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01/06/2015 1 ORGANELAS 01/06/2015 2 SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS Composto por compartimentos(cisternas, sáculos e túbulos) que se comunicam entre si. A comunicação pode ser direta ou mediada por vesículas transportadoras 01/06/2015 3 COMO SURGIU ESSA ESTRUTURA? Hipótese autogênica Origem a partir de uma única linhagem celular (bactéria) BACTÉRIA PERDA DA PAREDE CELULAR INVAGINAÇÃO DE MEMBRANA COMPARTIMENTALIZAÇÃO DO DNA 01/06/2015 4 Hipótese endossimbiótica Origem a partir de mais de uma linhagem celular por endosimbiose BACTÉRIA ARCHAEBACTÉRIA PERDA DE PAREDE CELULAR E ENDOCITOSE SIMBIOSE E ORIGEM DO NÚCLEO 01/06/2015 5 Mitocôndrias e cloroplastos assemelham-se a bactérias, na forma, tamanho e estruturas membranares; Cloroplastos e mitocôndrias produzem as suas próprias membranas internas, dividem-se independentemente da célula e contêm DNA em moléculas circulares, não associado a proteínas; Os ribossomas dos cloroplastos e mitocôndrias são mais semelhantes aos dos procariontes do que dos eucariontes; 01/06/2015 6 RIBOSSOMOS DNA MEMBRANA PLASMÁTICA PAREDE CELULAR FLAGELO SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS... SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS 01/06/2015 7 SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS 01/06/2015 8 01/06/2015 9 01/06/2015 10 01/06/2015 11 RIBOSSOMOS 01/06/2015 12 01/06/2015 13 01/06/2015 14 Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) Função As proteínas produzidas pelos ribossomos do retículo rugoso são lançadas da cavidade do retículo; São envolvidas por pedaços de membrana, formando pequenos “pacotes” ou vesículas cheias de proteína; Esses pequenos “pacotes” são enviados para o complexo golgiense, onde são empacotados; Do complexo golgiense podem ser secretadas, ou seja, lançadas para fora da célula; 01/06/2015 15 Destino das proteínas 01/06/2015 16 01/06/2015 17 01/06/2015 18 01/06/2015 19 01/06/2015 20 01/06/2015 21 01/06/2015 22 01/06/2015 23 Retículo Endoplasmático Liso (REL) Não Possui ribossomos na face citoplasmática de sua membrana, é continuo com o RER, mas há diferenças na composição enzimática das cisternas. O REL sistentiza lipídios para as membranas celulares. O colesterol e quase todos os lipídios da membrana são produzidos inicialmente no REL, mas os completados com glicídios são terminados no CG. 01/06/2015 24 01/06/2015 25 01/06/2015 26 01/06/2015 27 01/06/2015 28 RE e tolerância O etanol, ou mesmo certas drogas, como sedativos, quando ingeridos em excesso ou com freqüência, induzem a proliferação do retículo liso e de suas enzimas. Isso aumenta a tolerância do organismo à droga, o que significa que doses cada vez mais altas são necessárias para que ela possa fazer efeito. Esse aumento de tolerância a uma substância pode trazer como conseqüência o aumento da tolerância a outras substâncias úteis ao organismo, como é o caso de antibióticos. 01/06/2015 29 01/06/2015 30 01/06/2015 31 01/06/2015 32 01/06/2015 33 01/06/2015 34 Complexo de Golgi - Introdução É também chamado de aparelho de golgi ou zona de golgi. Pode ser encontrado próximo ao núcleo ou espalhado pelo citoplasma. É mais desenvolvido em células que sintetizam e exportam biomoléculas, fenômeno que depende do estado metabólico da célula. Recebe, prepara e exporta as proteínas a ele endereçadas pelo RER e outras biomoléculas derivadas do REL. Aparelho de Golgi: Conjunto de vesículas achatadas e empilhadas; Podem estar dispersos pelo citoplasma; Segrega, concentra e dá o acabamento final nas moléculas sintetizadas pelo retículo endoplasmático: Glicoproteínas / Glicolipídios / Lipoproteínas Acrescenta informações que determinam o seu destino final: Membrana plasmática Lisossomo Outras organelas Exocitose 01/06/2015 35 Composição química MEMBRANAS 40% Lipídios 60 % Proteínas (enzimas, proteínas estruturais, proteínas para formação de vesículas) LUZ Carboidratos Proteínas de secreção COMPLEXO GOLGIENSE É muito semelhante ao retículo endoplasmático, pois também é constituído por “sacos achatados” membranosos e vesículas; entretanto nunca apresenta ribossomos. Esses sacos são chamados de DICTIOSSOMOS. Atua como centro de armazenamento, transformação, empacotamento e remessa de substâncias na célula. DICTIOSSOMO 01/06/2015 36 Nas células há um sistema de troca de substancias por meio da continuidade das membranas e da formação de vesículas. As vesículas formadas são denominadas endossomos, que são vesículas de transporte interno entre C.G. e a membrana plasmática. As proteínas do RER são transferidas para o complexo de golgi por meio de vesículas, que chegam ao CG pela face cis. O transporte ocorre entre o RER e o CG e entre as cisternas do próprio CG. 01/06/2015 37 Após modificações pós-traducionais, as biomoléculas e principalmente as proteínas devem seguir até o seu alvo final no domínio celular. Algumas das proteínas vão para os lisossomos, outros vão para a membrana plasmática, organelas várias, serão diretamente exportados e outros tantos poderão formar vesículas de secreção. A destinação das moléculas protéicas se dava á seqüência de aminoácidos. A leitura dessa seqüência se dá por proteínas das vesículas transportadoras. 01/06/2015 38 São funções do COMPLEXO GOLGIENSE: 1 – GLICOLIZAÇÃO (adição de açúcares de determinadas proteínas produzidas no RE rugoso, como por exemplo mucopolissacarídeos produzidos por células do tubo digestivo. 01/06/2015 39 2 – SECREÇÃO CELULAR: Em todas as células que secretam substâncias, ou seja, nas que produzem substâncias e as “exportam”, para serem usadas fora da célula, observa-se um complexo golgiense muito desenvolvido. Como exemplo podemos dar as células do pâncreas que secretam o suco pancreático rico em enzimas digestivas que são empacotadas e armazenadas pelo complexo golgiense existente em grande quantidade nestas células. 3 – FORMAÇÃO DE LISOSSOMOS: As enzimas lisossômicas são produzidas no retículo rugoso, passam para o complexo de Golgi, onde são empacotadas e liberadas na forma de vesículas ( lisossomos primários). Quando uma partícula de alimentos é englobadas por endocitose, forma-se um vacúolo alimentar, um ou mais lisossomos fundem-se no fagossomo despejando enzimas digestivas nele, assim forma-se o vacúolo digestivo e as moléculas provenientes da digestão se fundem no citoplasma. O vacúolo cheio de resíduos é chamado de vacúolo residual. 01/06/2015 40 5 - FORMAÇÃO DO ACROSSOMO DOS ESPERMATOZÓIDES: O acrossomo encontrada na ponta dos espermatozóides, rica em enzimas digestivas, responsável pela penetração no óvulo, no momento da fecundação. 01/06/2015 41 01/06/2015 42 01/06/2015 43 01/06/2015 44 01/06/2015 4501/06/2015 46 01/06/2015 47 Características gerais São vesículas membranosas originadas dos endossomos produzidos pelo complexo de golgi com mais de 40 enzimas hidrolíticas com a função de digestão intracelular. Estão presentes em todas as células procarióticas, com função bem desenvolvida em células dos organismos como as células de defesa (macrófagos) e nos organismos unicelulares (amebas) com função de nutrição. Realizam a autofagia, autólise e apoptose. LISOSSOMOS 01/06/2015 48 Enzimas constituintes As enzimas lisossomais tem atividade máxima em (pH 5,0), diferindo do pH celular (pH 7,0) Principais enzimas lisossomais produzidas no RER, sendo transferidas para o CG que forma o lisossomo primário. A junção do fagossomo com o lisossomo primário forma o lisossomo secundário. 01/06/2015 49 Lisossomos primários e secundários Lisossomo primário Lisossomo secundário Doenças produzidas por alterações nos lisossomos Doença de Tay-Sachs Os neurônios aparecem com excesso de gangliosídeo que se acumula devido à ausência da enzima hexosaminidase no lisossomo, causando problemas neurológicos. Silicose Ataca trabalhadores de minas que lidam com amianto. O amianto é formado por sílica que é capturado por macrófagos presentes na via respiratória. Seus lisossomos não tem enzimas para catalisar a sílica, gerando a destruição da membrana dos lisossomos. Doença de Gaucher Caracterizada pelo acúmulo de glicocerebrosídeo nas células devido à ausência da enzima glicosidase nos lisossomos. 01/06/2015 50 RIBOSSOMOS São grânulos citoplasmáticos constituídos de: • proteínas ribossômicas • RNA ribossômico Função: SÍNTESE DE PROTEÍNA Formam-se no interior dos NUCLÉOLOS É formado por uma subunidade maior e uma menor, que se dissociam reversivelmente após cada ciclo de síntese protéica ORGANELAS DE SÍNTESE • Ribossomo As duas subunidades possuem tamanhos diferentes, que depois de prontas se separam e saem do núcleo pelo poro nuclear, passando para o citoplasma; Existem em várias localidades dentro da célula; entretanto esta localização depende da função da célula. 01/06/2015 51 Podem ser encontrados no CITOSOL: 1. Livres: cuja função é a síntese de proteínas estruturais da célula, ou de consumo interno, que permanecem no interior da célula. 2. Aderidos ao Retículo Endoplasmático: este passa a se chamar rugoso e produz proteínas de exportação, da membrana celular e das enzimas lisossômicas. 3. Fazendo a leitura de uma molécula do RNA mensageiro (Polirribossomo) ORGANELAS DE SÍNTESE • Ribossomo Podem ser encontrados livres, ou seja, espalhados no citoplasma; presos uns aos outros por uma fita de RNAm formando polissomas (também chamados de polirribossomas); ou aderidos retículo endoplasmático (formando assim o retículo endoplasmático rugoso ou granular); RER Polissomas 01/06/2015 52 ORGANELAS DE SÍNTESE • Ribossomo e Síntese de Proteínas Síntese Protéica: Citoplasma 01/06/2015 53 1) RNAm (mensageiro) Produzido pelo DNA no núcleo; Leva a “mensagem” ao citoplasma; Associa-se aos ribossomos. 2) RNAr (ribossômico) É o mais comprido; Matéria-prima para formar os ribossomos; Sem ribossomo não há tradução. 3) RNAt (transportador) É uma molécula pequena com 80 nucleotídeos aproximadamente; Apresenta-se torcida sobre si mesma; Em certa região, apresenta 3 bases livres, chamadas anti- códon; Captura os aminoácidos do citoplasma e os leva aos ribossomos; O mesmo aminoácido pode ser carregado por 2 ou 3 tipos de RNA-t. TIPOS DE RNA Mitocôndrias 01/06/2015 54 Origem das mitocôndrias Evidencias: Se reproduzem por fissão binária, assim como as bactérias. Assemelham em forma e medidas e apresentam vários compartimentos em comum. Teoria da Endossimbiose: Células eucariontes anaeróbicas teriam incorporado em seu citoplasma bactérias aeróbicas, que depois de sucessivas mudanças adaptativas, converteram-se nas mitocôndrias atuais. Descrição geral da estrutura das Mitocôndrias Membrana externa: Membrana interna: Corpúsculos elementares Matriz mitocondrial: Ribossomos Espaço intermembranoso Cristas: Glóbulos elétron-densos fosfato de cálcio 01/06/2015 55 MATRIZ MITOCONDRIAL Genoma e enzimas destinadas a reações centrais do metabolismo oxidativo. MEMBRANA INTERNA Principal local de síntese de ATP – pela sua formação e estrutura. 70% das proteínas envolvidas na fosforilação oxidativa estão na membrana interna. Reprodução nas mitocôndrias Ocorre pela divisão de mitocôndrias pré-existentes, sendo esse processo determinado Fissão Binária, podendo ocorrer em qualquer fase do ciclo celular. Nem todas as mitocôndrias se dividem, sendo necessário que algumas se dividam repetidas vezes no curso de um mesmo ciclo.