Principais Organelas

Principais Organelas

Organelas Celulares

Uma organela pode ser definida como uma determinada parte do citoplasma responsável por uma ou mais funções especiais. As organelas citoplasmáticas mais importantes estão citadas abaixo.  

Mitocôndria

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

A mitocôndria é uma das mais importantes organelascelulares, sendo importante para respiração celular. É abastecida pela célula que a hospeda por substâncias orgânicas como oxigênio e glicose , as quais processa e converte em energia na forma de ATP, e fornece para a célula hospedeira. Tendo como função a liberação de energia, a mitocôndria se faz excessivamente presente em células do sistema nervoso e no coração, uma vez que estes apresentam uma demanda maior de energia.]]

Presente na maioria dos eucariontes, exceto em um grupo de protistas chamado Archezoa, entretanto a análise genômica desses organismos indica que eles podem ter perdido a mitocôndria ao longo da evolução. A principal evidência disso é que alguns genes codificadores de proteínas mitocondriais têm sido encontrados no genoma nuclear desses protistas (Bui & Bradley, 1996). Foi descrita por Altmann, em 1894 (que as denominou "bioblastos"), sugerindo sua relação com a oxidação celular. Seu número varia entre as células, sendo proporcional à atividade metabólica de cada uma, indo de quinhentas, mil ou até dez mil dessas estruturas por célula.

Apresenta duas membranas fosfolipídicas, uma externa lisa e outra interna que se dobra formando vilosidades, chamadas cristas. A região limitada pela membrana interna é conhecida como matriz mitocondrial, onde existem proteínas, ribossomas e DNA que codifica proteínas necessárias à respiração celular.

A presença de material genético na mitocôndria fez emergir teorias sobre sua origem. Muitos biólogos argumentam que a mitocôndria um dia teria sido um organismo bacterianofagocitado por uma célula eucariota, passando a partir daí a viver em simbiose com seu hospedeiro. Seja qual for sua origem, sua função é vital para a célula, sem a qual há morte celular - e morte da própria mitocôndria. Sendo assim, as mitocôndrias foram selecionadas como entidades com baixo índice de mutações. Geneticistas aproveitam essa propriedades para examinar, através do DNA mitocondrial, as relações de parentesco entre os grandes grupos de seres vivos. As mitocôndrias evoluem cerca de 20 vezes mais rápido do que as células normais.

A mitocôndria forma uma extensa rede, denominada rede mitocondrial. Essa rede é constituída por subunidades mitoncondriais que podem se fundir ou se dividir de acordo com as necessidades fisiológicas.

A organela tem sido associada, nos últimos anos, ao processo de morte celular denominado apoptose. Diversas proteínas mitocondriais encontram-se diretamente ligadas à apoptose, como as proteínas BCL-2, AIF e o Citocromo C, por exemplo.

A mitocôndria é responsável por muitos processos catabólicos fundamentais para a obtenção de energia para a célula, como a β-oxidaçao de ácidos graxos, o Ciclo de Krebs e a Cadeia respiratória.

Complexo de Golgi

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

Retículo endoplasmático e Aparelho de Golgi - (1) Membrana nuclear, (2) Poro nuclear, (3) Retículo endoplasmático rugoso (RER), (4) Retículo endoplasmático liso (SER), (5) Ribossoma no RER, (6) Proteínas que são transportadas, (7) Vesícula transportadora, (8) Aparelho de Golgi ou complexo lameloso (9) Cisterna do AG, (10) Transmembrana do AG, (11) Cisterna do AG, (12) Vesícula secretora, (13) Membrana plasmática, (14) Proteína secretada, (15) Citoplasma, (16) Espaço extracelular.

Em biologia celular, o complexo de Golgi, aparelho de Golgi, dictiossoma, golgiossomo ou complexo golgiense é uma organela encontrada em quase todas as célulaseucarióticas. O nome provém de Camilo Golgi, que foi quem o identificou. É formado por sacos achatados e vesículas, sua função primordial é o processamento de proteínas ribossomaticas e a sua distribuição por entre essas vesículas. Funciona, portanto, como uma espécie de sistema central de distribuição na célula, atua como centro de armazenamento, transformação, empacotamento e remessa de substâncias na célula. É responsável também pela formação dos lisossomos, da lamela média dos vegetais e do acrossomo do espermatozóide, do glicocalix e está ligado à sintese de polissacarídeos. Acredita-se, ainda, que o complexo de Golgi seja responsável por alguns processos pós traducionais, tais como adicionar sinalizadores às proteínas, que as direcionam para os locais da célula onde atuarão.

A maior parte das vesículas transportadoras que saem do retículo endoplasmático, e em particular do retículo endoplasmático rugoso (RER), são transportadas até ao complexo de Golgi, onde são modificadas, ordenadas e enviadas na direcção dos seus destinos finais. O complexo de Golgi está presente na maior parte das células eucarióticas, mas tende a ser mais proeminente nas células de órgãos responsáveis pela secreção de certas substâncias, tais como: Pâncreas, Hipófise, Tireóide, etc.

Retículo endoplasmático

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O retículo endoplasmático é formado por canais delimitados por membranas. Esses canais comunicam-se com o envoltório nuclear (carioteca). O retículo endoplasmático pode ser considerado uma rede de distribuição, levando material de que a célula necessita, de um ponto qualquer até seu ponto de utilização. O retículo endoplasmático tem portanto função de transporte servindo como canal de comunicação entre o núcleo celular e o citoplasma.

Reconhecem-se dois tipos de retículo endoplasmático, liso e rugoso

Retículo endoplasmático rugoso ou Ergastoplasma

O Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) é formado por sistemas de túbulos achatados e ribossomos aderidos a membrana o que lhe confere aspecto granular. Função: Participa da síntese de proteínas, que serão enviadas para o exterior das células. É também chamado ergastoplasma, palavra originada do grego ergozomai, que significa elaborar, sintetizar. Esse tipo de retículo é muito desenvolvido em células com função secretora. É o caso por exemplo das células do pâncreas, que secretam enzimas digestivas, e também o caso das células caliciformes da parede do intestino, que secretam muco. A microscopia eletrônica revelou a presença, no interior do citoplasma, de um retículo de membranas lipoprotéicas que foi denominado retículo endoplasmático (RE). Conforme a posição das membranas, podemos distinguir a existência de túbulos e saculos ou vesículas achatadas .O retículo endoplásmatico rugoso apresenta as seguintes funções: aumenta a superfície interna da célula, o que amplia o campo de atividade das enzimas, facilitando a ocorrência de reações químicas necessárias ao metabolismo celular, síntese de proteínas e armazenamento. Graças aos ribossomos aderidos a suas membranas,o ríticulo endoplasmático granuloso atua na produção de certas proteínas celulares...

Retículo endoplasmático liso

O retículo endoplasmático liso ou agranular (REL/SER - Smooth Endoplasmatic Reticulum) é formado por sistemas de túbulos cilíndricos e sem ribossomos aderidos a membrana. Função: Participa principalmente da síntese de esteróides, fosfolipídios e outros lipídios. Atua também na degradação do etanol ingerido em bebidas alcoólicas, assim como a degradação de medicamentos ingeridos pelo organismo como antibióticos e barbitúricos(substâncias anestésicas), desta forma o REL tem, como uma de suas funções, a desintoxicação do organismo. Esse tipo de retículo é abundante principalmente em células do fígado e das gônadas.

Ribossomo

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Os ribossomos originam-se nas célulaseucariotas do nucléolo, e podem ser encontrados espalhados no citoplasma ,presos uns aos outros por um fita de RNAm formando polissomas (também chamados de polirribossomas), ou grudados nas membranas de uma estrutura chamada retículo endoplasmático (formando assim o retículo endoplasmático rugoso ou granular). Já nas célulasprocariotas são encontradas livres no citoplasma,onde tem sua origem. Neste tipo de célula, elas são criadas à partir de proteínas e RNA ribossômico específicos, por um processo de auto-construção, ou seja, os ribossomos procariontes, constroem-se sozinhos à partir de seus componentes.

O ribossoma é formado principalmente (mais ou menos 60% da massa total) pelo flagelo ribossomático e cerca de 50 tipos diferentes de proteínas. Tem uma grande e uma pequena subunidade, sendo a grande formada de 49 proteínas + 3 NA s e a pequena por 33 proteínas + 1 trA.

As proteínas produzidas pelos polirribossomas geralmente permanecem dentro da célula para uso interno, já as enzimas que serão expelidas, são produzidas pelos ribossomas aderidos à parede do retículo endoplasmático. As enzimas são inseridas dentro dele, armazenadas em vesículas que são transportadas para o complexo de golgi, onde são "empacotadas" e enviadas para fora da célula. São produzidos no complexo de Golgi.

Na subunidade maior, existem duas regiões onde ocorre o contato direto com o RNAt: são chamadas Sítio A (Aminoacil) onde ocorre a chegada do RNAt e Sítio P (Peptidil) onde são formadas as ligações peptídicas pela junção entre os aminoácidos de ambos os sítios. A ação dos ribossomos na tradução se divide em: iniciação (AUG - códon de início), alongamento (fatores de alongamento) e finalização (códons de parada - Stop).

O ribossomo é funcional apenas quando suas subunidades estão unidas. Após a construção de cada proteína, as subunidades se desprendem do RNAm e se separam.

Cloroplasto

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Cloroplasto é um organela presente nas células das plantas e algas, rico em clorofila, responsável pela sua cor verde.É um dos três tipos de plastos (organelos citoplasmáticos cuja fórmula varia de acordo com o tipo de organismo e célula em que se encontra), sendo os outros dois os cromoplastos e os leucoplastos. Cloroplasto é o organelo onde se realiza a fotossíntese. Os cloroplastos distinguem-se bem dos restantes organelos da célula, quer pela cor, quer pela sua estrutura, geralmente laminar, possuem RNA, DNA e ribossomas, podendo assim sintetizar proteínas e multiplicar-se.

No seu interior apresenta um líquido semelhante ao que preenche as mitocôndrias, o estroma.

A fotossíntese típica dos cloroplastos também é realizada por bactérias, as cianobactérias. Este facto é uma das evidências nas quais se baseia a teoria endossimbiótica de origem dos cloroplastos. Segundo esta teoria, os cloroplastos teriam-se originado de uma cianobactéria ancestral engolfada pela célula eucariótica precursora. Essa teoria também é empregada para explicar a origem das mitocôndrias.

Lisossomo

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Lisossomos ou lisossomas são organelascitoplasmáticas que têm como função a degradação de materiais advindos do meio extra-celular, assim como a reciclagem de outras organelas e componentes celulares envelhecidos. Seu objetivo é cumprido através da digestão intracelular controlada de macromoléculas (como, por exemplo, proteínas, ácidos nucléicos, polissacarídeos, e lipídios), catalisada por cerca de 50 enzimas hidrolíticas, entre as quais se encontram proteases, nucleases, glicosidases, lipases, fosfolipases, fosfatases, e sulfatases. Todas essas enzimas possuem atividade ótima em pH ácido (aproximadamente 5,0) o qual é mantido com eficiência no interior do lisossomo. Em função disto, o conteúdo do citosol é duplamente protegido contra ataques do próprio sistema digestivo da célula, uma vez que a membrana do lisossomo mantém as enzimas digestivas isoladas do citosol (essa função é exercida, aparentemente, pelos carboidratos que ficam associados à face interna da membrana), mas mesmo em caso de vazamento, essas enzimas terão sua ação inibida pelo pH citoplasmático (aproximadamente 7,2) causando dano reduzido à célula.

Os lisossomos são caracterizados, não só por seu conteúdo enzimático, como por sua membrana envoltória única dentre as organelas: proteínas transportadoras contidas nessa membrana, permitem que os produtos finais da digestão de macromoléculas (tais como aminoácidos, açúcares, nucleotídeos e até mesmo pequenos peptídeos) transitem para o citosol onde serão excretados ou reutilizados pela célula. A membrana do lisossomo possui também bombas de H+, que, através da hidrólise de ATP, bombeiam íons H+ para o lúmen, mantendo assim o pH ácido, ideal para a ação enzimática. A maioria das membranas lisossomais é altamente glicosilada, de modo que lhe é conferida proteção das enzimas contidas no lúmen.

Formação

A formação do lisossomo representa a intersecção entre a via secretória, através da qual as proteínas lisossomais são processadas, e a via endocítica, através da qual as moléculas extracelulares são adquiridas na membrana celular. Durante a endocitose, materiais extracelulares são internalizados através de vesículos endocíticos revestidos por clatrina (clathrin-coated), que se desprendem da membrana plasmática e depois se fundem com o endossomo precoce (early endosome). Os componentes membranosos são então reciclados e o endossomo precoce gradualmente amadurece para um endossomo maduro (late endosome) que é o precursor do lisossomo. Uma das mudanças mais significativas desse amadurecimento é a queda do pH para aproximadamente 5,5, que desempenha um papel vital na entrega das hidrolases ácidas lisossomais pela rede Trans-Golgi ao endossomo maduro.

As hidrolases ácidas são sinalizadas para o lisossomo através de resíduos de manose-6-fosfato, que são reconhecidos pelos receptores de manose-6-fosfato da rede Trans-Golgi e empacotados em vesículas revestidas por clatrina. Após a remoção desse revestimento de clatrina, a vesícula transportadora se funde com o endossomo maduro e o pH ácido interno faz com que as hidrolases ácidas se desprendam do receptor de manose-6-fosfato. As hidrolases então são liberadas no lúmen do endossomo, enquanto os receptores permanecem na membrana e são eventualmente reciclados no AG. Os endossomos maduros então se transformam em lisossomos ao adquirirem um conjunto de hidrolases ácidas que começam a digerir as macromoléculas originalmente incorporadas ao endossomo pela endocitose.

No entanto existem também duas rotas alternativas das quais derivam os materiais a serem digeridos pelo lisossomo: a fagocitose e a autofagia. Na fagocitose, células específicas, tais como os macrófagos, incorporam e degradam partículas grandes como bactérias e células envelhecidas que precisam ser eliminadas do corpo. Tais partículas são incorporadas em vacúolos fagocíticos (denominados fagossomos). Os fagossomos então se fundem aos lisossomos resultando na digestão de seus conteúdos. Os lisossomos formados através dessa via (fagolisossomos) podem ser consideravelmente grandes e heterogêneos uma vez que sua forma e tamanho são determinados pelo material a ser digerido.

Peroxissomos

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Os peroxissomos (Figura 1) são organelas envoltas por uma única membrana que possui em seu interior enzimas oxidativas, em torno de 40 tipos, que removem o átomo de hidrogênio de substratos orgânicos específicos (R), em uma reação oxidativa que produz peróxido de hidrogênio (H2O2).

 

RH2 + O2 Þ R + H2O2

 

Estas organelas estão presentes em todas as células eucarióticas, não possuem DNA próprio, nem ribossomos e suas proteínas são importados do citosol.

Dentre as enzimas mais encontradas nos peroxissomos destacam-se a catalase, a urato oxidase, a D-aminoácido oxidase e enzimas responsáveis pela b-oxidação dos ácidos graxos.

Funções dos Peroxissomos

 

O H2O2 é utilizado pela catalase para a reação peroxidativa (H2O2 + R’H2 Þ R’+ 2H2O) de fenóis, álcool, formaldeído, ácido fórmico. Esta reação é importante nas células do fígado e rim, onde os peroxissomos destoxificam as moléculas tóxicas que entram na corrente sanguínea.

Através do processo chamado de b-oxidação, os ácidos graxos são convertidos a acetil CoA, que é exportado para o citosol para serem utilizados em reações biossintéticas. Nos mamíferos essa reação ocorre também nas mitocôndrias.

Os peroxissomos catalisam as primeiras reações que formam os plasmalogeno (classe mais abundante de fosfolipídeos na bainha de mielina das células nervosas).

Peroxissomos e a formação de tumores no fígado

 

Os peroxissomos são organelas que têm papel um papel importante na desintoxicação realizada pelas células dos hepatócitos e dos rins.

A proliferação de peroxissomos aumenta a proliferação de hepatócitos e causa tumor de fígados. Estas são as hipóteses tirades pelo Laboratório de Metabolism, pelo Instituto Nacional de Cancêr, Instituto Nacional de Saúde de Bethesda, pelo Laboratório de Hepatologia e Toxilogia, e Departamento de Farmacologia da Universidade da Carolina do Norte, USA.

Tem sido proposto que a células de kupffer são as responsáveis pela m itogênese dos peroxissomos existente no fígado ativada pelo fator tumor de necrose (TNFα).

Uma hipótese é que a proliferação do peroxissomo iniba o programa de morte celular – apoptose - predispondo as células a formas tumores especialmente de um dado aumento no sinal de replicação celular.

Estes experimentos ainda foram analisados em ratos e ainda o total mecanismo de ação de como isso ocorre não é totalmente conhecido.

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