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Retículo endoplasmático liso

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição suave do retículo endoplasmático

O retículo endoplasmático suave (ER liso) é uma organela membranosa encontrada na maioria das células eucarióticas. É um subconjunto do sistema endomembranar do retículo endoplasmático. Suas principais funções são a síntese de lipídios, hormônios esteróides, desintoxicação de subprodutos metabólicos prejudiciais e armazenamento e metabolismo dos íons de cálcio dentro da célula. O ER suave é distinguido das outras partes do retículo endoplasmático pela ausência de ribossomos ligados à membrana. Essa organela também é morfologicamente distinta, geralmente feita de estruturas tubulares chamadas cisternas.

O ER suave é proeminente nas células do fígado que processam produtos químicos nocivos, em células do sistema endócrino, como as das supra -renais que produzem hormônios esteróides e em células excitáveis, como neurônios e células musculares que usam sinalização de Ca2+.

Estrutura do retículo endoplasmático suave

O retículo endoplasmático suave é composto principalmente por redes poligonais tridimensionais de túbulos chamados cisternae. Eles têm cerca de 50 nm de diâmetro em mamíferos e 30 nm de diâmetro em leveduras. A alta curvatura dessas estruturas precisa ser estabilizada por muitas proteínas, incluindo reticulo, DP1 e proteínas que aumentam a expressão do receptor (reeps). Essas proteínas dobram a membrana através de elementos estruturais que se envolvem na bicamada lipídica ou moldam a membrana através da oligomerização. A presença dessas proteínas parece crucial para a existência de cisternas tubulares, uma vez que sua supressão ou exclusão leva a um excesso de estruturas achatadas do tipo saco no ER e uma ausência quase completa de túbulos.

O ER suave também é uma estrutura dinâmica, com novos túbulos que se afastam das laterais das estruturas existentes. Com o auxílio da hidrólise GTP, alguns galhos de túbulos também podem se fundir. A extensão da rede de ER suave depende do citoesqueleto de actina e microtúbulo da célula. Os túbulos ER podem deslizar ao longo da estrutura citoesquelética usando proteínas motoras ou crescer junto com um microtúbulo na extremidade positiva.

A estrutura do ER suave é de particular significância em dois tipos de células no corpo humano – células musculares e neurônios. A presença de uma extensa rede de ER ao longo do neurônio está intimamente associada à sua interação com actina e microtúbulos e a organela forma uma rede contínua em toda a célula. Está presente em pequenas espinhas dendríticas, ao longo de todo o axônio estreito, e é espalhado pela sinapse. Na sinapse, o ER suave é frequentemente associado às mitocôndrias. Mesmo quando o citoesqueleto despolimeriza, e a rede de túbulos em ER passa por principais alterações morfológicas, a associação entre mitocôndrias e ER suave permanece intacta. Nas células musculares, o retículo endoplasmático liso é chamado de retículo sarcoplasmático e é um locus importante para o armazenamento de íons de cálcio.

A imagem mostra um músculo esquelético, com o azul de cor do retículo sarcoplasmático. Juntamente com estruturas especiais na membrana plasmática da célula muscular (túbulos t), o retículo sarcoplasmático desempenha um papel importante na contração das fibras musculares.

Funções do retículo endoplasmático suaves

O ER suave é importante na síntese de lipídios, como colesterol e fosfolipídios, que formam todas as membranas do organismo. Além disso, é importante para a síntese e secreção de hormônios esteróides do colesterol e outros precursores lipídicos. Além disso, está envolvido no metabolismo de carboidratos. Por exemplo, a reação final da gliconeogênese ocorre no lúmen do ER suave, pois contém a enzima glicose-6-fosfatase. Essa enzima catalisa a produção de glicose a partir de glicose-6-fosfato.

A natureza dinâmica do retículo endoplasmático suave é particularmente importante no fígado que desintoxica várias substâncias e facilita a remoção do corpo. Por exemplo, quando há um aumento repentino e drástico na quantidade de alguns medicamentos lipídicos solúveis no corpo, o ER suave dos hepatócitos no fígado os metaboliza em compostos solúveis em água, para que possam ser excretados na urina. Para fazer isso, a rede ER suave de um hepatócito pode quase dobrar de tamanho e depois reverter para sua forma e tamanho originais após a neutralização do ataque químico.

Síntese lipídica

As células secretoras de esteróides são caracterizadas por abundante retículo endoplasmático liso cujas membranas contêm as enzimas envolvidas na síntese de esterol e esteróides.

O córtex adrenal é um órgão importante para a síntese e secreção de hormônios esteróides. As células envolvidas nesse processo contêm uma extensa rede de ER. Embora exista uma grande variedade de hormônios produzidos pelas células das glândulas adrenais, elas podem ser classificadas amplamente como glicocorticóides, mineralocorticóides e hormônios sexuais. Os hormônios sexuais são produzidos em quantidades muito maiores nas gônadas, mas os glicocorticóides e mineralocorticóides são produzidos em grande parte nas glândulas adrenais e são sintetizadas a partir do colesterol. O colesterol é convertido em várias moléculas de esteróides diferentes, com as reações sendo catalisadas pelas enzimas da família de proteínas do citocromo p450. Algumas partes dessa via residem no pronto -socorro e outras ocorrem nas mitocôndrias.

Houve algumas evidências para sugerir que as células que estão fortemente envolvidas no metabolismo lipídico contêm relativamente pouco retículo endoplasmático áspero, apesar da óbvia necessidade de uma variedade de enzimas. Nessas células, os pesquisadores identificaram subfrações de ER suave que contêm proteínas normalmente observadas no retículo endoplasmático áspero, como o complexo translocon e as proteínas chaperona. Isso sugere que o ER suave também pode estar envolvido na síntese de proteínas, importação cotranslacional de polipeptídeos e controle de qualidade para proteínas recém -sintetizadas.

Loja de cálcio

O papel do retículo endoplasmático liso no armazenamento e liberação de íons de cálcio é de particular importância nas células do sistema nervoso e muscular que usam sinalização mediada por cálcio para excitação e contração. Sob condições de repouso, o lúmen do ER pode estar parcialmente cheio. Após um grande influxo de cálcio na célula durante a excitação, o retículo endoplasmático suave pode atuar como um coletor, permitindo que as células se recuperem dos efeitos da despolarização da membrana. O ER pode armazenar e liberar íons de cálcio de maneiras complexas e, em alguns cenários, pode até estar implicado na criação de uma “memória” da atividade neuronal.

A presença de dois tipos de canais CA2+ transmembranar na membrana ER permite esse processo de sinalização sofisticado. Estes são receptores de inositol-1,4,5-trisfosfato (INSP3Rs) e receptores de rianodina (Ryrs). Algumas enzimas ATPase mediadas por Ca2+ também direcionam a interação das armazenas ER Ca2+ com a membrana plasmática e as mitocôndrias. A extensa rede de ER suave dentro dos neurônios modula a excitação e transmissão de impulsos nervosos de uma célula para outra e até permite alterações locais na concentração de Ca2+.

O retículo endoplasmático liso das células musculares é ainda mais amplamente modificado. Embora toda fibra muscular precise da liberação coordenada de Ca2+ do retículo sarcoplasmático para se contrair como uma única unidade, essa propriedade se torna ainda mais importante nas células musculares cardíacas. A ativação síncrona de mais de 10.000 eventos de Spark Ca2+ resulta em toda a célula banhada transitoriamente em íons Ca2+. Isso ativa os miofilamentos cardíacos e resulta em sua contração. Após o evento de contração, o suave ER funciona como uma pia para esses íons, permitindo que as células retornem rapidamente ao seu estado relaxado.

Também há evidências crescentes de que a interação entre o ER e as mitocôndrias não é apenas importante para o metabolismo lipídico, mas também para coordenar os sinais da célula e induzir apoptose. Em muitos modelos de morte celular programada, a liberação de íons Ca2+ do ER é necessária para a ativação de proteínas apoptóticas. Algumas proteínas dentro do ER também são enzimas efetoras nessa via. Estão surgindo evidências de que o ER pode até induzir apoptose através da sinalização de Ca2+ quando a célula está sob estresse.

Termos de biologia relacionados

  • CA2+ Spark – eventos intracelulares de liberação de Ca2+ importantes para a coordenação entre excitação e contração de uma célula. Particularmente importante nas células musculares.
  • Endossimbiontes – organismos que vivem em outros organismos. As mitocôndrias são consideradas endossimbiontes antigos das primeiras células eucarióticas.
  • Proteínas motoras – proteínas que funcionam como motores moleculares, convertendo energia química em energia mecânica, enquanto se move ao longo de uma superfície adequada.
  • Retículo endoplasmático áspero-seções da membrana ER contendo ribossomos ligados à membrana.

Questionário

1. Qual destes é verdade sobre o retículo endoplasmático suave? A. dependente dos filamentos intermediários do citoesqueleto B. feito de cisternae tubular com 100 nm de diâmetro C. A interação com mitocôndrias influencia várias de suas funções D. Todas as opções acima

Resposta à pergunta nº 1

C está correto. A interação do ER suave com as mitocôndrias não apenas influencia suas funções no metabolismo de carboidratos e lipídios, mas também desempenha um papel importante na integração dos sinais de toda a célula e na indução de apoptose sob certas condições. Embora a formação do retículo endoplasmático dependa da maquinaria citoesquelética da célula, particularmente microtúbulos, a importância dos filamentos intermediários não é muito clara. O pronto-socorro é feito de cisternas tubulares e folhas bidimensionais. No entanto, o diâmetro das cisternas raramente excede 60 nm. No fermento, eles são ainda menores, com um diâmetro de cerca de 30 nm.

2. Qual destes é uma função do retículo endoplasmático suave? A. Síntese e secreção de hormônios esteróides B. Manutenção e regeneração da membrana plasmática C. armazenamento e liberação de íons Ca2+ D. Todos os itens acima

Resposta à pergunta nº 2

D está correto. O SER forma uma rede poligonal tridimensional através da célula e é frequentemente feita de cisternae. Ele contém uma série de enzimas envolvidas na síntese de esterol e hormônio esteróide. Seu papel na criação de colesterol e fosfolipídeo torna importante na geração e manutenção da membrana plasmática e todo o sistema endomembranar. Ele também armazena e libera cálcio – uma função particularmente importante nas células excitáveis.

3. Quais dessas proteínas influenciam o armazenamento de cálcio do ER suave? A. Proteínas que aumentam a expressão do receptor (reeps) B. receptores de rianodina e receptores de inositol-1,4,5-trifosfato C. reticulo e DP1 D. Todos os itens acima

Resposta à pergunta nº 3

B está correto. Reeps, reticinons e DP1 estão envolvidos na estabilização da estrutura curva dos túbulos ER. No entanto, são os receptores de rianodina e os receptores de inositol-1,4,5-trisfófato que influenciam sua loja de cálcio.

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