Dictiossomas: estrutura e funções - Ciência - 2023
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Contente
- Estrutura dos dictiossomas
- Células animais
- Função
- Modificação pós-tradução de algumas proteínas
- Fosforilação de proteínas e carboidratos
- Vias secretoras
- Processamento de rotas
- Conexão com lisossomos
- Conexão estrutura-função
- Referências
o dictiosomos são sáculos membranosos empilhados considerados a unidade estrutural fundamental do aparelho de Golgi. O conjunto de dictiossomas, com as vesículas associadas e a rede de túbulos, constituem o complexo de Golgi. Cada dictiossoma pode ser composto de vários sáculos, e todos os dictiossomas da célula constituem o complexo de Golgi.
Entre as organelas membranosas mais proeminentes da célula está o complexo de Golgi. Tem uma estrutura bastante complexa semelhante a vários sacos planos empilhados uns sobre os outros.
Embora nas células animais eles tendam a se acumular, nas plantas os dictiossomas são distribuídos por toda a célula. Portanto, o que entendemos como Golgi é uma construção que fazemos do primeiro, porque nas células vegetais vemos dictiossomas, mas não parece que vemos Golgi.
À medida que a célula se prepara para se dividir, no entanto, a estrutura do saco empilhado desaparece e uma estrutura tubular se torna mais aparente. Estes permanecem dictiossomos.
Para alguns, não faz sentido separar os dictiossomos de Golgi como significantes distintos. Porém, como representam diferentes níveis de complexidade estrutural, é preferível manter a distinção entre eles. Um degrau não faz uma escada, mas também não existe sem eles.
Os dictiossomas de Golgi têm uma polaridade ditada pela orientação das membranas em direção ao núcleo (face cis) ou contrário a ele (cara trans) Isso é importante para cumprir sua função de organela responsável pelo armazenamento, tráfego e localização final das proteínas na célula.
Estrutura dos dictiossomas
A arquitetura dos dictiossomos e, portanto, do Golgi, é altamente dinâmica. Isso significa que ele muda dependendo do estágio de divisão da célula, das respostas que dá às condições ambientais ou do seu estado de diferenciação.
Estudos recentes indicam que dictiossomas não podem ser vistos apenas como sáculos achatados ou túbulos. Pode haver pelo menos 10 formas diferentes de dictiossomas.
Com poucas exceções, os dictiossomos consistem em sacos membranosos ovóides, predominantemente em forma de cisterna empilhados em Golgi em cis. Em Golgi em trans pelo contrário, predominam as formas tubulares.
Em qualquer caso, nas células animais, os sáculos são conectados uns aos outros por uma rede tubular que permite que eles sejam mantidos juntos formando fitas conspícuas.
Nas células vegetais, a organização é difusa. Em ambos os casos, entretanto, os dictiossomas estão sempre adjacentes aos locais de saída do retículo endoplasmático.
Células animais
Em geral, as fitas do dictiossoma (Golgi) em uma célula animal em interfase estão localizadas entre o núcleo e o centrossoma. Quando a célula se divide, as fitas desaparecem, à medida que são substituídas por túbulos e vesículas.
Todas essas mudanças na estrutura e localização são controladas nas células animais por microtúbulos. Nos dictiossomas difusos das plantas, pela actina.
Quando a mitose estiver completa e duas novas células forem geradas, elas terão a estrutura de Golgi da célula-mãe. Em outras palavras, os dictiossomos têm a capacidade de se automontar e se autoorganizar.
A macroestrutura de Golgi nas células animais, particularmente formando uma fita de sáculos, parece funcionar como um regulador negativo da autofagia.
Na autofagia, a destruição controlada do conteúdo celular interno ajuda a regular o desenvolvimento e a diferenciação, entre outras coisas. A estrutura dos dictiossomas em fita em condições normais ajuda a controlar esse processo.
Talvez por isso, quando sua estrutura é perturbada, o descontrole resultante possa se manifestar em doenças neurodegenerativas em animais superiores.
Função
O complexo de Golgi funciona como o centro de distribuição da célula. Recebe peptídeos do retículo endoplasmático, modifica-os, embala-os e envia-os ao destino final. É a organela para a qual convergem também as vias secretoras, lisossomais e exo / endocíticas da célula.
A carga do retículo endoplasmático atinge o Golgi (cis) como vesículas que se fundem a ele. Uma vez no lúmen da cisterna, o conteúdo da vesícula biliar pode ser liberado.
Caso contrário, ele seguirá seu curso até o rosto trans Golgi. De forma complementar, o Golgi pode originar vesículas de diferentes funções: exocíticas, secretoras ou lisossomais.
Modificação pós-tradução de algumas proteínas
Entre as funções dessa estrutura está a modificação pós-tradução de algumas proteínas, principalmente por glicosilação. A adição de açúcares a algumas proteínas é responsável por sua funcionalidade ou destino celular.
Fosforilação de proteínas e carboidratos
Outras modificações incluem a fosforilação de proteínas e carboidratos, e outras mais específicas que determinam o destino final da proteína. Ou seja, uma marca / sinal que indica onde a proteína deve ir para exercer sua função estrutural ou catalítica.
Vias secretoras
Por outro lado, o Golgi também participa das vias secretoras por meio do acúmulo seletivo de proteínas em vesículas que podem ser exportadas por exocitose.
Da mesma forma, Golgi é usado para o tráfego interno de proteínas. Tanto a modificação molecular quanto o tráfego intra e extracelular se aplicam igualmente aos lipídios celulares.
Processamento de rotas
As vias de processamento de Golgi podem convergir. Por exemplo, para muitas proteínas presentes na matriz celular, tanto a modificação pós-tradução quanto o direcionamento de sua deposição devem ocorrer.
Ambas as tarefas são realizadas pelo Golgi. Ele modifica essas proteínas adicionando resíduos de glicosaminoglicanos e, em seguida, os exporta para a matriz celular por meio de vesículas específicas.
Conexão com lisossomos
Estrutural e funcionalmente, Golgi está conectado com lisossomas. Essas são organelas de células membranosas responsáveis pela reciclagem do material celular interno, reparo da membrana plasmática, sinalização celular e, em parte, metabolismo energético.
Conexão estrutura-função
Mais recentemente, a conexão entre a estrutura (arquitetura) e a função das fitas do dictiossoma em células animais foi melhor estudada.
Os resultados revelaram que a estrutura de Golgi per se constitui um sensor de estabilidade da célula e seu funcionamento. Ou seja, nos animais, a macroestrutura de Golgi funciona como testemunha e repórter da integridade e normalidade do funcionamento celular.
Referências
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walters, P. (2014) Molecular biology of the cell, 6º Edição. Garland Science, Taylor & Francis Group. Abingdon on Thames, Reino Unido.
- Gosavi, P., Gleeson, P. A. (2017) The Function of the Golgi Ribbon Structure - An Enduring Mystery Unfolds! Bioessays, 39. doi: 10.1002 / bies.201700063.
- Makhoul, C., Gosavi, P., Gleeson, P. A. (2018) The Golgi architecture and cell sensing. Biochemical Society Transactions, 46: 1063-1072.
- Pavelk, M., Mironov, A. A. (2008) O aparelho de Golgi: Estado da arte 110 anos após a descoberta de Camillo Golgi. Springer. Berlim.
- Tachikawaa, M., Mochizukia, A. (2017) O aparelho de Golgi se auto-organiza na forma característica via dinâmica de remontagem pós-mitótica. Proceedings of the National Academy of Sciences, EUA, 144: 5177-5182.