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Retículo endoplasmático

Última atualização em 20 de agosto de 2022

Definição do retículo endoplasmático

O retículo endoplasmático (ER) é uma grande organela feita de folhas e túbulos membranosos que começam perto do núcleo e se estendem pela célula. O retículo endoplasmático cria, pacotes e secreta muitos dos produtos criados por uma célula. Os ribossomos, que criam proteínas, alinham uma porção do retículo endoplasmático.

Visão geral do retículo endoplasmático

Toda a estrutura pode explicar uma grande proporção do sistema endomembranar da célula. Por exemplo, em células como hepatócitos hepáticos especializados em secreção e desintoxicação de proteínas, o ER pode ser responsável por mais de 50% da bicamada lipídica total da célula. Da mesma forma, o sistema de membrana ER é particularmente proeminente em células beta pancreáticas que secretam insulina ou dentro de linfócitos B ativados que produzem anticorpos.

Como visto na imagem, as membranas do retículo endoplasmático são contíguas com a membrana nuclear externa, mesmo que suas composições possam ser diferentes. O ER contém proteínas especiais embebidas em membrana que estabilizam sua estrutura e curvatura. Essa organela atua como um importante regulador da função celular porque interage de perto com várias outras organelas. Os produtos do retículo endoplasmático geralmente viajam para o corpo de Golgi para embalagens e processamento adicional antes de serem secretados.

Esta é uma imagem microscópica de uma seção do tecido pulmonar de mamíferos. O canto inferior direito da imagem mostra o núcleo e o restante da figura ilustra a natureza extensa do ER. Pequenos olheiros escuros são mitocôndrias que existem em proximidade física com as membranas do ER.

Função do retículo endoplasmático

O ER desempenha vários papéis dentro da célula, desde a síntese proteica e o metabolismo lipídico até a desintoxicação da célula. As cisternas, cada uma das pequenas dobras do retículo endoplasmático, são comumente associadas ao metabolismo lipídico. Isso cria a membrana plasmática da célula, bem como o retículo endoplasmático adicionais e as organelas. Eles também parecem ser importantes na manutenção do equilíbrio de Ca2+ dentro da célula e na interação do ER com as mitocôndrias. Essa interação também influencia o status aeróbico da célula.

As folhas de ER parecem ser cruciais na resposta da organela ao estresse, especialmente porque as células alteram sua proporção de túbulos para folhas quando o número de proteínas desdobradas aumenta. Ocasionalmente, a apoptose é induzida pelo ER em resposta a um excesso de proteína desdobrada dentro da célula. Quando os ribossomos se destacam de folhas de ER, essas estruturas podem se dispersar e formar cisternas tubulares.

Embora as folhas e túbulos de ER pareçam ter funções distintas, não há um delineamento perfeito de papéis. Por exemplo, em mamíferos túbulos e folhas podem se interconverter, tornando as células adaptáveis a várias condições. A relação entre estrutura e função no ER não foi completamente elucidada.

Síntese e dobragem de proteínas

A síntese proteica ocorre no retículo endoplasmático áspero. Embora a tradução para todas as proteínas comece no citoplasma, algumas são movidas para o ER para serem dobradas e classificadas para diferentes destinos. As proteínas que são translocadas para o ER durante a tradução são frequentemente destinadas à secreção. Inicialmente, essas proteínas são dobradas dentro do ER e depois movidas para o aparelho de Golgi, onde podem ser despachadas para outras organelas.

Por exemplo, as enzimas hidrolíticas no lisossomo são geradas dessa maneira. Como alternativa, essas proteínas podem ser secretadas da célula. Esta é a origem das enzimas do trato digestivo. O terceiro papel potencial para as proteínas traduzidas no ER é permanecer dentro do próprio sistema endomembranar. Isso é particularmente verdadeiro para proteínas chaperone que ajudam na dobragem de outras proteínas. Os genes que codificam essas proteínas são regulados positivamente quando a célula está sob estresse de proteínas desdobradas.

Síntese lipídica

O retículo endoplasmático suave desempenha um papel importante na biossíntese de colesterol e fosfolipídio. Portanto, esta seção do ER é importante não apenas para a geração e manutenção da membrana plasmática, mas do extenso sistema endomembranar do próprio ER.

O SER é enriquecido em enzimas envolvidas nas vias biossintéticas de esterol e esteróides e também é necessário para a síntese de hormônios esteróides. Portanto, o SER é extremamente proeminente nas células da glândula adrenal que secretam cinco grupos diferentes de hormônios esteróides que influenciam o metabolismo de todo o corpo. A síntese desses hormônios também envolve enzimas nas mitocôndrias, ressaltando ainda mais a relação entre essas duas organelas.

Loja de cálcio

O SER é um local importante para o armazenamento e liberação de cálcio na célula. Uma forma modificada do SER chamada retículo sarcoplasmático forma uma extensa rede em células contráteis, como fibras musculares. Os íons cálcio também estão envolvidos na regulação do metabolismo na célula e podem alterar a dinâmica citoesquelética.

A natureza extensa da rede de ER permite interagir com a membrana plasmática e usar o CA2+ para transdução de sinal e modulação da atividade nuclear. Em associação com mitocôndrias, o ER também pode usar seus estoques de cálcio para induzir apoptose em resposta ao estresse.

Estrutura do retículo endoplasmático

O sistema de membrana do retículo endoplasmático pode ser morfologicamente dividido em duas estruturas – cascata e folhas. As cisternas são tubulares em estrutura e formam uma rede poligonal tridimensional. Eles têm cerca de 50 nm de diâmetro em mamíferos e 30 nm de diâmetro em leveduras. As folhas, por outro lado, são sacos achatados bidimensionais e fechados por membrana que se estendem pelo citoplasma. Eles são frequentemente associados a ribossomos e proteínas especiais chamadas translocons necessárias para a tradução de proteínas dentro do RER.

A alta curvatura dos túbulos de ER é estabilizada pela presença de proteínas chamadas reticulo e DP1/YOP1P. Os reticulosos são proteínas associadas à membrana codificadas por quatro genes em mamíferos (RTN1-4). Essas proteínas localizam -se nos túbulos de ER e nas bordas curvas das folhas de ER. DP1/YOP1P são uma classe de proteínas da membrana integral envolvidas na estabilização da estrutura das cisternas ER.

Tanto os reticulosos quanto as proteínas DP1/YOP1 formam oligômeros e interagem com o citoesqueleto. A oligomerização parece ser um dos mecanismos usados por essas proteínas para moldar a bicamada lipídica em um túbulo. Além disso, eles também parecem usar um motivo estrutural semelhante a uma cunha que faz com que a membrana seja curva. Essas duas classes de proteínas são redundantes, uma vez que a superexpressão de uma proteína pode compensar a falta da outra proteína.

A construção do ER está intimamente envolvida na presença de elementos citoesqueléticos, especialmente microtúbulos. As membranas de ER, especialmente as cisternas, movem -se e ramo ao longo dos microtúbulos. Quando a estrutura do microtúbulo é temporariamente interrompida, a rede de ER entra em colapso e reforma somente após o citoesqueleto do microtúbulo ser restabelecido. Além disso, as alterações no padrão de polimerização por microtúbulos são refletidas nas mudanças na morfologia do ER.

Localização do retículo endoplasmático

O retículo endoplasmático processa a maioria das instruções do núcleo. Como tal, o retículo endoplasmático envolve o núcleo e irradia para fora. Em células que secretam muitos produtos para o restante do corpo, o retículo endoplasmático pode ser responsável por mais de 50% da célula.

Em geral, o núcleo expressa mRNA (RNA mensageiro), que diz à célula como construir proteínas. O retículo endoplasmático áspero tem muitos ribossomos, que são a localização principal da produção de proteínas. Essa parte das organelas cria proteínas e começa a dobrá -las na formação adequada. O retículo endoplasmático suave é o local principal para a síntese lipídica. Como tal, ele não contém ribossomos. Em vez disso, realiza uma série de reações que criam as moléculas fosfolipídicas necessárias para criar várias membranas e organelas.

A versão áspera do retículo endoplasmático é frequentemente mais próxima do núcleo, enquanto o retículo endoplasmático suave está mais longe do núcleo. No entanto, ambas as versões estão conectadas entre si e o núcleo através de uma série de pequenos túbulos.

Tipos de retículo endoplasmático

Existem dois tipos principais de ER dentro de cada célula – retículo endoplasmático liso (Ser) e retículo endoplasmático áspero (RER). Cada um tem funções distintas e, muitas vezes, morfologia diferente. O SER está envolvido no metabolismo lipídico e atua como o armazenamento de cálcio para a célula. Isso é particularmente importante nas células musculares que precisam de íons Ca2+ para contração. O SER também está envolvido na síntese de fosfolipídios e colesterol. É frequentemente localizado perto da periferia da célula.

Por outro lado, o RER é comumente visto próximo ao núcleo. Ele contém ribossomos ligados à membrana que oferecem a aparência “áspera” característica. Esses ribossomos estão criando proteínas destinadas ao lúmen do ER e são movidas para a organela à medida que estão sendo traduzidas. Essas proteínas contêm um sinal curto criado por alguns aminoácidos em seu terminal N e são inicialmente traduzidos no citoplasma.

No entanto, assim que o sinal for traduzido, as proteínas especiais se ligam à cadeia polipeptídica crescente e move todo o ribossomo e a maquinaria de tradução associada ao ER. Esses polipeptídeos podem ser proteínas residentes do RER, ou serem movidas em direção à rede de Golgi para serem classificadas e secretadas.

Questionário

1. Qual destes é verdade sobre o retículo endoplasmático?

2. Qual destes é uma função do retículo endoplasmático suave?

3. Qual destes é verdade sobre as funções de proteínas que estabilizam a estrutura do retículo endoplasmático?

4. Qual das alternativas a seguir não é uma função do retículo endoplasmático?

5. Você está olhando através de um microscópio para uma célula do pâncreas. Dentro de cada célula, você vê uma membrana dobrada que parece ocupar a maior parte da célula. O que é essa estrutura?

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