complexo de golgi docente: profa. dra. maria tercília vilela de azeredo oliveira colaboração:...

Complexo de GolgiComplexo de Golgi

Docente: Profa. Dra. Maria Tercília Vilela de Azeredo Docente: Profa. Dra. Maria Tercília Vilela de Azeredo OliveiraOliveira

Colaboração: Ester Tartarotti / Priscila Pasqüetto Colaboração: Ester Tartarotti / Priscila Pasqüetto MendonçaMendonça

1. Introdução

2. Ultra-estrutura

3. Métodos de estudo

4. Composição química

5. Aspectos funcionais

6. Biogênese do Complexo de Golgi

1. Introdução

a) Histórico1898 Camilo Golgi “aparelho reticular interno”

- impregnação por íons prata- células secretoras, neurônios e células

metabolicamente ativas- críticas: artefato

1955 M.E.= aspectos ultra-estruturais confirmam a organela

Impregnação por íons Prata

M.E.

M.L.

b) Ocorrência e localização

• Na maioria das células eucarióticas (exceção: hemáceas e espermatozóides)

• Próximo ao núcleo

• Dispersos no citoplasma

Célula Animal

Célula Vegetal

Localização do Complexo de Golgi

Microscopia de Contraste de Fase

Entre RE e a membrana plasmática

Próximo ao núcleo

2. Ultra-estrutura (ME)

• Arranjo organizado das membranas que envolvem suas cavidades

• Sáculos achatados, aproximadamente circulares = cisternas = dictiossomos

• Sobrepostas em corte transversal

• Número de cisternas variável tipo e estado fisiológico da célula (4 a 8 cisternas de 10nm)

• Sem comunicação física entre as cisternas espaçadas por 20 a 30nm (matriz protéica difusa)

Ultra Estrutura

• Organização das cisternas:- cisternas cis (RE)- médias - trans (sítio secreção)

• Rede Golgi cis e rede Golgi trans - rede Golgi cis localiza-se entre RE e cisternas cis sítio de entrada do CG parte convexa - rede Golgi trans sítio de saída de substâncias (secreção) parte côncava

• Cisternas e redes Golgi composição química diferente

Ultra-estrutura

3. Métodos de Estudo

a)Microscopia eletrônica de transmissão

Face cis: cromofílica

Face trans: cromofóbica

b) Estudo in situ por métodos citoquímicos

• ML resultados incertos

• ME informações precisas

- Polissacarídeos sulfo e sialomucinas e mucopolissacarídeos: cavidades dos dictiossomos, sáculos da face trans e nas vesículas do Golgi

- Existência de diversas enzimas subdivisão funcional do CG de acordo com o conteúdo enzimático de cada cisterna

c) Análise bioquímica das frações de Golgi

• Isolamento da organela: centrifugação diferencial e gradientes em sacarose microssomos

• Enzimas específicas marcadoras do CG várias glicosiltransferases (adição de açúcares às proteínas e aos lipídios)

c) Análise bioquímica das frações de GolgiIsolamento da organela: centrifugação diferencial e gradientes em sacarose microssomosEnzimas específicas marcadoras do CG várias glicosiltransferases (adição de açúcares às proteínas e aos lipídios)

4. Composição química

a) Membranas

- Composição e espessura (5 e 10nm) difere entre os compartimentos

- Lipídios 35 - 40% fosfolipídios

- Proteínas 60 - 65% enzimas, proteínas estruturais e transferases

- Conteúdo enzimático específico para cada compartimento do CG

Compartimento Conteúdo enzimático

Rede Gogi cis Fostatase

Cisterna cis Manosidases I

Cisterna médiaManosidases II e IIIN-acetilglicosamina transferase

Cisterna trans Galactosiltransferase

Rede Golgi trans

Fosfatase ácida, tiamina pirofosfatase (TPPase), nucleosídeo fosfatase (NDPase), sialiltransferase, sulfotransferase

b) Luz das cisternas do Complexo de Golgi

- Carboidratos: monossacarídeos (glicose, galactose, manose, frutose, ácido siálico, xilose e N-acetilglicosamina)

- Polissacarídeos (pectina, hemicelulose - células vegetais e glicosaminoglicanas - células animais)

- Proteínas de secreção: conteúdo varia com o tipo celular estudado

A. Célula secretora de mucoB. Célula de testículoC. Célula da glândula adrenalD. Célula de mucosa intestinal


a) Processamento de proteínas e lipídeos (glicosilação, sulfatação, fosforilação)

b) Síntese de polissacarídeos

c) Transporte, seleção e endereçamento de substâncias secretadas da célula

d) Formação do acrossomo

e) Formação de membranas celulares

a1) Glicosilação- adição de açúcares às proteínas e lipídios- processamento dos açúcares N-ligados provenientes do RE - elongação e terminalização das cadeias polissacarídeas- glicosiltransferases proteínas de membrana


a) Processamento de proteínas e lipídios

Dois tipos principais de oligossacarídeos

N-ligados:Ricos em manose → Não sofrem adição de açúcar durante seu transporteComplexos → Sofrem adição seqüencial açúcares

a2) SulfataçãoNa luz da rede trans:

Certas proteínas de secreção destinadas à membrana plasmática sofrem sulfatação

Adição de sulfato: Cadeias glicídicas ligadas a essas proteínas e lipídeos Resíduos do aminoácido Tirosina (proteína) Ex.: proteoglicanos (matriz extracelular animal) sulfato:

- Carga negativa- Retenção de água



a3) Fosforilação- ocorre apenas na face cis do CG- formação dos resíduos de manose-6-fosfato em

enzimas lisossomais- direcionamento das enzimas lisossomais



Sintetizados na luz do CG hemicelulose e pectina (vegetais) e glicosaminoglicanas (animais)Ex.: célula caliciforme - secretam grande quantidade de muco para o intestino - encontradas na face trans


b) Síntese de polissacarídeos


c) Transporte

- CG faz parte da via biossintética secretora da célula

- proteínas e lipídios produzidos RE CG Destino final (lisossomos, vesículas de secreção ou membrana plasmática)

- Transporte antetrógrado RE – CG – destino final - Transporte retrógrado CG – RE (reciclagem)


c) Transporte

Secreção regulada produtos ficam retidos em vesículas de secreção, aguardando um sinal específico para sua liberação - produto sofre condensação ou agregação, com eliminação de água - reserva de material para exocitose - secreção mais eficiente


c) Transporte

Via secretora

Secreção constitutiva produtos secretados de forma contínua e não regulada, logo após deixarem CG - não dependem de sinalização específica

Exemplo de secreção regulada: insulina

Pró-hormônio condensação e acidificação clivagem da pró-insulina

em insulina (hormônio ativo)

Exemplo de secreção regulada: célula caliciforme

- Material a ser secretado: acumulado- Sinal externo dispara a liberação

Vesículas de transporte: - Responsáveis pelo transporte através da Via Biossintética Secretora - Classificadas de acordo com o tipo de substância que carregam e do seu endereçamento em:


c) Transporte

Via secretora

b) vesículas que não selecionam os

produtos de secreção (cobertura protéica:

COP I e COP II – Coatômeros)

a) vesículas que selecionam os

produtos de secreção (cobertura protéica:

clatrina)

Fusão de vesículas

Reconhecimento entre a vesícula de transporte e o alvo (especificidade)

-Proteínas SNARES:

- V-SNARE

- T-SNARE

-Proteínas de ancoragem

- Rabs (GTPases)1. Ancoragem

2. Acoplamento

3. Fusão

1

2

3


c) Transporte

As proteases e glicosidases (enzimas hidrolíticas) do acrossomo são sintetizadas na luz do CG Essas enzimas facilitam a penetração do espermatozóide no ovócito II, por digestão da zona pelúcida


d) Formação do acrossomo

• A vesícula, após liberar seu conteúdo, apresenta a fusão das membranas• Aumento da área da superfície celular• Mecanismo de endocitose: restabelece a superfície celular• Reciclagem da membrana


e) Formação de membranas celulares

6. Biogênese dos sáculos do Complexo de Golgi

- Vesícula → Retículo endoplasmático → Região de transição (alinhamento em fileira)

- Novos sáculos são formados pela face cis (face de formação) – fusão das vesículas alinhadas

- Número de sáculos:

- muda de acordo com as condições fisiológicas

- decresce em células em jejum

- aumenta quando a formação de grânulos de secreção é bloqueadaDurante a mitose:

- Fragmentação das vesículas

- Distribuição das células-filhas

Resumo dos

processos que

ocorrem no Complexo de Golgi

“A evolução do conhecimento dentro da Biologia Celular tem um bom exemplo na

história do “Apparato Reticulare Interno”, o importante Aparelho de Golgi, descoberto por Camilo Golgi, em 1898, por meio do

desenvolvimento, com muitas dificuldades, da técnica de impregnação metálica. O

desenvolvimento posterior dos conhecimentos sobre esta organela mostra

a dependência que existe entre áreas diferentes e o notável desenvolvimento das

técnicas e instrumentos aplicados ao estudo das células. E, embora, o estudo fisiológico do Complexo de Golgi esteja

apenas começando, seus aspectos funcionais que conhecemos até o presente,

podem ser delineados como os mais importantes.”

Benedicto de Campos Vidal

Cabo Frio, RJ

novembro/2007

Obrigada!

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