secreção e digestão celular

SECREÇÃO E DIGESTÃO CELULAR

PROF: FÁBIO JOSÉFORMAÇÃO: BACHAREL E LICENCIADO EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS/ ANALISTA CLÍNICO

COMPLEXO DE GOLGI

O Complexo de Golgi e a Secreção Celular

• A denominação aparelho ou complexo de Golgi é uma homenagem ao citologista italiano Camilo Golgi, que, em 1898, descobriu essa estrutura citoplasmática.

• Ao verificar que certas regiões com citoplasma celular se coravam por sais de ósmio de prata, Golgi imaginou que ali deveria existir algum tipo de estrutura, posteriormente confirmada pela microscopia eletrônica.

COMPLEXO DE GOLGI

Dictiossomos

• O aparelho de Golgi está presente em praticamente todas as células eucariontes, e consiste de bolsas membranosas achatadas, empilhadas como pratos.

• Cada uma dessas pilhas recebe o nome de dictiossomo. Nas células animais, os dictiossomos geralmente se encontram reunidos em um único local, próximo ao núcleo. Nas células vegetais, geralmente há vários dictiossomos espalhados pelo citoplasma.


• As células que sintetizam muita proteína para secreção possuem um ergastoplasma muito desenvolvido. As proteínas passam, depois de sintetizadas, para o complexo de Golgi.

• Esse organóide pertence ao conjunto de cavidades intracelulares delimitadas por membrana lipoprotéica. Na verdade, são pilhas de sacos achatados, dispersos no citoplasma, em cuja periferia surgem pequenas vesículas por brotamento.


• Nos sacos do complexo de Golgi, muitas substâncias podem ser acumuladas, concentradas e empacotadas nas vesículas.

• As proteínas produzidas no ergastoplasma podem ser concentradas no complexo de Golgi e ligadas a açúcares ou a gorduras, formando as glicoproteínas e as lipoproteínas, respectivamente.

• O Complexo de Golgi tem papel destacado nas células que produzem proteínas para exportação. A produção de substâncias que serão exteriorizadas e que têm alguma função fora das células produtoras constitui a secreção celular.


• A análise da atividade secretora pode ser feita em uma célula secretora típica, como uma célula acinosa do pâncreas. Todo o processo de secreção é unidirecional, e a célula secretora tem um padrão polarizado. O processo se inicia na região basal e termina na região apical da célula.

• Os aminoácidos, matéria-prima para a produção das proteínas, entram na célula pela base, rica em ergastoplasma, e são empregados na produção de proteínas (fase de síntese). Em vesículas que surgem do ergastoplasma, essas proteínas se dirigem às vesículas do complexo de Golgi. Essas vesículas se fundem aos sacos do complexo de Golgi nas suas faces cis ou formativas, voltadas para o ergastoplasma.


• Da face oposta, a face trans ou face de maturação, começam a se desprender grânulos contendo as proteínas que já passaram pelas transformações pós-traducionais (fase de concentração e de embalagem).

• Esses grânulos, agora chamados grânulos de zimógeno, sobem em direção à região apical da célula (fase de armazenamento).

• Finalmente, esses grânulos se abrem e despejam as secreções no exterior da célula. No caso especial das células dos ácinos pancreáticos, essa secreção é formada por enzimas digestivas que, posteriormente, serão lançadas no intestino delgado como componentes do suco pancreático.

OUTRAS FUNÇÕES DO COMPLEXO DE

GOLGIFormação dos lisossomos: as enzimas produzidas no ergastoplasma são transferidas para o complexo de Golgi e empacotadas em vesículas que irão participar da digestão intracelular. Essas vesículas cheias de enzimas digestivas são os lisossomos.


GOLGI• Formação da parede das células vegetais: na mitose

das células vegetais, o complexo de Golgi entra em intensa atividade, produzindo materiais que se acumulam em vesículas e posteriormente se depositam entre os dois núcleos recém-formados.

• Essas vesículas migram para uma região entre os dois núcleos, se alinham para constituir a nova parede celulra que irá separar as duas células-filhas. As vesículas alinhadas na nova parede são chamadas fragmoplasto.


GOLGI• Formação do acrossomo dos espermatozóides:

durante a formação dos gametas masculinos, os sacos do complexo de Golgi das células fomadoras se aproximam do núcleo dessas células.

• As vesículas começam a se fundir, até formar uma vesícula única, o acrossomo, que contém enzimas importantes para o momento da fecundação, quando o espermatozóide perfura a membrana do óvulo, permitindo a fecundação.


GOLGI• Síntese de Carboidratos: No interior dos sacos lameliformes,

são formados alguns tipos de carboidratos, como os que compõe a parede celular( hemicelulose), a lamela média ( pectina) e parte do muco que recobre o estômado e o intestino(mucopolissacarídeos).

• Nos vegetais, as unidades básicas como a glicose, para produção desses carboidratos foram produzidas nos cloroplastos através do processo de fotossíntese. Nos animais, essas unidades foram obtidas através da alimentação.

Os Lisossomos e a Digestão

Intracelular• Dá-se o nome de digestão ao processo de quebra das macromoléculas

dos alimentos em unidades menores. Nos protozoários e nas esponjas a digestão dos alimentos ocorre total ou parcialmente dentro das células (digestão intracelular).

• Nos animais dotados de um tubo digestivo, a fragmentação dos alimentos acontece no interior do tubo digestivo, e quando o alimento é distribuído para as células do corpo desses animais, já se encontra processado. Essa digestão que se dá no tubo digestivo é chamada digestão extracelular.


Intracelular• Nos animais, a digestão intracelular tem alguns papéis bastante

específicos, como o combate aos agentes infecciosos (bactérias e vírus) ou a digestão de organóides intracelulares velhos ou danificados.

• A digestão intracelular conta com a participação das enzimas presentes no interior doslisossomos. São vesículas revestidas por membranas lipoprotéicas que possuem, em seu interior, enzimas hidrolíticas (ou hidrolases), que catalisam as reações de hidrólise:


Intracelular• Enzima AB + H2O =============> A + B

• Todas as reações de quebra dos alimentos são reações de hidrólise. Por

exemplo, vejamos a digestão da sacarose, o açúcar de cana:

• sacarase sacarose + H2O ========> glicose + frutose


Intracelular• As enzimas lisossomais são sintetizadas no ergastoplasma, transferidas

para os sáculos do complexo de Golgi e empacotadas em vesículas membranosas, os lisossomos primários.

• Os lisossomos atuam em três processos:

ENGLOBAMENTO DE PARTÍCULAS

• Em algumas células ocorrem processos que permitem a entrada de partículas (sólidas ou líquidas) do meio externo para o interior da célula. Esses processos são chamados genericamente de endocitose e geralmente ocorrem em células que constituem organismos unicelulares, vivendo em meio aquoso.

• Algumas células de organismos multicelulares também podem realizar esses processos, mas neste caso a função não é alimentar, e sim de defesa. A endocitose pode ocorrer de duas maneiras: por fagocitose ou por pinocitose.


• Fagocitose: Processo utilizado pela célula para englobar partículas sólidas, que lhe irão servir de alimento. A célula produz expansões da membrana plasmática (pseudópodes) que envolvem as partículas e as englobam. Primeiramente, a partícula fica em uma bolsa que recebe o nome de fagossomo.

• Depois esta bolsa se une ao lisossomo, (que contém as enzimas digestivas), para que a digestão aconteça e os materiais úteis sejam aproveitados pela célula. Essa segunda bolsa recebe o nome de vacúolo digestivo e o processo todo é chamado de digestão intracelular heterofágica.


• Quando o processo de digestão intracelular ocorre sem que o material digerido venha de fora por meio da fagocitose, isto é, quando ela digere material da própria célula (como organelas velhas em processo de degeneração) fala-se em digestão intracelular autofágica e os vacúolos são chamados de vacúolos autofágicos.

• A digestão intracelular autofágica é relacionada a um importante mecanismo das células eucarióticas chamado de apoptose, também chamada de suicídio celular. Este processo nada mais é do que a morte programada de uma célula que ocorre normalmente, pois ao longo do desenvolvimento muitas células morrem como parte normal do processo.


• Quando as células que já não têm utilidade perdem a capacidade de se autodestruir, elas perdem a função e formam massas de células como os tumores.

• Em ambos os casos, o material não digerido permanece no interior da bolsa membranosa, que passa a se chamar vacúolo residual, podendo ser depois eliminado da célula.

• As amebas e protozoários, por exemplo, utilizam-se do processo de fagocitose para capturar partículas alimentares que, uma vez dentro da célula, são digeridas nesse processo. Em nosso organismo, alguns glóbulos brancos utilizam a fagocitose para englobar microorganismos invasores, como bactérias, inativando-as.

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• PINOCITOSE: Processo semelhante ao da fagocitose, pelo qual certas células ingerem líquidos ou pequenas partículas através de minúsculos canais que se formam em sua membrana plasmática.

• Quando as bordas desse canal se fecham, contendo o alimento em seu interior, forma-se uma bolsa membranosa chamada de pinossomo.

• Posteriormente esses materiais são digeridos e aproveitados pela célula. No organismo humano, por exemplo, é através do processo de pinocitose que as células do intestino delgado capturam gotículas de lipídios resultantes da digestão.


• O caminho inverso também pode ser percorrido por determinadas substâncias que devem ser eliminadas da célula, em organismos unicelulares.

• Isto ocorre, por exemplo, através de um processo chamado de clasmocitose e que garante a eliminação de resíduos celulares não digeridos.

• Os resíduos envoltos em uma bolsa membranosa são levados até a membrana plasmática, onde a bolsa se funde a ela, eliminando seu conteúdo para o exterior da célula, em meio aquoso, em um processo inverso ao que ocorre na fagocitose.

TIPOS DE DIGESTÃO INTRACELULAR

• Digestão Heterofágica: É a digestão de partículas englobadas pelas células por pinocitose ou por fagocitose. O alimento englobado permanece em uma vesícula, o vacúolo alimentar (fagossomo ou pinossomo, de acordo com o processo empregado em seu englobamento).

• Os lisossomos se fundem com o vacúolo alimentar, formando os lisossomos secundários ou vacúolos digestivos.

• Nessa vesícula, os alimentos sofrem a ação das enzimas digestivas dos lisossomos primários e são digeridos. Suas macromoléculas são hidrolisadas, resultando em moléculas pequenas que passam através da membrana do vacúolo digestivo e chegam ao hialoplasma.


• Ao término da digestão, restam no vacúolo digestivo apenas essas moléculas não-assimiladas, e essa vesícula passa a ser chamada de corpo residual.

• Quando o corpo residual se funde com a membrana plasmática, elimina o seu conteúdo para o meio extracelular em um processo conhecido por clasmocitose ou defecação celular.

• Algumas das células humanas, como os glóbulos brancos do sangue, fagocitam e digerem bactérias causadoras de doenças. O mecanismo pelo qual as bactérias são destruídas dentro dessas células é semelhante à digestão intracelular anteriormente descrita.


• Digestão Autofágica: As enzimas dos lisossomos podem digerir componentes de uma célula, transformando um tipo celular em outro.

• Estruturas celulares velhas, danificadas ou afuncionantes, como mitocôndrias ou partes do retículo endoplasmático, podem ser englobadas pelos lisossomos primários, formando o vacúolo autofágico. Trata-se de uma forma bastante eficiente e econômica de reaproveitamento de matéria orgânica.


• A digestão de componentes celulares pela liberação das enzimas lisossomais também acontece durante a metamorfose dos girinos, na sua transformação em anfíbios adultos.

• A cauda desaparece progressivamente, e o seu material é empregado pelo animal para completar a sua conversão em adulto.

Metamorfose: larva adultoA digestão de componentes celulares pela liberação das enzimas lisossomais também acontece durante a metamorfose dos girinos, na sua transformação em anfíbios adultos. A cauda desaparece progressivamente, e o seu material é empregado pelo animal para completar a sua conversão em adulto.

MORTE CELULAR• Autólise: Processo de autodestruição celular, onde a membrana do lisossomo se

rompe e libera as enzimas digestivas no citoplasma, causando a destruição da célula.

Podemos citar como principal exemplo da autólise a regressão da cauda dos girinos durante

a metamorfose.

• Frequentemente confundida com a autólise, a apoptose é um processo de morte celular programada, importante para eliminar células supérfluas ou defeituosas.

• A célula recebe um estímulo específico com sinais geneticamente programados, indicando a sua morte. Pode ocorrer de forma fisiológica, para fazer a manutenção e equilibrar o organismo ou de forma patológica, quando ocorre alguma lesão no DNA, como a radiação por exemplo, desencadeando a morte da célula.

MORTE CELULAR• Apoptose: Frequentemente confundida com a autólise, a apoptose é um

processo de morte celular programada, importante para eliminar células supérfluas

ou defeituosas.

• A célula recebe um estímulo específico com sinais geneticamente programados,

indicando a sua morte. Pode ocorrer de forma fisiológica, para fazer a manutenção e

equilibrar o organismo ou de forma patológica, quando ocorre alguma lesão no DNA,

como a radiação por exemplo, desencadeando a morte da célula.

DIGESTÃO EXTRACELULAR

• Digestão Extracelular: Por exocitose, as enzimas dos lisossomos podem ser exteriorizadas e agir fora das células. No tecido ósseo, por exemplo, existem células chamadas osteoclastos, que são ricas em lisossomos. Sob certos estímulos, liberam as suas enzimas, que passam a digerir a matriz óssea, remodelando o osso.

• Esse mecanismo permite o crescimento do indivíduo e a consolidação das fraturas, ou ainda a liberação de parte do cálcio acumulado nos ossos, liberado então para a corrente sangüínea.

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