Complexo de Golgi

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Complexo de Golgi
Docente Profa. Dra. Maria Tercília Vilela de
Azeredo Oliveira Colaboração Ester Tartarotti /
Priscila Pasqüetto Mendonça
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1. Introdução 2. Ultra-estrutura 3. Métodos de
estudo 4. Composição química 5. Aspectos
funcionais 6. Biogênese do Complexo de Golgi
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1. Introdução a) Histórico 1898 ? 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.L.
M.E.
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• b) Ocorrência e localização
• Na maioria das células eucarióticas (exceção
  hemáceas e espermatozóides)
• Próximo ao núcleo
• Dispersos no citoplasma

Célula Vegetal
Célula Animal
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Localização do Complexo de Golgi
Entre RE e a membrana plasmática
Próximo ao núcleo
Microscopia de Contraste de Fase
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• 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)

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• Ultra Estrutura

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• 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

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(No Transcript)
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• 3. Métodos de Estudo
• Microscopia eletrônica de transmissão
• Face cis cromofílica
• Face trans cromofóbica

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• 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)

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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)
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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 média Manosidases II e III N-acetilglicosamina transferase
Cisterna trans Galactosiltransferase
Rede Golgi trans Fosfatase ácida, tiamina pirofosfatase (TPPase), nucleosídeo fosfatase (NDPase), sialiltransferase, sulfotransferase
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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 muco B. Célula de
testículo C. Célula da glândula adrenal D. Célula
de mucosa intestinal
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5. Aspectos funcionais
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
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5. Aspectos funcionais a) Processamento de
proteínas e lipídios
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
Dois tipos principais de oligossacarídeos
N-ligados Ricos em manose ? Não sofrem adição
de açúcar durante seu transporte Complexos ?
Sofrem adição seqüencial açúcares
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5. Aspectos funcionais a) Processamento de
proteínas e lipídios
a2) Sulfatação Na 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
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5. Aspectos funcionais a) Processamento de
proteínas e lipídios
a3) Fosforilação - ocorre apenas na face cis do
CG - formação dos resíduos de manose-6-fosfato
em enzimas lisossomais - direcionamento das
enzimas lisossomais
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5. Aspectos funcionais b) Síntese de
polissacarídeos
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
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5. Aspectos funcionais 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)
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5. Aspectos funcionais c) Transporte
- Transporte antetrógrado ? RE CG destino
final - Transporte retrógrado ? CG RE
(reciclagem)
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5. Aspectos funcionais c) Transporte Via
secretora
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
Secreção constitutiva ? ? produtos
secretados de forma contínua e não regulada, logo
após deixarem CG - não dependem de sinalização
específica
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Exemplo de secreção regulada insulina Pró-hormôn
io ? condensação e acidificação ? clivagem da
pró-insulina em insulina (hormônio ativo)
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Exemplo de secreção regulada célula
caliciforme - Material a ser secretado
acumulado - Sinal externo dispara a liberação
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5. Aspectos funcionais c) Transporte Via
secretora
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
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)
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5. Aspectos funcionais c) Transporte

• Fusão de vesículas
• Reconhecimento entre a vesícula de transporte e o
  alvo (especificidade)
• Proteínas SNARES
• - V-SNARE
• - T-SNARE
• Proteínas de ancoragem
• - Rabs (GTPases)

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1. Ancoragem 2. Acoplamento 3. Fusão
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5. Aspectos funcionais d) Formação do acrossomo
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
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5. Aspectos funcionais e) Formação de membranas
celulares

• 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

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• 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 bloqueada

Durante a mitose - Fragmentação das
vesículas - Distribuição das células-filhas
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Resumo dos processos que ocorrem no Complexo de
Golgi
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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
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Obrigada!
Cabo Frio, RJ novembro/2007