Retículo Endoplásmico Definição
O retículo endoplásmico (RE) é uma grande organela feita de folhas e túbulos membranosos que começam perto do núcleo e se estendem através da célula. O retículo endoplasmático cria, embala e segrega muitos dos produtos criados por uma célula. Os ribossomos, que criam proteínas, linham uma porção do retículo endoplasmático.
Endoplasmic Reticulum Overview
A estrutura inteira pode ser responsável por uma grande proporção do sistema endomembrana da célula. Por exemplo, em células como os hepatócitos hepáticos especializados na secreção e desintoxicação de proteínas, as ER podem ser responsáveis por mais de 50% da camada lipídica total da célula. Da mesma forma, o sistema de membrana do RE 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 à membrana nuclear externa, mesmo que suas composições possam ser diferentes. As ER contêm proteínas especiais incorporadas na membrana que estabilizam a sua estrutura e curvatura. Esta organela atua como um importante regulador da função celular, pois interage estreitamente com uma série de outras organelas. Os produtos do retículo endoplasmático viajam frequentemente para o corpo Golgi para embalagem e processamento adicional antes de serem segregados.
Esta é uma imagem microscópica de uma secção de tecido pulmonar de mamíferos. O canto inferior direito da imagem mostra o núcleo e o resto da imagem ilustra a natureza extensiva das ER. Pequenas olheiras são mitocôndrias que existem em proximidade física com as membranas das ER.
Função do retículo endoplasmático
As ER desempenham um número de papéis dentro da célula, desde a síntese de proteínas e metabolismo lipídico até a desintoxicação da célula. Cisternas, cada uma das pequenas dobras do retículo endoplasmático, são comumente associadas ao metabolismo lipídico. Isto cria a membrana plasmática da célula, assim como retículos e organelas endoplasmáticas adicionais. Eles também parecem ser importantes na manutenção do equilíbrio de Ca2+ dentro da célula e na interação das ER com mitocôndrias. Esta interação também influencia o estado aeróbico da célula.
folhas de RÉ parecem ser cruciais na resposta da organela ao estresse, especialmente porque as células alteram a relação túbulos/folhas quando o número de proteínas desdobradas aumenta. Ocasionalmente, a apoptose é induzida pelas ER em resposta a um excesso de proteínas desdobradas dentro da célula. Quando os ribossomas se desprendem das folhas de ER, estas estruturas podem dispersar-se e formar cisterna tubular.
Embora as folhas de ER e os túbulos pareçam ter funções distintas, não existe uma delimitação perfeita dos papéis. Por exemplo, em mamíferos os túbulos e túbulos podem se interconverter, tornando as células adaptáveis a várias condições. A relação entre estrutura e função nas ER não foi completamente elucidada.
Síntese e Dobragem de Proteínas
Síntese de Proteínas ocorre no retículo endoplasmático rugoso. Embora a tradução para todas as proteínas comece no citoplasma, algumas são movidas para as ER para serem dobradas e classificadas para diferentes destinos. As proteínas que são translocadas para as Urgências durante a tradução são frequentemente destinadas à secreção. Inicialmente, estas proteínas são dobradas dentro das ER e depois movidas para o aparelho de Golgi onde podem ser enviadas para outras organelas.
Por exemplo, as enzimas hidrolíticas no lisossoma são geradas desta forma. Alternativamente, estas proteínas podem ser secretadas a partir da célula. Esta é a origem das enzimas do trato digestivo. O terceiro papel potencial para as proteínas traduzidas nas ER é permanecer dentro do próprio sistema endomembrana. Isto é particularmente verdadeiro para as proteínas de chaperone que ajudam na dobragem de outras proteínas. Os genes que codificam estas proteínas são upregulados quando a célula está sob stress de proteínas desdobradas.
Síntese Lípida
O retículo endoplasmático liso tem um papel importante na biossíntese de colesterol e fosfolipídio. Portanto, esta secção da ER é importante não só para a geração e manutenção da membrana plasmática, mas também do extenso sistema endomembrana da própria ER.
O SER é enriquecido em enzimas envolvidas em esteróis e vias biossintéticas esteróides e também é necessário para a síntese de hormonas 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 destes hormônios também envolve enzimas dentro das mitocôndrias, ressaltando ainda mais a relação entre estas duas organelas.
Calcium Store
O SER é um local importante para o armazenamento e liberação de cálcio na célula. Uma forma modificada do SER chamado retículo sarcoplasmático forma uma extensa rede em células contráteis, como as fibras musculares. Os íons de cálcio também estão envolvidos na regulação do metabolismo na célula e podem alterar a dinâmica citoesquelética.
A natureza extensa da rede de ER permite que ela interaja com a membrana plasmática e use Ca2+ para a transdução de sinal e modulação da atividade nuclear. Em associação com mitocôndrias, o RE também pode usar suas reservas 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 – cisterna e lâminas. As cisternas são tubulares em estrutura e formam uma rede poligonal tridimensional. Têm cerca de 50 nm de diâmetro em mamíferos e 30 nm de diâmetro em leveduras. As placas de ER, por outro lado, são sacos de membrana fechados, achatados bidimensionais que se estendem ao longo do citoplasma. São frequentemente associados a ribossomos e proteínas especiais chamadas translocons que são necessárias para a tradução de proteínas dentro da RER.
A alta curvatura dos túbulos das ER é estabilizada pela presença de proteínas chamadas reticulons e DP1/Yop1p. Os reticulons são proteínas associadas à membrana codificadas por quatro genes em mamíferos (RTN1-4). Estas proteínas localizam-se em túbulos de ER e nas bordas curvas das folhas de ER. DP1/Yop1p são uma classe de proteínas de membrana integral envolvidas na estabilização da estrutura da cisterna das ER.
Both reticulons e proteínas DP1/Yop1 formam oligómeros e interagem com o citoesqueleto. A oligomerização parece ser um dos mecanismos usados por estas proteínas para moldar o bico lipídico em um túbulo. Além disso, elas também parecem usar um motivo estrutural em forma de cunha que faz com que a membrana se curve. Estas duas classes de proteínas são redundantes, já que a superexpressão de uma proteína pode compensar a falta da outra.
A construção da ER está intimamente envolvida com a presença de elementos citoesqueléticos, especialmente microtúbulos. As membranas das ER, especialmente as cisternas, movem-se e ramificam-se ao longo dos microtubulos. Quando a estrutura do microtubulo é temporariamente interrompida, a rede do ER colapsa e só se reforma após o citoesqueleto do microtubulo ser restabelecido. Além disso, mudanças no padrão de polimerização dos microtubos são refletidas em mudanças na morfologia do RE.
Localização do retículo endoplasmático
O retículo endoplasmático processa a maior parte das instruções do núcleo. Como tal, o retículo endoplásmico envolve o núcleo e irradia para fora. Em células que secretam muitos produtos para o resto 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 grosso tem muitos ribossomos, que são o local primário da produção de proteínas. Esta porção da organela cria proteínas e começa a dobrá-las para a formação adequada. O retículo endoplásmico liso é o local primário para a síntese lipídica. Como tal, não contém nenhum ribossoma. Ao contrário, ele conduz uma série de reações que criam as moléculas fosfolípidas necessárias para criar várias membranas e organelas.
A versão rugosa do retículo endoplasmático é frequentemente mais próxima do núcleo, enquanto o retículo endoplasmático liso está mais distante do núcleo. Contudo, ambas as versões estão ligadas uma à outra e ao núcleo através de uma série de pequenos túbulos.
Tipos de Retículo Endoplásmico
Existem dois tipos principais de ER dentro de cada célula – retículo endoplasmático liso (SER) e retículo endoplásmico rugoso (RER). Cada um tem funções distintas e, muitas vezes, morfologia diferente. O RER está envolvido no metabolismo lipídico e actua como armazém de cálcio para a célula. Isto é particularmente importante nas células musculares que necessitam de iões Ca2+ para a contracção. A SER também está envolvida na síntese de fosfolípidos e colesterol. Muitas vezes está localizado perto da periferia da célula.
Por outro lado, o RER é comumente visto perto do núcleo. Ele contém ribossomos ligados à membrana que lhe dão a aparência característica de ‘áspero’. Estes ribossomas estão a criar proteínas que são destinadas ao lúmen das ER e são movidas para a organela à medida que estão a ser traduzidas. Estas proteínas contêm um pequeno sinal criado por alguns aminoácidos no seu terminal N e são inicialmente traduzidas no citoplasma.
No entanto, assim que o sinal é traduzido, proteínas especiais ligam-se à cadeia crescente de polipeptídeos e movem todo o ribossoma e maquinaria de tradução associada para o ER. Estes polipeptídeos podem ser proteínas residentes do RER, ou ser movidos em direcção à rede Golgi para serem classificados e segregados.