Complexo de Golgi
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 ultraestruturais confirmam a organela
Impregnação
por íons Prata
M.E.
M.L.
b) Ocorrência e localização
• Na maioria das células eucarióticas (exceção: hemáceas e
espermatozóides)
• Próximo ao núcleo
• Dispersos no citoplasma
Célula Vegetal
Célula Animal
Localização do Complexo de Golgi
Próximo ao núcleo
Microscopia de Contraste
de Fase
Entre RE e a membrana plasmática
2. Ultraestrutura (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)
Ultraestrutura
Ultraestrutura
• 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
3. Métodos de Estudo
a) Microscopia eletrônica de transmissão
Face cis: cromofílica
Face trans: cromofóbica
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)
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
Fosfatase
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
b) Luz das cisternas do
Complexo de Golgi
- Carboidratos: monossacarídeos
(glicose, galactose, manose,
frutose, ácido siálico, xilose e Nacetilglicosamina)
- 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
5. Aspectos funcionais
a) Processamento de
sulfatação, fosforilação)
proteínas
e
lipídeos
(glicosilação,
b) Síntese de polissacarídeos
c) Transporte, seleção
secretadas da célula
d) Formação do acrossomo
e
endereçamento
de
substâncias
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
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)
a3) Fosforilação
- ocorre apenas na face cis do CG
- formação dos resíduos de manose-6-fosfato em enzimas
lisossomais
- direcionamento das enzimas lisossomais
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
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)
5. Aspectos funcionais
c) Transporte
- Transporte antetrógrado → RE – CG – destino final
- Transporte retrógrado → CG – RE (reciclagem)
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
SECREÇÃO
CONSTITUTIVA
SECREÇÃO
REGULADA
Exemplo de secreção regulada:
célula caliciforme
- Material a ser secretado: acumulado
- Sinal externo dispara a liberação
TRAQUÉIA
INTESTINO
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:
a) vesículas que selecionam os
produtos
de
secreção
(cobertura protéica: clatrina)
b) vesículas que não selecionam
os
produtos
de
secreção
(cobertura protéica: COP I e COP
II – Coatômeros)
5. Aspectos funcionais
c) Transporte
1
3
Fusão de vesículas
Reconhecimento entre a
vesícula de transporte e o
alvo (especificidade)
-Proteínas SNARES:
- V-SNARE
- T-SNARE
2
-Proteínas de ancoragem
- Rabs (GTPases)
1. Ancoragem
2. Acoplamento
3. Fusão
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
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
Resumo dos
processos
que ocorrem
no Complexo
de Golgi
FIM!