SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS

Transcrição

1 Universidade Federal do Pampa Curso de Nutrição Biologia celular e molecular SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS Profª Ms. Vanessa Retamoso Adaptado da Prof Drª Carla Sehn

2 BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR Célula Membrana celular Organelas SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS

3 CITOSOL NÚCLEO MITOCÔNDRIA PEROXISSOMOS PLASTÍDEOS RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO APARELHO DE GOLGI ENDOSSOMO TARDIO VESÍCULAS SECRETORAS LISOSSOMO ENDOSSOMO INICIAL 3 EXTERIOR CÉLULA

4 SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS (SE) - FUNÇÕES Apresenta enzimas que participam da síntese de diversos tipos de macromoléculas: proteínas e glicoproteínas (no RER) lipídeos (no REL) carboidratos (no Aparelho de Golgi). Sistema de sinais que permite direcionar o produto, ou para o interior da célula ou para o meio extracelular. Algo como um "selo", um sistema de códigos postais que orientam as moléculas na direção certa. 4

5 SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS (SE) - FUNÇÕES Proporciona uma via intracelular para o movimento dos seus produtos e uma secção de "embalagem" para a exportação de alguns deles. A via de tráfego envolve o transporte intracelular do Retículo Endoplasmático Aparelho de Golgi Vesículas secretoras membrana plasmática Lisossomas 5

6 Esquema das principais vias de comunicação mediadas por vesículas entre diferentes organelas que formam parte da rota vesicular. 6

7 DISTRIBUIÇÃO DE PROTEÍNAS NA CÉLULA 7

8 SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS A. NÚCLEO B. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO C. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO D. APARELHO/COMPLEXO DE GOLGI E. LISOSSOMOS F. ENDOSSOMOS G. PEROXISSOMOS H. CLOROPLASTOS E MITOCÔNDRIAS 8

9 A. NÚCLEO O núcleo é o centro de coordenação das atividades da célula Conteúdo como uma massa amorfa viscosa de material rodeado por um complexo envoltório nuclear Em geral há um núcleo por célula Há células binucleadas e plurinucleadas: fibra muscular estriada esquelética 9

10 A. NÚCLEO 10

11 FASES DO NÚCLEO NÚCLEO INTERFÁSICO: é o núcleo da célula no intervalo entre duas divisões celulares É constituído de 1. Envoltório/envelope nuclear 2. Cromatina 3. Nucléolo 4. Nucleoplasma NÚCLEO MITÓTICO: é o núcleo durante a mitose ou meiose. É formado pelos cromossomos 11

12 1. ENVELOPE NUCLEAR ESTRUTURA Separa os componentes do núcleo do citoplasma núcleo como compartimento distinto que abriga o material genético e serve como sítio de transporte e processamento de RNA em células eucarióticas Consiste 1.1 membranas nucleares (interna e externa) 1.2 lâmina nuclear 1.3 complexos de poro nuclear (NPC) 12

13 1. Envelope nuclear 1.1 MEMBRANAS NUCLEARES Função: barreira que separa os componentes do núcleo e do citoplasma Características semelhantes a outras membranas: bicamada fosfolipídica, permeabilidade seletiva... Unidas nos complexos de poros nucleares e uma lâmina nuclear subjacente 13

14 1. Envelope nuclear 1.1 MEMBRANAS NUCLEARES Membrana nuclear interna transporta proteínas que são específicas para o núcleo Membrana nuclear externa é contínua ao retículo endoplasmático, apresenta ribossomos ligados à sua superfície 14

15 1. Envelope nuclear 1.2 LÂMINA NUCLEAR Subjacente a membrana nuclear interna Rede fibrosa que fornece suporte estrutural para o núcleo Composta de uma ou mais proteínas relacionadas = laminas Laminas x filamentos intermediários do citoesqueleto 15

16 1. Envelope nuclear 1.2 LÂMINA NUCLEAR 16

17 1. Envelope nuclear 1.2 LÂMINA NUCLEAR Servem como sítios de adesão da cromatina A organização normal das laminas Essencial para a replicação do DNA Pode desempenhar um papel na regulação da transcrição 17

18 ENVOLTÓRIO/ENVELOPE/MEMBRANA NUCLEAR 18

19 1. Envelope nuclear 1.3 COMPLEXO DE PORO NUCLEAR (CPN) Estruturas grandes que fornecem as únicas rotas através das quais as moléculas podem transitar entre o núcleo e o citoplasma Pequenas moléculas difundem-se livremente através de canais abertos no complexo de poro nuclear Macromoléculas (proteínas e RNAs) são transportadas seletivamente 19

20 20 Micrografia eletrônica do núcleo com todos seus componentes bem visíveis. As setas mostram os poros do envelope nuclear

21 Poros Cisterna perinuclear Ribossomos Mitocôndria 21

22 AS MOLÉCULAS ENTRAM E SAEM ATRAVÉS DO CPN 22

23 1. Envelope nuclear 1.3. COMPLEXO DE PORO NUCLEAR (CPN) Transporte seletivo de proteínas do núcleo e para o núcleo Proteínas citoplasma núcleo; contêm sinais de localização nuclear reconhecidos pelos receptores que direcionam o transporte através do complexo de poro nuclear Proteínas núcleo citoplasma; contêm sinais de exportação nuclear que direcionam sua saída Quanto > a proteína, mais lentamente ela passa através do CPN 23

24 PROTEÍNAS QUE IRÃO ATUAR NO NÚCLEO SÃO TRANSPORTADAS PELOS POROS NUCLEARES Proteína nuclear Receptores de importação nuclear 24

25 E Proteínas Pequenas moléculas E NÚCLEO RNAs 25

26 2. CROMATINA É um material de aspecto filamentoso, constituído de DNA + proteínas O número de filamentos é constante para cada espécie (o mesmo de cromossomos) Na mitose aumentam sua condensação tornando os cromossomos visíveis Função: Contém as informações genéticas 26

27 Organização nucleossômica da cromatina Estrutura da cromatina: A = molécula de DNA. B = Histonas (oito) moléculas com duas voltas do DNA formando um NUCLEOSSOMO (EM DETALHE À DIREITA). C = Tipo diferente de Histona que é rodeada por uma volta do DNA e separa dois nucleossomos.

28 Organização nucleossômica da cromatina 28

29 2. CROMATINA - TIPOS EUCROMATINA: é a cromatina com aspecto claro ao microscópio Menos condensada É geneticamente ativa (produz muito RNAm) HETEROCROMATINA: é a cromatina com aspecto escuro Espiralizada e inativa geneticamente Há dois tipos: a) Constitutiva; b) Facultativa 29

30 3. NUCLÉOLO Tem aspecto de grânulo, mas não é limitado por membrana. É o centro de produção de ribossomos O DNA do nucléolo é chamado organizador do nucléolo origina os RNAr que são conjugados com proteínas vindas do citoplasma. As subunidades dos ribossomos ficam no nucléolo até serem enviadas ao citoplasma 30

31 3. NUCLÉOLO Transcrição e processamento do RNAr É transcrito a partir de pré-rnas Montagem do ribossomo As subunidades ribossomais são unidas dentro do nucléolo a partir dos RNAs ribossomais e das proteínas ribossomais 31

32 Esquema do núcleo rodeado pelo envoltório nuclear. A área azul mais escura é o nucléolo onde se observa a transcrição do DNA em RNAr e sua complexação com proteínas vindas do citoplasma para formar as subunidades dos ribossomos que atravessam os poros do envoltório e no citoplasma unem-se ao RNAm, iniciando o processo de Tradução.

33 4. NUCLEOPLASMA Massa incolor constituída principalmente de água, proteínas e outras substâncias Função: preencher o núcleo celular Local onde ocorrem reações e sua composição química é variada Exemplos de reações: duplicação do DNA e a síntese do RNA 33

34 B. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO (REL) Não apresenta ribossomos Pode compreender uma rede de túbulos interligados, cujo volume e distribuição espacial diferem nos diversos tipos de células. 34

35 B. REL FUNÇÕES Responsável pela produção de lipídios e fosfolipídios. A fabricação de hormônios esteróides a partir do colesterol (estrógeno, testosterona). Outras funções do REL estão ligadas a desintoxicação do organismo (células do fígado) e armazenamento de substâncias: água, açúcares, pigmentos e sais (regulação osmótica). 35

36 C. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO (RER) Apresenta ribossomos aderidos a face citosólica da membrana do RE Em geral, compõem complexos chamados polirribossomos = grupos de ribossomos enlaçados por uma molécula de RNAm Afinidade do RER pelos ribossomos deve-se à existência de receptores específicos em sua membrana não encontrados no REL 36

37 C. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO 37

38 C. RER FUNÇÕES O RER por possuir ribossomos é responsável pela síntese de proteínas da célula. As proteínas produzidas pelo RER são transportadas até o Aparelho de Golgi pelo REL. 38

39 D. APARELHO/COMPLEXO DE GOLGI Presente em praticamente todas as células eucarióticas Consiste em bolsas membranosas achatadas, empilhadas como pratos, chamadas Dictiossomos. 39

40 D. COMPLEXO DE GOLGI - FUNÇÕES Atua como centro de armazenamento, transformação, empacotamento e remessa de substâncias (lipídios e proteínas sintetizadas no RE) na célula. Muitas das substâncias que passam pelo Aparelho de Golgi serão eliminadas da célula (processo denominado secreção celular), indo atuar em diferentes partes do organismo. Ex.: enzimas digestivas produzidas e eliminadas pelas células de diversos órgãos (estômago, intestino, pâncreas etc.) 40

41 D.COMPLEXO DE GOLGI TRANSPORTE Duas vias secretoras: Contínua (1) Descontínua ou constitutiva ou regulada (2)

42 E. LISOSSOMOS Pequenos sacos de enzimas digestivas que degradam as organelas esgotadas, macromoléculas e partículas captadas pela célula por endocitose

43 F. ENDOSSOMOS Antes esses materiais devem passar por uma série de compartimentos, os ENDOSSOMOS função: distribuir e reciclar as moléculas ingeridas, de volta para a membrana plasmática

44 G. PEROXISSOMOS Pequenas organelas envoltos por uma membrana simples Contêm enzimas que atuam em reações oxidativas que degradam lipídios e destroem células tóxicas A catalase converte o peróxido de hidrogênio, popularmente conhecido como água oxigenada (H 2 O 2 ), em água e gás oxigênio 2H 2 O 2 = enzima catalase 2H 2 O + O 2

45 H. MITOCÔNDRIA E CLOROPLASTOS MITOCÔNDRIAS (células animais) CLOROPLASTOS (células vegetais) São envoltos por uma dupla membrana Sítios de fosforilação oxidativa e fotossíntese Ambos apresentam membranas altamente especializadas para a produção de ATP

46 SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS MANTIDOS EM SEUS LOCAIS RELATIVOS NA CÉLULA POR LIGAÇÕES AO CITOESQUELETO, ESPECIALMENTE AOS MICROTÚBULOS Os filamentos do citoesqueleto fornecem vias para o movimento das organelas e para o direcionamento do tráfego de vesículas entre elas