Vesícula (latim: vesicula)

Também chamada vesícula citoplasmática

Visão geral

A vesícula é uma das organelas: uma pequena estrutura em forma de saco que transporta, armazena e secreta substâncias.
Algumas fontes não contam as vesículas entre as organelasDiâmetro: de dezenas a algumas centenas de nanômetros; delimitada por uma única membrana lipídicaProteínas, lipídios, substâncias transmissoras e outras
A vesícula é um recipiente altamente regulado para secreção e transporte; as substâncias que ela carrega não são produzidas em seu interior.
Estrutura
da
célula
Esquema de uma célula animal com o núcleo, o nucléolo, o retículo endoplasmático, o complexo de Golgi, as mitocôndrias, o lisossomo, a vesícula, os ribossomos, o centríolo e os microtúbulos identificados; as organelas e as estruturas que normalmente não são contadas como organelas estão sublinhadas em cores diferentes.
Célula animal típica (esquema) (clique para ampliar)

Tabela de organelas

Organelas (organelas celulares)
1 Núcleo Armazenamento do DNA, controle da transcrição
2 Mitocôndrias Produção de ATP, metabolismo energético
3 Retículo endoplasmático rugoso (RER) Síntese de proteínas para secreção e de proteínas de membrana
4 Retículo endoplasmático liso (REL) Síntese de lipídios, armazenamento de Ca2+, desintoxicação
5 Aparelho de Golgi Modificação, seleção e transporte de proteínas
6 Lisossomo Degradação e reciclagem
7 Peroxissomo Reações de oxidação (peróxido de hidrogênio), metabolismo de ácidos graxos
8 Endossomo Via endocítica
9 Vesícula Transporte de substâncias, incluindo sua liberação pela célula
Em geral não consideradas organelas (sem membrana)
1 Ribossomo Síntese de proteínas
2 Citoesqueleto Manutenção da forma da célula, transporte
3 Centrossomo (centríolos) Formação do fuso
4 Nucléolo Síntese de rRNA, montagem dos ribossomos

Tipos e funções

As vesículas podem ser divididas em quatro grandes grupos.

Grupos
de
vesículas
  • Vesículas de transporte : transportam substâncias entre organelas
  • Vesículas secretoras : liberam substâncias para fora da célula
  • Vesículas endocíticas : captam material de fora da célula e o selecionam
  • Degradação e reciclagem : decompõem material desnecessário, corpos estranhos e componentes da própria célula

Vesículas de transporte

As vesículas de transporte são vesículas membranosas que envolvem proteínas e lipídios dentro da célula e os transportam seletivamente entre determinadas organelas. Elas brotam de uma membrana e se fundem com outra.

A tabela lista as vesículas de transporte por trajeto.

As tabelas desta seção apresentam exemplos típicos e podem não estar completas.

Vesícula Trajeto Função principal
1 Vesícula revestida por COPII Retículo endoplasmático (RE) → complexo de Golgi Transporte anterógrado de proteínas recém-sintetizadas
2 Vesícula revestida por COPI Complexo de Golgi → RE (e entre as cisternas do Golgi) Transporte retrógrado, retorno de componentes do RE
3 Vesícula revestida por clatrina (da rede trans de Golgi) Complexo de Golgi → endossomos Transporte para o sistema dos lisossomos
4 Vesícula de transporte intra-Golgi Dentro do complexo de Golgi Transporte entre os lados cis e trans
5 Vesícula do sítio de saída do RE Junto ao RE Ponto de partida do transporte

Vesículas secretoras

As vesículas secretoras são vesículas cuja finalidade última é fundir-se com a membrana celular e liberar seu conteúdo para fora da célula (exocitose). São especialmente numerosas nas células glandulares.

A tabela lista exemplos de vesículas secretoras.

A secreção constitutiva ocorre o tempo todo na maioria das células; na secreção regulada, as vesículas ou grânulos ficam armazenados até a chegada de um sinal.

Vesícula Principais células Função principal
1 Vesícula secretora constitutiva A maioria das células Liberação contínua de proteínas de membrana e de proteínas secretadas
2 Vesícula secretora regulada Células endócrinas e exócrinas, neurônios e outras Liberação mediante um sinal, por exemplo de hormônios
3 Vesícula sináptica Neurônios Armazenamento e liberação de neurotransmissores
4 Grânulo neurossecretor Células neurossecretoras Secreção de hormônios peptídicos
5 Grânulo de secreção (grânulo de zimogênio) Células exócrinas, como as células acinares Secreção de enzimas digestivas e outras

Vesículas endocíticas

As vesículas endocíticas levam material de fora da célula, junto com partes da membrana celular, para dentro da célula (endocitose) e o transportam até os endossomos e lisossomos.

A tabela lista exemplos de vesículas endocíticas.

Vesícula Onde se forma Função principal
1 Vesícula revestida por clatrina (da membrana celular) Membrana celular Endocitose mediada por receptor
2 Endossomo inicial Parte externa do citoplasma Seleção do material captado
3 Endossomo tardio Parte mais profunda do citoplasma Transporte até o lisossomo
4 Vesícula de reciclagem Endossomo Retorno de receptores e de membrana à superfície
5 Vesícula caveolar (cavéola) Membrana celular Captação de determinadas moléculas (em alguns tipos celulares); pequenas invaginações em forma de frasco

Degradação e reciclagem

As vesículas do grupo de degradação e reciclagem decompõem o material captado pela célula e os componentes celulares que não são mais necessários, para que os produtos possam ser reutilizados.

A tabela lista exemplos dessas vesículas.

Vesícula Função principal Observações
1 Fagossomo Captação de bactérias e partículas estranhas Em macrófagos e outras células
2 Autofagossomo Envolve as partes desgastadas da própria célula Membrana dupla
3 Lisossomo Digestão dentro da célula Interior ácido, cheio de enzimas digestivas
4 Autolisossomo Decomposição de componentes da própria célula Autofagossomo + lisossomo
5 Corpo multivesicular (MVB) Formação de exossomos Endossomo com pequenas vesículas em seu interior; é digerido ou as libera como exossomos

Perguntas e respostas

P: Qual é a fonte de energia para movimentar as vesículas pela célula?

R: A principal fonte é o ATP. Mais precisamente, as vesículas são transportadas por proteínas motoras que usam o ATP como combustível e se movem ao longo do citoesqueleto.

Pontos principais do mecanismo

Trilhos:

Microtúbulos (principalmente transporte de longa distância)

Filamentos de actina (perto da membrana celular)

Proteínas motoras (dependentes de ATP):

Cinesina: move-se em direção à extremidade mais dos microtúbulos

Dineína: move-se em direção à extremidade menos dos microtúbulos

Miosina: move-se ao longo dos filamentos de actina

O brotamento das vesículas, a formação de seus revestimentos e a fusão das membranas também consomem energia (ATP e GTP).

Mas a força para o movimento em si vem diretamente das proteínas motoras, impulsionadas pela quebra do ATP.

Em resumo, as vesículas se movem porque proteínas motoras movidas a ATP percorrem o citoesqueleto.

P: As vesículas ficam espalhadas ao acaso no citoplasma?

R: Não, elas não ficam ao acaso.

As vesículas não vagam sem rumo pelo citoplasma: cada uma tem um ponto de partida e um destino, e elas são posicionadas e movidas em uma direção definida ao longo do citoesqueleto.

O ponto de partida e o destino são definidos (o retículo endoplasmático, o complexo de Golgi, os endossomos, a membrana celular e outros).

O citoesqueleto é o trilho: elas se movem ao longo dos microtúbulos e dos filamentos de actina.

As proteínas motoras as puxam: cinesina, dineína e miosina (dependentes de ATP).

O parceiro de fusão é estritamente especificado: o reconhecimento por proteínas Rab e proteínas SNARE garante que cada vesícula se funda com o alvo correto.

Mesmo as vesículas que não estão em movimento ficam, em sua maioria, perto do ponto de partida ou do destino.

Elas quase nunca são deixadas à simples difusão.

Em resumo, as vesículas ficam no citoplasma, mas não ao acaso: suas posições e seus trajetos são rigorosamente controlados.

Referências e fontes

  1. Leitura adicional: Vesicle (biology and chemistry), Wikipedia (em inglês).
  2. Federative International Programme for Anatomical Terminology (FIPAT). Terminologia Anatomica, 2ª ed. (TA2), 2019.