Retículo Endoplasmático, Vacúolos e Comp. Golgi apostila

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Retículo Endoplasmático, Vacúolos e Complexo de Golgi Resumo Nesse módulo, abordaremos os conceitos de: - Retículo Endoplasmático - Vacúolos - Complexo de Golgi

Definição ● Retículo Endoplasmático é uma organela membranosa exclusiva de seres eucariontes. É formado a partir de um complexo sistema que se apresenta tridimensionalmente, de forma que suas membranas estão interligadas como se fossem tubos ramificados ou cisternas que se comunicam com o envoltório nuclear (carioteca). E sua principal função é transportar substâncias.

Figura 1. Imagem dos dois tipos de Retículo Endoplasmático. Fonte: Cola da Web (Adaptado).

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Ao observar a imagem acima, pode-se perceber que há dois tipos de retículos e eles estão interligados, são eles, Retículo Endoplasmático Rugoso ou Granular (RER) e Retículo Endoplasmático Liso ou Agranular (REL). Retículo Endoplasmático Rugoso: possui ribossomos aderidos do lado de fora da membrana, ou seja, voltados para o citoplasma. E o ribossomo é a organela responsável pela tradução que ocorre durante a síntese protéica. Então, esses ribossomos produzem as proteínas que por sua vez, vão cair no interior dos túbulos do RER e serão exportados. Isto é, o RER, possui a capacidade de síntese protéica que será essencialmente dirigida à exportação. Retículo Endoplasmático Liso: não possui ribossomos aderidos, consequentemente não realiza síntese protéica e é formado por estruturas tubulares. E suas funções são: ● Síntese de lipídios; ● Aumento da superfície de troca entre hialoplasma e o meio extracelular; ● Armazena glicogênio; ● Converte o glicogênio armazenado em glicose (processo denominado glicogenólise); ● Agente desintoxicante em que substâncias tóxicas são metabolizadas e eliminadas; ● Facilita a comunicação entre as organelas celulares; ● Armazenamento de cálcio (Ca++) – o que permite o controle da atividade muscular. ● Vacúolos são vesículas que apresentam formas e tamanhos variados e são formados por invaginações da membrana plasmática ou por dilatações que se soltam do Retículo Endoplasmático. E este vacúolo é delimitado por uma membrana lipoproteica chamada tonoplasto. Estão presentes em diversos tipos de células, principalmente as células vegetais.

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Figura 2. Vacúolo. Fonte: Estudo Prático

E podem ser classificados em três tipos: ● Vacúolos de armazenamentos: acumula nutrientes, sais, pigmentos e excretas. Em algumas plantas, possuem a capacidade de armazenar substâncias tóxicas que inibem alguns predadores. ● Vacúolos digestivos: é formado a partir da fusão de bolsas membranosas (fagossomos e pinossomos) com lisossomos primários e secundários. E é no seu interior que ocorre a digestão intracelular. Se os materiais digeridos são oriundos de fora da célula, os vacúolos são chamados de vacúolos heterofágicos. Já quando a digestão é feita a partir de estruturas da própria célula é denominado vacúolos autofágicos. ● Vacúolos contráteis ou pulsáteis: são bolsas citoplasmáticas que possuem a capacidade de acumular e eliminar a água periodicamente da célula evitando assim que haja rompimento da mesma. Muito comum em protozoários de água doce que apresentam o citoplasma hipertônico em relação ao meio externo, o que induz a entrada de água de forma contínua na célula por osmose. ● Complexo Golgiense ou de Golgi é formado por uma série de vesículas achatadas que recebem o nome de cisternas e estão empilhadas umas sobre as outras. Localizam-se geralmente, próxima ao núcleo e de um par de estruturas tubulares (centríolos). E é essa estrutura membranosa citoplasmática que recebe os produtos do Retículo Endoplasmático.

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Figura 3. Imagem de uma célula animal com destaque para o Complexo de Golgi. Fonte: Educa Mais Brasil

No mais, suas principais funções são: ●

Síntese de carboidratos;

●

Exportação: os produtos celulares são enviados em direção a superfície

celular; ●

Processamento: alguns produtos do REL e REL devem ser modificados

quimicamente antes de seguir adiante, como o colágeno que tem a sua síntese protéica feita no RER e os carboidratos adicionados no complexo de Golgi. ●

Formação de vesículas: secreção celular; lisossomos, peroxissomos e

acrossomo dos espermatozóides.

Explorando um pouco mais essa função de formação de vesículas... ●

Secreção

celular

–

células

produzem

proteínas

que

serão

exteriorizadas, pois as mesmas possuem função fora das células produtoras. ●

Lisossomos – são vesículas membranosas que contêm vários tipos de

enzimas digestivas que são capazes de digerir uma grande variedade de substâncias orgânicas. Os lisossomos participam de três processos digestivos: ⮚ Autólise: é iniciada pelas células dos lisossomos ao liberar enzimas digestivas para o citoplasma, causando a destruição e a morte celular.

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Muito comum durante o processo de metamorfose, por exemplo, em que há a regressão da cauda do girino. ⮚ Autofagia: organelas são englobadas pelo lisossomo e digeridas. Isso acontece durante a reciclagem natural de componentes celulares ou por falta de alimento. ⮚ Digestão Intracelular: ocorre a fusão do fagossomo ou pinossomo com lisossomo, dando origem a um vacúolo digestivo (lisossomo secundário), em seguida, há a digestão da partícula e a absorção das substâncias digeridas. Os produtos que não foram aproveitados permanecem na vesícula, dando origem ao corpo residual (ou vacúolo residual). Então, por clasmocitose (“defecação celular”), o vacúolo se abre na superfície celular, liberando os resíduos. ●

Peroxissomos – é encontrado em células animais e vegetais, atuam na

degradação de peróxido de hidrogênio em água, por exemplo. Há uma enzima presente nessa organela chamada catalase e ela promove a reação de oxidação de formaldeído, álcool e fenóis. Essa reação de oxidação é muito importante nas células do fígado e do rim, pois, os peroxissomos eliminam as moléculas tóxicas que entram na corrente sanguínea. ●

Acrossomo dos espermatozóides – formado a partir do complexo de

golgi. É uma pequena vesícula que fica localizada no ápice da cabeça do espermatozóide e contém enzimas que vão digerir as camadas protetoras do óvulo, o que permite a fecundação.

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EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 1-

(ENEM-2013) Um indústria está escolhendo uma linhagem de

microalgas que otimize a secreção de polímeros comestíveis, os quais são obtidos do meio de cultura de crescimento. Na figura podem ser observadas as proporções de algumas organelas presentes no citoplasma de cada linhagem.

Qual é a melhor linhagem para se conseguir maior rendimento de polímeros secretados no meio de cultura? a) b) c) d) e)

I II III IV V

2- (Enem-2018) O nível metabólico de uma célula pode ser determinado pela taxa de síntese de RNAs e proteínas, processos dependentes de energia.

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Essa diferença na taxa de síntese de biomoléculas é refletida na abundância e características morfológicas dos componentes celulares. Em uma empresa de produção de hormônios protéicos a partir do cultivo de células animais, um pesquisador deseja selecionar uma linhagem com o metabolismo de síntese mais elevado, dentre as cinco esquematizadas na figura.

Qual a) b) c) d) e) V

linhagem

deve

ser

escolhida

pelo

pesquisador? I II III IV

3- (UFPR-2020) O cultivo de células tem sido utilizado como uma possível alternativa para a produção de moléculas úteis na medicina, como a produção de hormônios naturais. Com a intenção de produzir hormônios como a testosterona e a progesterona, que são derivados do colesterol, pesquisadores tiveram que selecionar uma linhagem de células a partir da caracterização morfológica delas. Na figura abaixo estão apresentadas essas características.

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A partir da observação, qual é o número da linhagem selecionada para atingir o objetivo pretendido? a) b) c) d) e)

1 2 3 4 5

4- (FACISB-2018) Nobel de Medicina premia biólogo japonês por trabalho sobre a autofagia. O biólogo japonês Yoshinori Ohsumi, de 71 anos, professor do Instituto Tecnológico de Tóquio, Japão, foi laureado por suas contribuições para a elucidação dos mecanismos da autofagia, processo biológico que ocorre no interior das células. (revistapesquisa.fapesp.br. Adaptado.) É considerado um processo autofágico: a) a morte de células do epitélio pulmonar após a inalação do mineral de sílica. b) a regressão da membrana interdigital no desenvolvimento embrionário humano. c) a redução da cauda dos girinos durante o processo de metamorfose em anfíbios. d) a digestão de componentes oriundos do processo de fagocitose pelo macrófago. e) a destruição de organelas celulares defeituosas ou com baixo rendimento metabólico.

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5- (ENEM-2017) – Os sapos passam por uma metamorfose completa. Os girinos apresentam causa e brânquias externas, mas não têm pernas. Com o crescimento e desenvolvimento do girino, as brânquias desaparecem, as pernas surgem e a cauda encolhe. Posteriormente, a cauda desaparece por apoptose ou morte celular programada, regulada por genes, resultado num sapo adulto jovem. A organela citoplasmática envolvida diretamente no desaparecimento da cauda é o: a) Ribossomo. b) Lisossomo. c) Peroxissomo. d) Complexo golgiense. e) Retículo endoplasmático 6- (PUC-PR) De acordo com a nova nomenclatura anatômica, a organela celular, complexo de Golgi, passou a ser também conhecida por Sistema de Golgiense. Esta estrutura está relacionada com as funções: I. Armazenamento de proteínas produzidas no retículo endoplasmático rugoso. II. Liberação de bolsas contendo substâncias secretadas na célula. III. Produção de lisossomos, estruturas contendo enzimas digestivas. IV. Formação do acrossomo, localizado na cabeça do espermatozóide, que libera a enzima hialuronidase. São verdadeiras: a)

Apenas I, II e III

b)

I, II, III e IV

c)

Apenas I, II e IV

d)

Apenas II, III e IV

e)

Apenas I e IV

7- Os paramécios apresentam um tipo especial de vacúolo que possui como função principal expulsar o excesso de água que entra no corpo desses seres. Entre as alternativas a seguir, marque aquela que indica o nome correto desse tipo de vacúolo.

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a) vacúolo autofágico. b) vacúolo digestivo. c) vacúolo de suco celular. d) vacúolo contrátel. e) vacúolo regulador.

8- (UFSCar-2007) Na tabela, estão assinaladas a presença (+) ou ausência (–) e alguns componentes encontrados em três diferentes tipos celulares (A, B e C). Componentes Envoltório nuclear Ribossomos Mitocôndrias Clorofila Retículo endoplasmátic o

Tipos Celulares A B

C

+

–

+

+ + –

+ – +

+ + +

+

–

+

A, B e C pertenceriam, respectivamente, a organismos: a)eucariotos heterótrofos, procariotos heterótrofos e procariotos autótrofos. b) eucariotos autótrofos, procariotos autótrofos e eucariotos autótrofos. c) procariotos heterótrofos, eucariotos heterótrofos e eucariotos autótrofos. d) procariotos autótrofos, eucariotos autótrofos e eucariotos heterótrofos. e) eucariotos heterótrofos, procariotos autótrofos e eucariotos autótrofos. 9- (UFTM) A catalase é uma enzima que decompõe a água oxigenada, como demonstrado na reação: 2H2O2 + catalase → 2H2O + O2 Sabe-se que essa enzima está presente em todos os nossos tecidos, bem como em outros seres vivos. Sobre esse assunto, foram feitas três afirmações:

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I. a água oxigenada é produzida em pequenas quantidades em todas as nossas células; II. a catalase é encontrada em vesículas denominadas peroxissomos; III. a ação da catalase sobre a água oxigenada pode inibir a proliferação de bactérias anaeróbicas. Está correto o contido em a) I, apenas. b) III, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III.

10- (ENEM-2015) Muitos estudos de síntese e endereçamento de proteínas utilizam aminoácidos marcados radioativamente para acompanhar as proteínas, desde fases iniciais de sua produção até seu destino final. Esses ensaios foram muito empregados para estudo e caracterização de células secretoras. Após esses ensaios de radioatividade, qual gráfico representa a evolução temporal da produção de proteínas e sua localização em uma célula secretora?

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GABARITO 1- Letra A – a função de secreção está diretamente ligado ao Complexo de Golgi, então, o ideal é buscar a linhagem celular que contenha a maior porcentagem de Complexo de Golgi. 2- Letra D – A célula que apresentar maior quantidade de Retículo endoplasmático rugoso terá maior capacidade de síntese de proteínas. 3- Letra C – A progesterona e a testosterona são exemplos de esteróides que fazem parte do grupo de lipídios que têm sua síntese no retículo endoplasmático liso. 4- Letra E – Autogafia é a destruição de uma organela velha ou defeituosa. 5- Letra B – O lisossomo é responsável, dentre outras funções, pela

autólise. Esse fenômeno de destruição celular é fisiológico e ocorre, por exemplo, na regressão da cauda do girino e nas membranas interdigitais. 6- Letra B 7- Letra D – Os vacúolos contrateis, também conhecidos como vacúolos pulsateis, são encontrados em protistas de água doce e atuam retirando o excesso de água que entra no organismo por osmose devido ao citoplasma ser hipertônico com relação o meio externo. 8- Letra E – Os tipos A e C são células eucariotas (há um núcleo organizado), enquanto a célula indicada por B é procariota (não tem envoltório nuclear, nem organelas membranosas). Como a célula A não possui clorofila, ela é proveniente de um ser heterótrofo. Já a célula C, com clorofila, é autótrofa. 9- Letra E - A enzima catalase é encontrada no interior dos peroxissomos e atua na decomposição da água oxigenada produzida no processo de oxidação. Ao decompor a água oxigenada em água e oxigênio, ela pode consequentemente diminuir a quantidade de bactérias anaeróbicas, já que esses seres vivem em ambiente sem gás oxigênio. 10- Letra C – A produção de proteínas secretadas pelas células é feita no Retículo endoplasmático rugoso, após são armazenadas, empacotadas e formam as vesículas de secreção pelo complexo de Golgi e por fim, as proteínas são encaminhadas para o meio extracelular. Material produzido por: Caroline Alice Costa

BIBLIOGRAFIA

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CARVALHO, F. H., RECCO-PIMENTEL, S. M., A célula. 2ª Ed. Editora Manole. SANTOS, Djalma. Retículo Endoplasmático. Blog do Prof. Djalma Santos – Educação, Biologia e afins, 2014. JUNQUEIRA, C., CARNEIRO, J. BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR. 6ª Ed. Editora Guanabara Koogan.