SÍNTESE E SECREÇÃO CELULAR
Thiago dos Santos de Lima e Ruth J. G. Schadeck
Apoio – Bruna da Silva e Mylena da Costa Agustin
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Qual é o papel da secreção celular no funcionamento dos organismos?
Muitas substâncias produzidas no interior de nossas células irão agir no meio extracelular próximo ou em pontos distantes do local de produção, como é o caso da insulina, hormônio responsável pela redução da glicemia (taxa de glicose no sangue). A insulina, produzida nas células beta das Ilhotas de Langerhans do pâncreas endócrino (apenas 2% do órgão), é essencial no metabolismo de carboidratos, na síntese de proteínas e no armazenamento de lipídios
Insulina: um importante exemplo de secreção
Quando a taxa de glicose estiver alta no sangue ocorre a liberação de insulina que entra na corrente circulatória e chega até as células. Através de mecanismos complexos promove a entrada de glicose nas células. Quando a taxa de glicose estiver muito baixa no sangue, a liberação de insulina é inibida e a do glucagon é estimulada. O glucagon desencadeia a quebra glicogênio armazenado no fígado e a glicose resultante é liberada no sangue. Dessa forma os níveis de glicose no sangue são mantidos dentro da faixa fisiológica. Observe a imagem ao lado e tenha uma visão geral do processo.
Atribuição:Rhcastilhos. Domínio público. Acesse AQUI a imagem original.
Os processos intracelulares da síntese de insulina
Veja na figura abaixo que a insulina é sintetizada pelos ribossomos aderidos ao reticulo endoplasmático rugoso (RER). Após encaminhada para o complexo de Golgi, sofre modificações e atinge a sua forma ativa. Quando as células beta são estimuladas, a insulina é secretada se difundindo através de pequenos vasos sanguíneos do pâncreas.
Diabetes
Quando ocorre produção insuficiente de insulina a glicose não consegue ser absorvida pelas células, acumulando-se no sangue. O aumento da glicemia (taxa de açúcar) no sangue em decorrência deste quadro é chamado de diabetes e pode trazer sérias consequências à saúde do indivíduo. Veja ao lado o Dr. Dráuzio Varella falando sobre diabetes.
Fonte: Canal do Youtube do Drauzio Varella
Organelas envolvidas nas síntese e secreção celular: retículo endoplasmático e complexo de Golgi
Fonte: Canal do Youtube National Human Genome Research Institute
Retículo endoplasmático liso
Projeções tridimensionais do REL, como mostradas na animação ao lado, facilitam a compreensão de sua morfologia. O REL participa no metabolismo de lipídios, mas, dependendo do tipo de célula, pode estar associado a outras funções. Por exemplo, desempenha funções na produção de esteróides a partir do colesterol e na regulação de níveis de cálcio em células musculares.
Retículo endoplasmático rugoso
O RER é formado por vesículas achatadas, também chamadas de cisternas, recobertas por ribossomos. O tamanho dessas cisternas e como estão organizadas nas células é variável. Observe uma porção do RER com seus ribossomos aderidos:
Fonte: Canal do Youtube National Human Genome Research Institute
Complexo de Golgi
O complexo de Golgi é formado por pilhas de vesículas achatadas, também chamadas de cisternas ou sacos membranosos. Frequentemente vesículas secretoras e de transporte oriundas do RER são observadas junto às pilhas do complexo de Golgi.
Fonte: Canal do Youtube National Human Genome Research Institute
A imagem abaixo mostra, através de microscopia eletrônica de transmissão (MET), uma célula com grande quantidade de retículo endoplasmático rugoso no citoplasma.
Atribuição – Louisa Howard. Acesse AQUI a imagem original. Domínio público.
O complexo de Golgi aparece ao MET como uma pilha de vesículas achatadas, também chamadas de cisternas. A face superior, côncava, é a a face trans e a inferior, convexa, é a face é a cis.
Atribuição – Louise Howard. Acesse AQUI a imagem original Domínio público.
Na face cis do complexo de Golgi ocorre a fusão das vesículas contendo as proteínas sintetizadas pelo RER, as quais são descarregas, através da fusão de membranas, no interior das cisternas do Golgi. Na face trans ocorre acontece o brotamento das vesículas de secreção que se dirigem à membrana plasmática. Muitas vezes, mas não sempre, a face cis é convexa e trans é côncava.
Ação sequencial do RER e complexo de Golgi
Os ribossomos associados ao RER sintetizam as proteínas a serem secretadas que seguem uma elaborada via que conecta o RER ao Complexo de Golgi, no qual se formam as vesículas de secreção que se fundem à membrana plasmática descarregando o seu conteúdo no meio extracelular.
- As proteínas são sintetizadas pelos ribossomos aderidos ao RER e liberadas no lúmen, dentro do qual se difundem.
- Brotam vesículas RER contendo as proteínas sintetizadas e se fundem a face cis do complexo de Golgi, descarregando o conteúdo no lúmen das cisternas .
- As proteínas se difundem no interior das cisternas do complexo de Golgi e são transferidas de uma cisterna à outra por vesículas até atingir a face trans.
- Na face trans essas proteínas são empacotadas em vesículas através de brotamento. Após isso podem ser imediatamente transportadas à membrana plasmática, com a qual se fundem e descarregam o seu conteúdo na meio extracelular. Podem também originar vesículas de secreção ou grânulos de secreção que, por sua vez, podem ficar armazenados no citoplasma à espera do momento adequado para realizar a exocitose.
Síntese e secreção de glicoproteínas
Glicoproteínas
A maioria da proteínas secretadas são glicoproteínas, isto é, apresentam cadeias curtas de carboidratos, denominadas de oligossacarídeos, ligados à cadeia polipeptídica (parte da proteína constituída pelos aminoácidos ligados entre si). A secreção de glicoproteínas ocorre pela ação sequencial do RER e complexo de Golgi como você pode observar abaixo, na figura e no vídeo.
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SECREÇÃO REGULADA E CONSTITUTIVA
Secreção regulada
Necessita de um estímulo para que as vesículas que se acumulam próximas à membrana plasmática, e que contém as proteínas armazenadas para a secreção, se fundam a membrana e descarregam o seu conteúdo no meio extracelular. Acontece em células especializadas em secreção. A secreção pancreática de insulina no aumento da glicemia é um exemplo de secreção regulada.
Secreção constitutiva
É aquela na qual as vesículas formadas na face trans do complexo de Golgi são formadas continuamente e imediatamente sofrem a exocitose sem a necessidade de um estímulo específico. Acontece em todas as células.
Atribuição – Canal do YouTube Casa das Ciências
Atribuição – Canal do YouTube Casa das Ciências
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