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COMPARTIMENTALIZAÇÃO CELULAR
Aula 1
SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS
Sistema de endomembranas
Olá, estudante! Estamos aprofundando cada vez mais o nosso conhecimento sobre o universo das células. Você já sabe as diferenças
entre os vários tipos de células, sua função fundamental na vida de todos os organismos e como ocorre a interação de uma célula com
a outra, o que permite uma melhor compreensão de como o nosso corpo funciona, assim como os outros organismos vivos. Nesta
videoaula, vamos nos dedicar ao entendimento do sistema de endomembranas presentes nas células eucarióticas, investigando sua
estrutura e principais funções. Além disso, você descobrirá como acontece o transporte de proteínas e lipídios dentro da célula.
Vamos lá?
Ponto de Partida
As organelas são as menores estruturas presentes dentro das células. Cada uma delas desempenha uma função diferente, mas todas
trabalham em conjunto para que o nosso organismo funcione.
Pense no corpo humano como uma máquina com vários órgãos que operam para mantê-la funcionando. As organelas agem como se
fossem órgãos das células, sendo responsáveis pela digestão, respiração, circulação de substâncias, entre outras funções. Vale lembrar
que os organismos vivos são compostos por milhares de células, incluindo nossos órgãos. Algumas organelas não integram o sistema
de endomembranas, como: as mitocôndrias, que são muito importantes para a manutenção da vida por serem responsáveis pela
produção de energia necessária à realização das atividades celulares; os cloroplastos, que têm função de fotossíntese e são essenciais
na síntese de aminoácidos e ácidos graxos, presentes exclusivamente nas células vegetais; e os peroxissomos, que degradam gordura
e outras substâncias no interior das células.
Você já deve ter ouvido falar que algumas células se autodestroem e, muitas vezes, cometem a autofagia, ou seja, a destruição ou
reciclagem de estruturas e organelas que não estão desempenhando corretamente as suas funções, a fim de não prejudicar as
atividades celulares, o que pode, consequentemente, trazer prejuízos para o funcionamento de todo o organismo. Nesse contexto,
estudaremos as particularidades das principais organelas e suas respectivas funções. Vamos lá?
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Como uma ferramenta de auxílio ao processo de conhecimento, vamos analisar uma situação-problema na intenção de aproximar os
conteúdos teóricos da prática profissional.
Um professor universitário, durante uma de suas aulas para alunos da área da saúde, iniciou um debate sobre o aumento do número
de doenças que podem estar relacionadas à poluição do ar. Acredita-se que a poluição possa danificar todas as células do nosso corpo.
O dano é causado pelos poluentes que entram na corrente sanguínea e geram uma série de reações inflamatórias, podendo
desencadear doenças pulmonares, cardíacas, demência, problemas no fígado, câncer, entre outras disfunções, com a possibilidade de
afetar, inclusive, a fertilidade, prejudicar o feto durante a gestação e aumentar o número de abortos espontâneos.
Ao relacionar os possíveis danos ocasionados pela poluição do ar à fertilidade, uma aluna compartilhou a história de um casal que,
após 12 meses tentando engravidar, procurou auxílio médico para averiguar o que poderia estar acontecendo. Após a realização de
diversos exames laboratoriais, o espermograma, para análise do sêmen, evidenciou teratospermia (alterações morfológicas do
espermatozoide), e notificou-se a ausência de acrossomos.
Você poderia explicar o que é a alteração constatada no exame? Qual a importância do acrossomo para o processo de reprodução?
Como você relacionaria esse contexto às organelas celulares para descrever a situação aos alunos?
Vamos Começar!
Dentre os componentes do citoplasma, além dos já estudados (citosol e citoesqueleto), há também as organelas citoplasmáticas, as
quais desempenham diversas funções específicas. As organelas são estruturas envolvidas ou não por membranas. As organelas não
membranosas, ou seja, que não têm membranas, são encontradas no citosol e não dependem de transportes para executar sua função,
o que facilita seu trabalho. São exemplos os ribossomos, estruturas do citoesqueleto (filamentos, microtúbulos e centríolo) e o
centrossomo. Já as organelas membranosas são compartimentos envolvidos por membranas biológicas originadas da invaginação da
membrana celular. São compostas por lipídios, proteínas e hidratos de carbono, mostrando-se muito semelhantes à membrana
plasmática.
As organelas, exclusivas às células eucariontes, são capazes de realizar funções como captura de alimentos, produção de energia,
síntese de moléculas, entre outras atividades. Algumas organelas se unem e formam um sistema de endomembranas, o qual é
distribuído por todo o citoplasma. Elas trabalham em conjunto com o intuito de modificar, empacotar e transportar as proteínas e os
lipídios que serão utilizados nos processos metabólicos das células. Esse sistema apresenta vários subcompartimentos que se
intercomunicam, enviando e recebendo informações a partir de moléculas (sinalização celular), os quais são constituídos pelas
organelas, como: retículo endoplasmático, complexo de Golgi, endossomos e lisossomos. Vale lembrar que as mitocôndrias e os
cloroplastos, ou peroxissomos, não fazem parte do sistema de endomembranas. Conheceremos, a seguir, as características e funções
de cada uma dessas organelas.
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Figura 1 | Anatomia da célula animal. Fonte: adaptada de Sutterstock/VectorMine.
Retículo endoplasmático: liso e rugoso
O retículo endoplasmático (RE) é uma rede contínua de membranas distribuídas por todo o citoplasma (ocupando quase a metade
desse espaço) que formam uma espécie de labirinto. É uma organela encontrada em todas as células eucariontes, composta por
túbulos e vesículas achatadas, todos interligados, que se comunicam com a carioteca. Possui espaços “vazios” em seu interior,
chamados de cisternas ou lúmen (luz). Essa estrutura é visível apenas no microscópio eletrônico, mas sua presença pode ser
observada sem detalhes no microscópio óptico quando corada. Na superfície externa (face citosólica) da membrana do RE, em alguns
locais, encontram-se poliribossomos aderidos à membrana, sintetizando proteínas que são inseridas nas cisternas. Dessa forma, o
retículo endoplasmático pode ser dividido em duas regiões: rugosa e lisa.
O retículo endoplasmático rugoso (RER) é a região que apresenta uma grande quantidade de ribossomos. Ou seja, está presente em
maior quantidade nas células especializadas em sintetizar proteínas, como as células do pâncreas, que sintetizam enzimas digestivas,
ou os fibroblastos, os quais sintetizam o colágeno. Dentre as principais funções do RER está a síntese de proteínas de membrana e
proteínas para secreção, mas há outras atividades executadas por essa estrutura, como degradação de glicogênio, síntese de
fosfolipídios e montagem de proteínas com longas cadeias polipeptídicas. A formação de todas as proteínas é iniciada no citosol pelos
ribossomos livres. Grande parte dessas proteínas sintetizadas permanecem no citosol, e algumas são destinadas ao núcleo, às
mitocôndrias ou aos cloroplastos, também sendo sintetizadas pelos ribossomos livres. No entanto, as proteínas que serão utilizadas na
membrana plasmática, no próprio retículo endoplasmático ou no complexo de Golgi, bem como as proteínas que serão armazenadas
no interior das células (como no caso dos lisossomos) ou as proteínas armazenadas no interior das células para posterior exportação
(no caso do pâncreas e de algumas glândulas endócrinas), são sintetizadas por ribossomos ligados ao RER. Mas a estrutura desses
ribossomos é diferente? Não. Todos os ribossomos são formadospor duas subunidades, uma maior e outra menor. A subunidade
menor, ao se ligar a um mRNA (RNA mensageiro), se torna funcional e pode sintetizar proteínas.
Conforme os aminoácidos são expostos no ribossomo, chamados de sequência sinal, as proteínas que são sintetizadas com destino ao
retículo endoplasmático se ligam a uma partícula reconhecedora do sinal (SRP – signal recognition particle). A SRP inibe a síntese
de proteínas destinadas ao retículo até o momento em que os ribossomos se ligarem a um receptor da membrana do RER. Quando
ocorre a ligação, o SRP do polirribossomo é liberado, e a síntese proteica continua. Com isso, o que definirá se um ribossomo ficará
solto no citosol ou aderido à membrana do retículo será o tipo de proteína que ele estiver sintetizando e o fato de ela possuir ou não
uma sequência sinal. As proteínas que não permanecerão no retículo endoplasmático rugoso são enviadas até o complexo de Golgi
pelas vesículas de transporte e túbulos, assim como os fosfolipídios produzidos para outras membranas, também transportados em
vesículas.
A outra região do retículo endoplasmático desprovida de ribossomos é conhecida como retículo endoplasmático liso (REL). A
membrana do REL é contínua à membrana do RER, mas as moléculas que a constituem são diferentes. O retículo endoplasmático
liso, na maioria das células, encontra-se próximo à membrana nuclear. Ele participa da síntese de lipídios, presente em maior
quantidade em células envolvidas no metabolismo de lipídios, como as células intersticiais do testículo, tecido muscular, fígado e das
glândulas adrenais. Além disso, participa da síntese de carboidratos e de hormônios esteroides, do processo de desintoxicação (no
caso de medicamentos, venenos, substâncias químicas e etanol), reciclagem de organelas envelhecidas pelo processo de autofagia, da
degradação de glicogênio (produzindo glicose para o metabolismo energético – função em comum com o RER) e armazenamento e
controle intracelular de íons de cálcio (Ca2+). O REL é responsável por controlar a concentração de Ca2+ necessário ao processo de
ativação da contração muscular nas células musculares, recebendo, nesse caso, o nome de retículo sarcoplasmático.
Siga em Frente...
Complexo de Golgi
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Entendemos que o material que sai do retículo endoplasmático é transportado em vesículas até o complexo de Golgi, uma vez que
essas duas organelas têm conexão entre si. Sendo assim, existe um complexo de Golgi (ou aparelho de Golgi), por célula eucariótica,
que é ausente em hemácias e espermatozoides. Contudo, nos espermatozoides o complexo de Golgi participa da formação do
acrossomo. O acrossomo é a estrutura que compõe a cabeça do espermatozoide, constituída de várias vesículas que contêm enzimas
digestivas (lisossomos), cuja função é perfurar a membrana do óvulo no processo de fecundação.
Essa organela é composta por vesículas achatadas e empilhadas, como uma espécie de pilha de pratos/sacos conhecidos como
cisternas do complexo de Golgi. Cada pilha de cisternas recebe o nome de dictiossomo e geralmente é encontrada em uma
determinada região do citoplasma, principalmente ao lado do núcleo e perto dos centríolos. Porém, em alguns tipos celulares, como
no caso das células nervosas, essa organela forma pequenos grupamentos circundando o núcleo, ou, como nas células vegetais, é
espalhada pelo citoplasma. O tamanho e a quantidade de cisternas de Golgi dependem do tipo celular. Por exemplo, glândulas
salivares (que secretam enzimas digestivas) e células do sistema imunológico (que secretam anticorpos) são células que secretam
uma grande quantidade de proteínas e, consequentemente, têm muitas cisternas do complexo de Golgi. Em células musculares, tais
cisternas são encontradas em tamanho pequeno. Já em células que secretam glicoproteínas, podem ser identificadas em tamanhos
maiores.
O complexo de Golgi está envolvido na separação, empacotamento e distribuição de proteínas e lipídios advindos do RE por meio
das vesículas de transporte, que também podem ser denominadas vesículas transportadoras. Essas vesículas são constituídas por uma
face cis (ou face de entrada), mais convexa, geralmente próxima ao núcleo e ao RE, considerada como a face receptora, que recebe as
vesículas transportadoras do retículo endoplasmático. A face oposta é côncava, conhecida como face trans (ou face de saída), mais
distante do núcleo, e está voltada para a membrana plasmática. Entre essas duas faces são encontradas as cisternas médias. As
proteínas produzidas no RE e transferidas para o complexo de Golgi se fundem à membrana da face cis e, após serem modificadas,
formadas e organizadas com o auxílio de enzimas específicas, são empacotadas e liberadas pela face trans por meio de vesículas de
secreção, após a maturação. Os conteúdos despejados pelas vesículas podem se fundir à membrana plasmática, no caso de proteínas
úteis para ela, ou serem secretados para o meio extracelular. Em outras situações, o conteúdo das vesículas pode ser liberado em
outras partes da célula onde serão utilizados, como nos lisossomos (digestão intracelular) ou nos vacúolos (enzimas digestivas).
Muitas células do nosso corpo secretam substâncias que, até que sejam de fato expelidas, passam por todo o processo descrito
anteriormente, como a insulina (hormônio) secretada pelas células do pâncreas.
Conhecendo essa organela, podemos afirmar que sua principal função é a distribuição das macromoléculas (proteínas e lipídios)
advindas do retículo endoplasmático para as vesículas.
Além de participar da modificação das proteínas e lipídios com a glicosilação (adição de açúcares) e da síntese de proteoglicanas
(adição de grupamentos sulfato às proteínas), o complexo de Golgi forma os lisossomos.
As proteínas modificadas pelo complexo de Golgi, quando liberadas, podem ser incorporadas a um endossomo (pequenas vesículas),
retornar para o retículo endoplasmático ou, ainda, ser encaminhadas para a membrana plasmática, onde serão secretadas.
Muitas doenças são causadas em decorrência de alterações nas organelas, seja por causa de modificações bioquímicas, como defeitos
na síntese de proteínas ou degradação de moléculas, ou em virtude de alterações morfológicas, prejudicando a estrutura e,
consequentemente, o funcionamento da célula. Com isso, podemos perceber que, independentemente do fato de uma organela ser
membranosa ou não, todas elas têm funções bem específicas e são dependentes umas das outras. Assim, situações que causem danos
a uma organela afetam a célula por completo.
Vamos Exercitar?
Agora que você já aprendeu mais detalhes a respeito das organelas que constituem as células, vamos resolver a situação-problema
apresentada no início desta aula. Uma aluna levantou algumas questões relacionadas à fertilidade para o professor de Biologia
Celular ao relatar a história de um casal que procurou auxílio médico após 12 meses tentando engravidar sem sucesso. Depois de uma
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série de exames, o espermograma do homem evidenciou teratospermia, ou seja, alterações na morfologia do espermatozoide. Mais
precisamente, notificou-se a ausência de acrossomos.
Os espermatozoides são os gametas masculinos, responsáveis pela reprodução sexual nos animais, juntamente com os óvulos
(gametas femininos). Para respondermos ao caso descrito, é necessário conhecer a estrutura do espermatozoide, já que se trata de
uma célula composta por cabeça, peça intermediária e cauda. A cauda, também conhecida como flagelo, é formada por um par de
centríolos e permite a locomoção do espermatozoide no órgão reprodutor feminino. Na peça intermediária (ou colo), há uma grande
concentração de mitocôndrias, as quais são essenciais na produção de energia(ATP) para a movimentação dos flagelos. E, por fim, a
cabeça é composta pelo núcleo, que abriga o material genético masculino e está coberto pelo acrossomo, o qual, por sua vez, é
formado por vesículas contendo muitas enzimas digestivas (lisossomos), produzidas pelo complexo de Golgi. A partir das suas
enzimas, o acrossomo consegue penetrar na membrana do óvulo, viabilizando a fecundação. A ausência dessa estrutura impede a
penetração do espermatozoide no óvulo, o que causa a infertilidade do homem.
Com base nessas informações, conseguimos explicar o envolvimento de várias organelas citoplasmáticas. É importante lembrar que
cada uma delas precisa desempenhar o seu respectivo papel para o correto funcionamento da célula.
Saiba Mais
Visão geral da célula eucarionte animal
A célula eucarionte animal é uma unidade estrutural complexa, composta por diversas organelas especializadas, como núcleo,
retículo endoplasmático, complexo de Golgi, mitocôndrias e lisossomos. Essas organelas desempenham funções vitais para a célula,
incluindo síntese de proteínas, produção de energia, processamento de nutrientes e eliminação de resíduos. Para explorar mais
detalhes sobre esse tema, recomendo a leitura do capítulo 1, intitulado “Introdução: visão panorâmica sobre estrutura, funções e
evolução das células”, do livro Biologia celular e molecular, cujo link está disponível a seguir.
JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 10. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2023.
Compartimentalização da célula eucarionte animal
O sistema de endomembranas é uma rede intracelular organizada e complexa de membranas interconectadas que desempenha uma
variedade de funções essenciais para o funcionamento da célula eucarionte, como síntese de proteínas e lipídios, secreção celular,
reciclagem de componentes celulares e manutenção da homeostase intracelular. Para aprender saber mais sobre o sistema de
endomembranas e a sua importância para o funcionamento da célula eucarionte, acesse a obra Sistema de endomembranas, publicada
pela Khan Academy.
SISTEMA de endomembranas. Biblioteca de Biologia. Khan Academy, [s. d.].
Referências Bibliográficas
ALBERTS, B. et al. Fundamentos da biologia celular. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. Disponível
em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582714065/. Acesso em: 24 abr. 2024.
CARVALHO, H. F.; RECCO-PIMENTEL, S. M. A célula. 4. ed. Barueri, SP: Manole, 2019.
DE ROBERTIS, E. M.; HIB, J. Biologia celular e molecular. 16. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. Disponível
em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978-85-277-2386-2/. Acesso em: 27 mar. 2024.
JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 10. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2023. Disponível
em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788527739344/epubcfi/6/26%5B%3Bvnd.vst.idref%3Dchapter01%5D!/4.
Acesso em 19 abr. 2024.
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https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788527739344/epubcfi/6/26%5B%3Bvnd.vst.idref%3Dchapter01%5D!/4
https://pt.khanacademy.org/science/biology/structure-of-a-cell/tour-of-organelles/a/the-endomembrane-system
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582714065/
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978-85-277-2386-2/
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788527739344/epubcfi/6/26%5B%3Bvnd.vst.idref%3Dchapter01%5D!/4
SISTEMA de endomembranas. Biblioteca de Biologia. Khan Academy, [s. d.]. Disponível
em: https://pt.khanacademy.org/science/biology/structure-of-a-cell/tour-of-organelles/a/the-endomembrane-system. Acesso em 19
abr. 2024.
Aula 2
ORGANELAS
Organelas
Olá, estudante! Nesta videoaula você será convidado a explorar o intrigante universo das células eucariontes, que
podem se apresentar em dois tipos: animais ou vegetais. Você compreenderá quais são as diferenças estruturais entre
elas e como esse conhecimento impacta diversas áreas da ciência, da medicina e, consequentemente, a sua prática
profissional. Prepare-se para esta jornada de conhecimento! Vamos lá!
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