El aparelho de Golgi É uma das organelas mais importantes das células eucarióticas. Constitui uma parte essencial do sistema endomembranar e desempenha um papel fundamental na classificação, modificação e distribuição de várias moléculas dentro da célula. Apesar de sua importância, muitas pessoas não sabem detalhadamente como funciona essa organela, suas características e quais as implicações de sua disfunção no organismo.
Neste artigo, detalharemos tudo o que você precisa saber sobre o função do aparelho de Golgi, sua estrutura, sua importância para as células e sua relevância em diversas doenças.
O que é o aparelho de Golgi?
El aparelho de Golgi É uma organela presente em todas as células eucarióticas. Principalmente, é responsável pelo processamento e transporte de proteínas e lipídios na célula. Também é conhecido como complexo de Golgi o ditassoma nas plantas, embora todos os termos se refiram à mesma estrutura.
Localizado próximo ao núcleo celular e ao retículo endoplasmático, o aparelho de Golgi funciona como uma espécie de “planta empacotadora” dentro da célula. Recebe vesículas carregadas de proteínas e lipídios sintetizados no retículo endoplasmático, modifica-os conforme necessário e depois os distribui para seus destinos finais no citoplasma ou fora da célula.
Dependendo do tipo de célula, esta organela pode consistir em um número variável de sáculos ou tanques, que são estruturas membranosas semelhantes a discos empilhadas que contêm várias proteínas ou lipídios. Nas células vegetais, podem existir centenas de aparelhos de Golgi dispersos pelo citoplasma, enquanto as células animais geralmente possuem entre 10 e 20 por célula.
O dispositivo foi descrito pela primeira vez no final do século 19 e recebeu o nome do cientista italiano Camilo Golgi, que documentou detalhadamente sua estrutura. Através do uso da microscopia eletrônica na segunda metade do século XX, a precisão de suas observações foi confirmada.
Estrutura do aparelho de Golgi
O aparelho de Golgi pode ser dividido em três regiões funcionais distintas:
- Região Cis-Golgi: O mais próximo do retículo endoplasmático. Esta região recebe vesículas transportando proteínas e lipídios recém-sintetizados no retículo.
- Região Medial: A maior parte das modificações das moléculas transportadas ocorre aqui, como a adição de carboidratos ou fosfatos às proteínas.
- Região Trans-Golgi: Esta seção está mais próxima da membrana plasmática e prepara as vesículas para serem enviadas aos seus destinos específicos dentro ou fora da célula.
As cisternas que constituem o aparelho de Golgi são conectadas por tubos e vesículas que transportam proteínas e lipídios pelas diferentes áreas da organela. Essas conexões permitem a segregação ordenada e a modificação de moléculas em diferentes níveis.
O número de cisternas em cada aparelho de Golgi é variável, podendo estar entre 4 e 8 na maioria dos casos, embora algumas células tenham até 60 cisternas empilhadas. Cada um tem uma função específica no processamento e modificação de moléculas. As cisternas são mantidas unidas por uma matriz de proteínas fibrosas que proporciona estabilidade estrutural.
Função do Aparelho de Golgi
El aparelho de Golgi Desempenha diversas funções-chave na célula, sendo a mais importante a classificação, modificação e empacotamento de proteínas e lipídios que chegam do retículo endoplasmático. Abaixo listamos suas principais funções:
- Modificar proteínas e lipídios: Ao chegar ao aparelho de Golgi, muitas proteínas e lipídios sofrem modificações químicas como glicosilação, fosforilação e sulfatação, essenciais para que essas moléculas adquiram sua estrutura e função definitivas.
- Forma vesículas secretoras: O aparelho de Golgi empacota proteínas e lipídios recém-modificados em vesículas que são então transportadas para diferentes partes da célula ou expelidas para fora da célula por meio de exocitose.
- Secreção de glicoproteína: O aparelho de Golgi também secreta proteínas contendo glicose e outros carboidratos.
- Produção de lisossoma: Os lisossomos, organelas responsáveis pela digestão celular, são formados a partir de proteínas empacotadas pelo aparelho de Golgi.
Um aspecto interessante de sua função é que as vesículas produzidas podem ter diferentes finalidades:
- Vesículas de secreção constitutiva: Essas vesículas transportam proteínas que serão liberadas do interior da célula por meio de um processo conhecido como exocitose. As proteínas liberadas podem atuar no ambiente extracelular.
- Vesículas de secreção reguladas: embora também se destinem a liberar proteínas fora da célula, essas vesículas são armazenadas dentro da célula até que seja recebido um sinal específico que desencadeie sua exocitose.
- vesículas lisossomais: Essas vesículas transportam proteínas digestivas para os lisossomos, responsáveis pela decomposição de materiais extracelulares ou resíduos celulares.
Mecanismo de transporte no aparelho de Golgi
O transporte de proteínas através do aparelho de Golgi segue vários modelos teóricos. Embora não esteja completamente claro como esse processo ocorre, dois modelos principais são propostos:
- Modelo de maturação do tanque: Segundo esta teoria, as cisternas movem-se e amadurecem à medida que avançam em direção à região Trans-Golgi, levando consigo as proteínas e lipídios que contêm.
- Modelo de transporte vesicular: Neste modelo, o Golgi é uma estrutura estável e as proteínas são transportadas entre as cisternas através de vesículas que as transportam de um compartimento para outro.
É possível que ambos os mecanismos ocorram simultaneamente, dependendo do tipo de célula e da natureza das proteínas que precisam ser transportadas.
Importância do aparelho de Golgi e relação com doenças
O funcionamento correto do aparelho de Golgi é crucial para a sobrevivência celular e para muitos processos fisiológicos que ocorrem no corpo. Porém, defeitos nesta organela podem desencadear doenças graves.
Um dos melhores exemplos é o mucolipidose II, uma doença genética rara que afeta o mecanismo de reconhecimento de proteínas no aparelho de Golgi. Nesta doença, os lisossomos não conseguem realizar a digestão celular adequadamente devido à falta de certas proteínas vitais, causando um acúmulo de materiais não digeridos. Este distúrbio geralmente é fatal em uma idade jovem.
Outros distúrbios que têm sido associados ao mau funcionamento do aparelho de Golgi incluem Síndrome de Angelman, a Distrofia muscular Duquema e algumas formas de câncer. Acredita-se que defeitos na organização das cisternas de Golgi ou nos mecanismos vesiculares possam ser responsáveis por esses distúrbios.
O aparelho de Golgi desempenha um papel essencial no processamento e transporte de proteínas e lipídios em células eucarióticas. Através da sua função organizacional, permite que as células mantenham a sua estrutura, comuniquem entre si e respondam a sinais externos. Quando esta organela falha, os efeitos podem ser devastadores e estão associados a doenças potencialmente fatais.