5ª aula - citoplasma. liso e peroxissomo

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CITOPLASMA

Prof. Maria de Fátima Lino Coelho



INTRODUÇÃO

Primeiros citologistas acreditavam que o interior da célula viva era

preenchido por um fluido homogêneo e viscoso, no qual estava

mergulhado o núcleo. Esse fluido recebeu o nome de citoplasma

As organelas membranosas formam uma complexa rede de comunicação

e transporte denominada sistema vacuolar citoplasmático (SVC):

envoltório nuclear, RE, CG e vacúolos.

Microtúbulos (tubulina), microfilamentos protéicos (actina e miosina) -

citoesqueleto, auxiliando na manutenção da forma celular e apoiando o

movimento das organelas citoplasmáticas.



Citoplasma

Composto de um colóide aquoso: citossol.

Células eucariontes: mergulhadas estruturas membranosas, as

organelas.

Citossol (hialoplasma), e organelas (orgânulos ou organóides).

Dissolvidas no citossol: enzimas, moléculas de ARN-mensageiro,

açúcares pequenos, íons, AA, nucleotídeos, proteínas, ribossomos.



Componentes do citoplasma

Constituído: material mais ou menos viscoso - hialoplasma. Contêm

estruturas consideradas vivas, orgânulos do citoplasma. Citoesqueleto são

fibras de proteínas finíssimas no hialoplasma.

Hialoplasma - Quimicamente constituído de água e moléculas de proteína,

formando uma dispersão que os químicos chamam de colóide. A região maisexterna do citoplasma (ectoplasma - bastante viscoso). Parte interna

(endoplasma ou citossol - fluida)



Ciclose

Citossol: encontra-se em contínuo movimento,impulsionado pela contração rítmica de certos fios de

proteínas presentes no citoplasma.

Fluxos de citossol - ciclose. Sua velocidade aumenta

com a elevação da temperatura e diminui em

temperaturas baixas, assim como na presença de

anestésicos e na falta de oxigênio.



Movimento Amebóide

Capacidade que alguns tipos de células têm de alterarrapidamente a consistência de seu citossol, gerandofluxos internos que permitem à célula mudar de formae se movimentar.

Protozoários e em alguns tipos de células de animaismulticelulares.

Além da parte fluida, o citoplasma contém bolsas ecanais membranosos e organelas ou orgânuloscitoplasmáticos, que desempenham funçõesespecíficas no metabolismo da célula eucarionte.



Citoplasma e arquitetura celular

1929: citoplasma consistia de uma grande malha

extremamente organizada que preenchia praticamente

todos os espaços livres existentes no meio interno da

célula, deixando pequenos compartimentos

intracelulares. Essa malha organizada recebeu a

denominação de Citoesqueleto, termo adotado pela

comunidade científica internacional.



DIGESTÃO INTRACELULAR

LISOSSOMOS



Lisossomos

Pequenas vesículas (esféricas, 0,5-3µm ), contendo enzimas

digestivas; destacam-se do complexo de Golgi e juntam-se aos

vacúolos digestivos. Fazem a digestão intracelular; em alguns casos,

extracelular.

Abundantes em células fagocitárias (macrófagos, leucócitos,

neutrófilos)

Estrutura e função: vesículas – lisossomos (liso =degradar; soma

=corpo) – corpos destruidores



Formação do Lisossomo a partir doAparelho de Golgi



Estrutura dos lisossomos

Geralmente esféricos e de tamanho variável,

delimitados por uma membrana.

Identificação necessita de marcadores específicos

como a fosfatase ácida.

Apresentam uma cobertura de carboidratosassociados a face interna da membrana.

Esta é responsável por evitar a digestão da própriamembrana do lisossomo.



Lisossomos: ricos em enzimas digestivas para quase todas as

macromoléculas biológicas, e as células seriam facilmente

destruídas se essas enzimas não estivessem contidas numaorganela envolta por membrana

Quando o pH do citossol é neutro, constitui uma proteçãoadicional contra os efeitos dessas enzimas na ocorrência

eventual de ruptura de lisossomos.

O elenco de enzimas presentes no lisossomo é variável de

acordo com o tipo celular e depende da especialização funcional

de cada célula.



Enzimas lisossômicas

Produzidas no retículo endoplasmático rugoso, passam para o complexode golgi, onde são empacotadas e liberadas na forma de vesículas (

lisossomos primários).

Quando uma partícula de alimentos é englobadas (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.

Vacúolo cheio de resíduos é chamado de vacúolo residual.



Na membrana dos lisossomos existe uma enzima que utiliza energia

liberada de ATP para bombear prótons (H+) para dentro dos lisossomos,

estabelecendo um pH entre 4,5 e 5 – ideal para atividade das hidrolases

ácidas.

Alguns tipos celulares que não se dividem (neurônios e células do músculo

cardíaco) - os corpos residuais se agregam (partículas grandes – MO),

contendo lipídeos complexos de cor parda e chamado de grânulos de

lipofuscina (aumentam com o envelhecimento)

Acumulo de corpos residuais é conseqüência de um defeito hereditário dos

lisossomos. Nesses casos falta uma ou várias das enzimas que normalmente

existem nos lisossomos.

Ex: doença de Pompe



Certas condições fisiológicas: aumento da autofagia.

Ex: Glândulas mamárias quando termina a lactação. Durante a

gravidez aumenta o número das células secretoras (leite),

terminado a lactação, tem lugar a destruição autofágica dos

restos de secreção e das organelas não mais são necessárias

Enzimas lisossômicas - participam da digestão de moléculas

extracelulares.

Mesma membrana dos lisossomos se funde com a MP e asenzima são jogadas no meio extracelular.

Ex: eosinófilos secretam enzimas lisossômicas nos locais onde

ocorrem certos tipos de infecção.



Enzimas lisossomais e substratos

Classes das enzimas Lisossomais substratosNucleases DNA/RNA

Glicosidases DNA

Arilsulfatases GRUPAMENTO FOSFATO

Colagenases CARBOIDRATOS E SULTATO

Catepsinas PROTEÍNAS

fosfolipases FOSFOLIPÍDIOS



Condições normais: haver secreção de enzimas dos lisossomos

Ex: remodelação dos ossos (durante o crescimento) - enzimas

lisossômicas digerem a matriz ósseas – possibilitando o crescimento doesqueleto

Responsáveis: digestão de materiais exógenos (função heterofágica) e

materiais endógeno (função atofágica)

Vacúolo Autofágico: vesícula lisossômica digere uma partícula da própria

célula

Autofagia: atividade indispensável á sobre da célula



FORMAS

1. Lisossomo primário (apenas enzimas digestivas );

2. Secundário ou vacúolo digestivo: bolsa resultante daunião (lisossomo/fagossomo/pinossomo), no interior daqual está ocorrendo a digestão.

3. Término da digestão: lisossomo secundário podeacumular moléculas que não foram digeridas (corposresiduais).

Corpos residuais são eliminadas (clasmocitose – defecçãocelular).

Ex: neurônios e células musculares cardíacas – grânulos delipofuscina



Lisossomos e morte celular

Célula morre - lisossomos rompem - liberando enzimas -

processo de degradação do material celular (autólise).

Simultaneamente á ação das bactérias da decomposição.

Apoptose: morte celular programada. Tipo de

“autodestruição celular”, energia e síntese protéica para

sua execução. Não sofre autólise é fragmentada.



Funções dos Lisossomos

1. Heterofágica: substancias que entram na célula e são

digeridas pelos lisossomos. Ex: fagocitose e pinocitose

2. Autofágica: lisossomos digerem estruturas da própriacélula. Ex: organelas que perdem sua função e são

digeridas ou em casos de subnutrição celular.

3. Autólise: lisossomos rompem-se e matam as células como

caso da silicose, doença pulmonar causada por inalação de

pó de sílica, destruindo regiões do pulmão.



Origem e destino do materialdigerido

Alguns produtos podem ser armazenados e somentedigeridos conforme a necessidade da célula.

Na autofagia os lisossomos digerem organelas emacromoléculas da própria célula.

Crinofagia é um tipo especial de autofagia onde ocorre

a digestão do granulo de secreção



Crinofagia

As células secretoras em determinado momentodeixam de receber o estímulo para a secreção enão eliminam os grânulos oriundos da digestão.

Neste caso ocorre a crinofagia, onde os grânulossão digeridos pela via lisossomal e vão para a viabiossintética.

A célula volta para o estado basal até o próximoestímulo induza novo acúmulo de secreção.



PEROXISSOMOS

• Organelas esféricas (0,5 a 1 μm de diâmetro) que contém enzimas

oxidativas;

• As enzimas oxidam substratos em presença de 02 e produzem

peróxido de hidrogênio que é degradado a pela catalase;

• Presentes em todas as células eucariotas e estão envolvidos na oxidação de ácidos gráxos, detoxificação celular, além de

outras funções;



Presentes nas células de defesa (macrófagos)

Função: metabolismo celular, pouco conhecida e desempenha papel importante

na desintoxicação da

Ex: metade do etanol consumido por uma pessoa é oxidado – peroxissomos,

principalmente: hepáticos e renais.

Certos processos químicos oxidativos, como a degradação de aminoácidos,

produzem peróxido de hidrogênio (H2 O2) que pode lesar os componentes

celulares.

Para proteger a célula: peroxissomos, organelas que possuem a enzima

catalase que catalisa a reação de degradação de moléculas de peróxido de

hidrogênio em água e oxigênio molecular.



Possuem enzimas oxidativas que transferem átomos de

hidrogênio de diversos substratos para o oxigênio, segundo a

reação:

RH2 +O2 → R + H2O2

Atividade da catalase quebrar o peróxido de oxigênio que se

forma nos peroxissomos, oxidante energético e prejudicaria a

célula se não sofre eliminado rapidamente.

Estruturas em forma de vesículas, semelhantes ao

lisossomos, contendo certas enzimas relacionadas a reações

que envolvem oxigênio.ME: matriz granulosa envolta por membrana 0,3 a 1µm,

reação positiva para a catalase.

Peroxissomos: rins e no fígado - papel na destruição de

moléculas tóxicas.



Enzimas: catalase, enzimas B-oxidação (ácidos

graxos), urato-oxidase (ácido úrico) e D-aminoácido-

oxidase.

Composição enzimática diferentes em uma mesma

célula.

Enzimas (polirribossomos) – produzidas de acordo

com as necessidades da célula e como uma adaptação

para a destruição de moléculas estranhas que

penetram na célula (álcool etílico e drogas diversas).



Doenças humanas por defeitos nosperoxissomos

Síndrome cérebro-hepatorrenal ou síndrome deZellweger: distúrbio hereditário (raro) – em diversosdefeitos neurológicos, hepáticos e renais, levando o

paciente Morte – cedo).

Fígado e rins: peroxissomos vazios (c/membranas),sem enzimas, essas estão livres (citossol), onde não

podem funcionar normalmente. Não há perda decapacidade de sintetização de enzimas, mas sim detransferir para os peroxissomos as enzimasproduzidas.



Enzimas dos peroxissomos são sintetizadas em

polirribossomos livres no citossol

Destino dessas moléculas é determinado por uma

sequência de aa próximo a extremidade carboxílica da

molécula enzimática, que funciona como um sinal para

a importação pelo peroxissomo

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