubação do tecido (fixado com glutaraldeído) com um substrato fosfatado na presença de íons de chumbo Vesículas do Golgi com hidrolases ácidas
  • 93.
    Três vias paradegradação nos lisossomos
  • 94.
    A autofagia degradaproteínas e organelas indesejadas Modelo de autofagia Uma membrana autofagossômica na forma de crescente cresce por fusão de vesículas de origem desconhecida Durante a formação da membrana do autofagossomo, uma proteína semelhante à ubiquitina se torna ativada pela ligação covalente de uma âncora lipídica fosfatidiletanolamina. Essas proteínas, então, intervêm no aprisionamento e fusão da vesícula, levando à formação de uma estrutura de membrana em forma de crescente que se arranja ao redor do seu alvo (não mostrado)
  • 96.
  • 97.
    BIBLIOGRAFIA BÁSICA ALBERTS, B,JOHNSON, A, LEWIS, J, RAFF, M, ROBERTS, K & WALTER, P. 2017. Biologia Molecular da Célula. 4ª ed., Porto Alegre: Artmed Editora. Cap. 13