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Biologia Celular, 1 Semestre 2009/2010

Transporte para a clula desde a membrana plasmtica

As vias que levam entrada de macromolculas (substncias ou mesmo outras clulas) do exterior das clulas e seu direccionamento para os lisossomas designado por endocitose. Neste processo, o material a ser ingerido p g progressivamente rodeado p por uma pequena poro da membrana plasmtica sendo depois transportado em vesculas endocticas.

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Transporte para a clula desde a membrana plasmtica

Existem dois tipos diferentes de endocitose de acordo com o tamanho das vesculas endocticas que so formadas: Fagocitose partculas de

grandes dimenses so ingeridas via vesculas grandes (> 250 nm) designadas de fagossomas ingeridos via vesculas pinocticas d pequenas di (cerca d de dimenses ( de 100 nm de dimetro)

Pinocitose fludos e solutos so

Fagocitose

A fagocitose uma forma especial de endocitose nos quais a clula usa fagossomas para ingerir partculas de grandes dimenses como microrganismos e clulas mortas. A fagocitose particularmente importante na defesa dos organismos e realizada essencialmente em clulas especializadas: Exemplos: macrfagos e neutrfilos que

ingerem microrganismos invasores defendo o organismo da infeco. g

Os macrfagos so tambm importantes

na eliminao de clulas que sofreram apoptose.

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Fagocitose

Os fagossomas fundem-se com os lisossomas heterolisossomas - e o material ingerido degradado. Quaisquer substncias q no so digeridas q que g permanecem nos lisossomas (corpos residuais) e so posteriormente removidas das clulas por exocitose.

Fagocitose

Para serem fagocitadas, as partculas tm que se ligar primeiro superfcie celular. Nem todas as partculas que

se ligam so ingeridas os fagcitos possuem receptores especializados na sua superfcie associados funcionalmente com a maquinaria fagoctica da clula que necessita de activao.

A fagocitose um processo

Esta activao efectuada por

anticorpos que protegem a clula ligando-se superfcie de microrganismos infectados.

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Pinocitose

Todas as clulas eucariticas ingerem continuamente pedaos da membrana plasmtica na forma de pequenas vesculas pinocticas (ou endocticas), que so depois devolvidas superfcie celular. A rea e volume da superfcie celular p p permanecem inalteradas durante este processo a mesma quantidade de membrana adicionada superfcie celular por exocitose. A endocitose inicia-se em regies especializadas da membrana de onde brotam vesculas de clatrina. Estima-se que 2500 vesculas de clatrina brotam da membrana plasmtica a cada minuto.

Endocitose mediada por receptores

Na maioria das clulas animais, as vesculas de clatrina fornecem um sistema eficiente de ingesto de macromolculas especficas do fludo extracelular. As A macromolculas li l l ligam-se a protenas receptoras t t complementares em regies especficas da membrana e entram na clula atravs das vesculas de clatrina. Um exemplo clssico e bem conhecido a ingesto de colesterol.

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Endocitose mediada por receptores

A maioria do colesterol transportado no sangue como ster colesteril na forma de partculas lpido-proteicas conhecidas como lipoprotenas de baixa densidade (LDLs). (LDLs) Quando uma clula necessita de colesterol para a sntese de membranas, produz protenas receptoras transmembranares para o LDL e insere-as na membrana plasmtica. Uma vez na membrana, os receptores LDL difundem-se para os locais de formao das vesculas de clatrina.

Endocitose mediada por receptores

Depois de perderam a cobertura, as vesculas pinocticas fundem-se como os endossomas iniciais, localizados na periferia da clula. No endossoma, devido ao baixo pH destes organelos, o LDL libertado do seu receptor e entregue aos lisossomas via o endossoma tardio. Nos lisossomas o ster colesteril das partculas LDL hidrolisado libertando o colesterol, que fica disponvel para a sntese de novas membranas. At ao momento foram identificados pelo menos 25 receptores distintos que esto envolvidos na endocitose de diferentes tipos de molculas.

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Endocitose mediada por receptores

Endocitose mediada por receptores

Os endossomas iniciais formam um compartimento que actua como uma estao de endereamento da via endoctica. No lmen levemente acdico do endossoma inicial, muitas protenas receptoras mudam de conformao e libertam os seus ligandos (endereados para os lisossomas para destruio, por exemplo). O destino dos receptores pode variar de acordo como o tipo de receptor:

A maioria dos receptores reciclada e regressa ao local da membrana plasmtica de onde provieram. Alguns deslocam-se para um local da membrana plasmtica distinta Alguns so transportados para os lisossomas onde so degradados.

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Endocitose mediada por receptores

No caso dos receptores LDL, aps a dissociao do LDL nos endossomas iniciais, o receptor LDL reciclado de volta membrana plasmtica. As vesculas de reciclagem brotam de tbulos compridos dos endossomas iniciais. No entanto alguns destes tbulos tambm se podem fundir endossomas de reciclagem que servem de ponto intermdio no trfego entre os endossomas e a membrana plasmtica.

Endocitose mediada por receptores

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Endocitose mediada por receptores

Muitas das molculas endocitadas movem-se dos endossomas iniciais para os endossomas tardios. Neste processo os endossomas iniciais migram para o interior da clulas, ao mesmo tempo que algumas vesculas tubulares reciclam o material para a membrana plasmtica e para a rede trans golgiana. Ao mesmo tempo a membrana tempo, dos endossomas sofre invaginaes formando vesculas internas corpos multivesiculares.

Endocitose mediada por receptores

Os corpos multivesiculares eventualmente fundem-se com o endossoma tardio ou entre si originando os endossomas tardios. No final deste processo, os endossomas tardios convertem-se em endolisossomas e lisossomas como resultado da fuso com lisossomas pr-existentes e da acidificao progressiva. idifi i

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Exocitose

As vesculas de transporte destinadas membrana p plasmtica deixam normalmente a rede trans golgiana num fluxo contnuo como tbulos de forma irregular. As protenas e lpidos transportados nas vesculas das membranas iro constituir novos componentes da membrana plasmtica. As protenas solveis iro ser expelidas no espao extracelular.

A fuso de vesculas com a membrana plasmtica designada de exocitose

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Exocitose vias de secreo

Todas as clulas necessitam desta via de secreo constitutiva, , que opera continuamente. Contudo, clulas secretoras especializadas, apresentam um via em que as protenas (e.g., hormonas, neurotransmissores, enzimas digestivas) so inicialmente arma enadas armazenadas em vesculas secretoras para libertao posterior via de secreo regulada

Exocitose

Uma clula capaz de secreo regulada tem q que conseguir separar g p pelo menos trs classes de protenas antes de serem libertadas da rede trans golgiana: Protenas destinadas aos

lisossomas (via endossomas)

Protenas destinadas a

vesculas de secreo libertao imediata na superfcie celular.

Protenas destinadas

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Exocitose sinais de endereamento

As protenas destinadas aos lisossomas so marcadas para empacotamento em vesculas especficas l fi (manose-6-fosfato no caso das hidrolases lisossomais). As protenas secretoras apresentam sinais anlogos (embora de constituio desconhecida) que as endeream para as vesculas secretoras. A via de secreo constitutiva transporta todas as outras protenas para a superfcie celular e no requer nenhum sinal em particular (via por defeito).

Exocitose via de secreo regulada

As vesculas secretoras (ou grnulos secretores da via de secreo regulada) formam-se a partir da rede trans golgiana e libertam os seus contedos no exterior celular por exocitose em resposta a sinais especficos. As A protenas destinadas a estas vesculas so empacotadas na t d ti d t l t d rede trans golgiana por um mecanismo que envolve a agregao das protenas vrios agregados de material denso so facilmente detectados no lmen da rede trans golgiana.

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Exocitose via de secreo regulada

As vesculas secretoras da via regulada apresentam protenas nicas nas suas membranas, sendo que algumas delas actuam como receptores das protenas agregadas. No entanto os agregados so demasiado grandes para que cada molcula da protena tenha o seu receptor cargo o uptake das partculas semelhante ao fenmeno da fagocitose.

Exocitose via de secreo regulada

Durante o processo de formao das vesculas secretoras, cisternas da rede trans golgiana dilatam-se e destacam-se com as protenas semi-agregadas no imaturas. interior vesculas secretoras imaturas Vrias vesculas fundem-se e o contedo proteico concentrado.

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Exocitose via de secreo regulada

As protenas secretoras so endereadas e altamente concentradas nas vesculas secretoras atravs de dois passos: Agregam-se no ambiente inico da rede trans golgiana; os agregados ficam

mais condensados medida que as vesculas secretoras maturam e o seu lmen fi mais acdico. l fica i di

Vesculas de clatrina devolvem o excesso de membrana e contedo luminal

presente nas vesculas secretoras imaturas medida que elas maturam concentrao das protenas e devoluo de componentes do Complexo de Golgi.

Exocitose via de secreo regulada

Uma vez que as vesculas secretoras maturas se encontram preenchidas com quantidades elevadssimas e densas de contedos, a clula secretora pode libertar grandes quantidades de material por exocitose quando houver o estmulo apropriado.

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