IMED-M01-A09 - Celula Citosol

Prévia do material em texto

Introdução à Medicina
Lucas Braga
Célula: Citosol
Introdução
No citoplasma contém uma mistura complexa de componentes químicos, com funções
estruturais, metabólicas e reguladoras
Diferenças principais em relação às células procariontes:
Presença de organelas: núcleo, citoesqueleto, mitocôndrias, peroxissomos e
sistema de endomembranas.
O citoplasma se divide em:
Citosol: meio interno da célula (do envelope nuclear até a membrana plasmática)
Espaço intra-organelas
Volume: o citosol representa cerca de 50% do volume citoplasmático
Maior proporção em células embrionárias e pouco diferenciadas
pH médio: 7,2
Composição do Citosol
Componentes presentes:
Água
Principal constituinte (~70-85% do volume citosólico)
Meio onde ocorrem as reações metabólicas
Responsável pela fluidez e dispersão das moléculas
Ions
K⁺ (potássio), Na⁺ (sódio), Cl⁻ (cloreto), Mg²⁺ (magnésio), Ca²⁺ (cálcio), HPO₄²⁻, SO₄²⁻, HCO₃⁻
Citoesqueleto (inclusive centrossomo e centríolos)
Enzimas (ex: glicólise)
Moléculas sinalizadoras
Elementos da síntese proteica: ribossomos, mRNA, tRNA
Chaperonas
Proteossomos
Inclusões citoplasmáticas
Inclusões Citoplasmáticas
Definição: Acúmulo visível de macromoléculas não envoltas por membrana
Exemplo principal:
Grânulos de glicogênio (também chamados glicossomos)
Presentes em hepatócitos e músculos estriados
Medem 50–200 nm (compostos por subunidades de 20–30 nm)
Função dos glicossomos:
Armazenamento de energia
Durante a contração muscular, os grânulos desaparecem → glicogenólise
Doenças associadas:
Glicogenoses: Doenças genéticas causadas por mutações nas enzimas do
metabolismo do glicogênio
Resultam em acúmulo anormal ou alterações estruturais do glicogênio
Inclusões Citoplasmáticas
Gotículas Lipídicas (Triglicerídeos)
Função: Reserva energética
Presença comum:
Hepatócitos
Células musculares estriadas
Nestes, estão próximas às mitocôndrias, onde os ácidos graxos são oxidados (β-oxidação).
Adipócitos:
Contêm uma grande gota lipídica central, cercada por outras pequenas.
Essa gota ocupa quase todo o citosol.
Gotículas Lipídicas em Células Secretoras (Glândula Mamária Ativa)
Produzem gotas lipídicas transformadas em componentes do leite.
Durante a secreção apócrina, cada gota:
Sai da célula envolvida por uma fina camada de citosol
É circundada por uma fração da membrana plasmática.
Inclusões Citoplasmáticas
 Pigmentos Citoplasmáticos
Substâncias com coloração própria, originadas:
Endogenamente (produzidos pela própria célula)
Exogenamente (vindos do meio externo)
Principal exemplo:
Lipofuscina
Cor: marrom
Composição: fosfolipídios ligados a proteínas
Aparece com o envelhecimento → conhecido como “pigmento de
desgaste”
Cristais Citoplasmáticos
Cristais de proteína observados no citosol de algumas células.
Função geralmente desconhecida.
Ribossomos
São estruturas ribonucleoproteicas altamente complexas.
São responsáveis pela síntese de proteínas celulares.
Destino
Citosol
Permanecem no local onde foram sintetizadas;
Não precisam de sinal
Núcleo
Migram e requerem peptídeos-sinal específicos
Sistema de endomembranas
Necessitam de sinais de ancoragem ou direcionamento
Mitocôndrias
Exigem sequências sinal específicas, geralmente no N-terminal
Peroxissomos
Transportadas com base em sinais específicos de destino peroxissomal
Citoplasma: Síntese e Destino de proteínas celulares
Peptídeos-sinal
Peptídeos-sinal
São sequências curtas de aminoácidos presentes nas proteínas.
Funcionam como “etiquetas” moleculares que orientam o destino da proteína.
Localização dos sinais na proteína:
Extremidade amino-terminal (N-terminal)
Extremidade carboxila (C-terminal)
Regiões intermediárias da cadeia polipeptídica
Chaperonas – Auxílio no Dobramento de Proteínas
O que são?
Chaperonas são proteínas auxiliares que:
Evita o dobramento incorreto ou precoce de proteínas recém-sintetizadas.
Acompanham outras proteínas durante seu processo de maturação estrutural.
Não atuam diretamente na catálise, mas criam um ambiente favorável ao dobramento
correto.
Família Significado Estrutura Função
hsp70 Heat Shock Protein 70 kDa
Monomérica Sulco para
parte da proteína
Previne dobramento
precoce e ligações
incorretas
hsp60 Heat Shock Protein 60 kDa
Polimérica Forma cilindro
com 14–18 subunidades
(chaperoninas)
Ambiente isolado para
finalização ou correção do
dobramento
hsp90 Heat Shock Protein 90 kDa
Menos detalhada neste
trecho
Atua no transporte para o
núcleo
Família de Chaperonas
São reutilizáveis, e, dependem de ATP para funcionar. 
Por que “Heat Shock”?
O nome vem do aumento de chaperonas quando a célula
sofre estresse térmico → ajuda na recuperação de proteínas
desnaturadas.
Complexo ubiquitina-proteossomo
Função
O proteossoma é responsável por degradar proteínas citosólicas que:
Estão mal dobradas
Estão danificadas
Já cumpriram sua função
Características do Proteossoma
Formato: Cilíndrico
Peso molecular: ~700 kDa
Composição:
Núcleo com proteases voltadas para a cavidade central
2 regiões reguladoras nas extremidades, com ~20 polipeptídeos cada
Processo de Degradação (Passo a Passo)
1. Marcação da proteína com ubiquitina
Ubiquitina = pequeno polipeptídeo com 76 aminoácidos
Enzimas envolvidas:
E1: ativa a ubiquitina
E2: transporta a ubiquitina
E3: liga o complexo à proteína-alvo
A proteína recebe uma cadeia de ubiquitinas (poliubiquitinação)
 2. Reconhecimento pelo proteossoma
As unidades reguladoras:
Removem as ubiquitinas
Desdobram a proteína
Introduzem-na na cavidade central
 3. Degradação
A proteína é degradada em oligopeptídeos curtos
Produtos são liberados no citosol
 4. Reciclagem
Ubiquitinas e proteossoma são reutilizados
Complexo ubiquitina-proteossomo
Bibliografia
 DE ROBERTIS, E. M. F.; HIB, J. Biologia Celular
e Molecular. 16. ed. Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan, 2014. 
	Introdução à Medicina
	Célula: Citosol
	Introdução
	Composição do Citosol
	Inclusões Citoplasmáticas
	Inclusões Citoplasmáticas
	Inclusões Citoplasmáticas
	Citoplasma: Síntese e Destino de proteínas celulares
	Peptídeos-sinal
	Chaperonas – Auxílio no Dobramento de Proteínas
	Família de Chaperonas
	Por que “Heat Shock”?
	Complexo ubiquitina-proteossomo
	Processo de Degradação (Passo a Passo)
	2. Reconhecimento pelo proteossoma
	Complexo ubiquitina-proteossomo
	Bibliografia