Retículo Endoplasmático e Complexo de Golgi

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Sistema Endomembranas I – Retículo Endoplasmático
Sistemas endomembranas: complexo de golgi, retículo endoplasmático, peroxissomos e os ribossomos. A mitocôndria não faz parte. 
Essas membranas estão em contato com o meio aquoso e suportadas pelo citoesqueleto. 
Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) – sistema de túbulos achatados, interconectadas, com ribossomos aderidos a membrana, localizado dentro do citoplasma.
Essa compartimentalização conhecida como RER inicialmente é descrita como proeminências fisiológicas celulares responsáveis pela síntese de proteínas, dentre as quais estão aquelas que vão para o exterior da célula, que serão exportadas, mas não somente essas. 
Existem 3 atividades relacionadas ao Retículo Endoplasmático Rugoso, todas elas relacionadas a síntese de proteínas: 
	Síntese de proteínas que serão exportadas, por exemplo os hormônios proteicos;
	Renovação das proteínas e enzimas da membrana;
	Síntese de enzimas que compõem o conteúdo lisossomal.
Retículo Endoplasmático Liso ou Agranular (REL) – sistema de túbulos cilíndricos e achatados, sem ribossomos aderidos a membrana.
A ausência de ribossomos faz completa diferença em seu reconhecimento morfológico e em sua função. Dessa forma, o REL atua na síntese de esteroides e fosfolipídeos, ou seja, fabrica lipídeos, que são incorporados nas membranas. 
As células do pâncreas produzem várias proteínas, inclusive hormônios que são produzidos pelo Retículo Endoplasmático Rugoso (RER), então, nessas células existe grande desenvolvimento de RER para suportar a grande produção de enzimas e proteínas (que sairão como hormônios, em sua maioria). Dessa forma, uma célula que possui grande quantidade de RER possuirá a função de produzir muitas enzimas e proteínas. 
Quando encontramos células com grande quantidade de Retículo Endoplasmático Liso (REL) isso quer dizer que a célula tem função de sintetizar lipídeos, como por exemplo as células de Leydig, que produzem substâncias esteroidais, dessa forma, nesta célula predomina a presença de REL.
Fora essas células bem características, observa-se em todas as células a presença de RER e REL. Naquelas especializadas na produção de proteínas, aumenta-se a área de RER e naquelas especializadas na produção de lipídeos, aumenta-se a área de REL. Contudo, nas células normais encontram-se os dois tipos de retículos endoplasmáticos. 
Quando precisa-se estudar especificamente uma dessas organelas, faz-se uma homogenização do material celular e nesse processo, obtêm-se estruturas que são pequenas vesículas com ribossomos aderidos, que caracterizam microssomos (que não é uma organela e sim uma resultante do processo de homogenização). Faz-se um gradiente com sacarose e coloca-se na centrífuga. Nesse processo de centrifugação se formará um gradiente com grau de sedimentação diferente para o retículo endoplasmático liso e para o retículo endoplasmático rugoso, obtendo-se as duas frações separadas. O rugoso é mais denso, pois possui ribossomos e o liso, por ser menos denso, fica em um gradiente mais acima. 
O Retículo Endoplasmático é um suporte mecânico, responsável por segregação de produtos. 
No RER sintetiza e segrega produtos de origem proteica.
REL segrega e sintetiza substâncias de origem lipídica. 
	O REL, além da síntese de lipídeos, atua no processo de destoxificação celular. 
	Possui uma enzima que faz parte da cadeia de degradação do glicogênio (a glicose 6-bifosfato): quando a célula está degradando glicogênio em glicogenólise, uma das vias da glicogenólise é uma enzima que está na membrana do REL – glicose 6-bisfosfato. 
	Principalmente no REL há a reserva de cálcio e a regulação de cálcio dentro da célula ocorre por conta disso. 
Com relação ao RER
Tipos celulares - produtos de secreção dessas células, componentes abundantes na luz do retículo endoplasmático rugoso: 
A informação vem através do RNA mensageiro diretamente para o RER. 
	Hepatócitos – albumina, lipoproteína, fibronectina, transferina. 
	Linfócitos (células β do pâncreas) – insulina.
	Células α do pâncreas – glucagon.
	Células Δ do pâncreas – tripsina, quimiotripsina. 
	Células secretoras da glândula saliva – amilase.
Para haver a síntese de proteínas, o DNA passa pelos processos de Duplicação, Transcrição e Tradução. A transcrição vai contar com um RNA mensageiro. Nas células eucarióticas a transcrição é exclusiva, ou seja, cada RNA mensageiro vai sintetizar um tipo de proteína; nas bactérias um RNA só possui todas as informações para a síntese de todas as proteínas. O RNA mensageiro sai do núcleo em direção ao citoplasma. Ele possui uma sequência sinal de nucleotídeos que indica para a célula seu destino e função, no caso o RER produzir proteína. A tendência é esse RNA mensageiro se ligar aos ribossomos e esses ribossomos estão aderidos ao RER. Na superfície dessa membrana existem estruturas proteicas que suportam e interagem como os ribossomos que apresentam-se na forma de canal. Essa característica morfológica do RER mostra que a medida que o RNA mensageiro vai sendo produzido e a proteína vai sendo formada, essa proteína vai sendo lançada vetorialmente por esses canais, passando do citosol para o interior do RER.
No citoplasma existe uma partícula de RNA, chamada SRP (Partícula Reconhecedora de Sinal) que reconhece a sequência sinal de RNA, formando um complexo e esse complexo é encaminhado a superfície do RER para interagir com os ribossomos. Apenas a proteína sintetizada passa para a luz do RER. 
Esse complexo é reconhecido por um receptor, situado na membrana do RER. Esse receptor reconhece a partícula de RNA que reconheceu a sequência sinal do RNA mensageiro. 
Uma vez reconhecida, nós temos os canais chamados translocon (proteína). A medida que o processo de síntese ocorre, esse canal é aberto e nova proteína é sintetizada para a luz do retículo endoplasmático. Dessa forma fica protegida das enzimas presentes no citoplasma, ficando protegida dentro da luz do RER. 
Chaperona – proteína acessória, de uma família enorme de proteínas, presente dentro do RE, sua função é manter a proteína retilínea, senão a mesma enovelaria atingindo estrutura secundária e terciária, o que impediria a continuidade de sua passagem através do translocon. Dessa forma, em certos pontos da proteína que está sendo sintetizada, se prendem chaperonas, as custas da hidrólise de ATP, para manter a proteína retilínea, possibilitando o fluxo através do translocon. 
Reação pós-traducional primária – incorporação de carboidratos na proteína, dentro da luz do RER. 
Nem todas as proteínas possuem reações pós traducionais primárias, podendo ter de imediato, reações traducionais secundárias. 
Sec61 = translocon
Enzima peptidase – presente na membrana do RER, cujo o papel é desligar/hidrolizar o ponto do peptídeo de sinal, pois ele serve apenas para ser identificado pela partícula reconhecedora de sinal, não podendo fazer parte da proteína, dessa forma, a peptidase localizada na membrana do RER faz sua hidrólise. Se houver esse excedente dá erro na proteína. 
Processo de glicosilação – incorporação de açúcar em proteínas – reação pós traducional primária. 
Oligossacarídeos em glicoproteínas podem ter diversas funções. Dessa forma a glicosilação é importante para o enovelamento da proteína, servir de sinal de endereçamento, conferir estabilidade, funcionalidade da proteína.
Proteínas enoveladas erradas: quando esse enovelamento não acontece, quando a glicosilação das proteínas não ocorre, já foi descoberto o caminho de volta. Sabe-se hoje que a proteína que conseguiu se enovelar corretamente, sofrerá a ação de uma chaperona, que tentará encontrar o erro no enovelamento e organizar a orientação, para que o processo de enovelamento ocorra. Se a chaperona não obtiver sucesso, a proteína é devolvida para o citoplasma. 
Para que isso ocorra, a proteína não enovelada passa novamente pelo sec61, saindo do RER e indo para o citoplasma. No citoplasma, a proteína danificada é reconhecida pelas ubiquitinas.
As ubiquitinas marcam essa proteína, como proteína a ser hidrolisada, para que seus aminoácidos sejam reaproveitados. Então uma vez que essa proteína é ubiquitinizada, ela a levada para uma estrutura chamada propeossoma. Dessa forma, a proteína ubiquitinizada sofre um processo de hidrólise dentro do propeossoma e os aminoácidos vão ser disponibilizados no citoplasma. 
Lisossomas – possuem enzimas para hidrolisar qualquer substrato.
Propeossoma – lugar de hidrólise apenas de proteínas defeituosas, marcadas com ubiquitina. 
Digestão intracelular = lisossoma e propeossoma. 
Síntese de Lipídeos – Retículo Endoplasmático Liso
	Síntese mais simples. 
	A célula depende de fosfato e glicerol para formar a membrana. 
	Esses componentes são fornecidos em sua maioria pelo REL.
Ocorre na superfície da membrana do REL. O citoplasma fornece triacil-coaenzima, as enzimas vão fazendo a incorporação do fosfato e assim vai se compondo uma das monocamadas da membrana. 
Além da síntese de lipídeos, que é importante para a formação e manutenção das membranas celulares, o REL também é responsável pelo processo de detoxificação. Esse processo é importante principalmente para células que encontram-se em contato com substâncias tóxicas, o que vem acontecendo com frequência crescente, devido ao uso de herbicidas, conservantes, medicamentos, etc, que são absorvidos pelo fígado, onde os hepatócitos possuem uma grande quantidade de REL. Nas membranas do REL existem complexos enzimáticos que vão converter essas tóxicas em substâncias inócuas – sem efeito – ou de fácil excreção. Na prática, é adicionado as membranas do REL enzimas de oxiredução, que vão promover reações que tornam essas moléculas de fácil digestão, tornando-as hidrossolúveis, para que o rim as elimine. 
Na membrana do REL existe um complexo enzimático de oxiredução, chamado citocromo B 450. Então, a substância tóxica, ao passar por esse complexo, sofrerá várias reações, até se tornar uma solução de excreção – hidrossolúvel, podendo ser eliminada na urina. 
Processo de degradação de glicogênio
Processo de glicogenólise, que ocorre no citoplasma. Realizado pela enzima glicose-6-fosfatase, voltada para a face citoplasmática do REL, principalmente nos hepatócitos. Essa glicose-6-fosfatase é uma das enzimas da cascata de lise do glicogênio, mas ela está na membrana. Por isso que o REL está relacionado com a degradação do glicogênio. 
Regulação do Cálcio
Normalmente, a concentração de cálcio no citoplasma é baixa. Quando essa concentração aumenta, é porque um sinal foi reconhecido pelo receptor (proteína G), que ativou a fosfolipase C, que produziu IP3 e o IP3 vai induzir o retículo endoplasmático a liberar cálcio. Nem todo cálcio é enviado para fora da célula, grande parte do cálcio fica armazenado no R.E. e a outra parte fica nas mitocôndrias, dessa forma, quando não se necessita mais de cálcio no citoplasma, bombeia-se cálcio para fora da célula e para dentro do R.E.L. 
Todo produto gerado pelo R.E.L e R.E.R. vão em direção ao Complexo de Golgi. 
Complexo de Golgi
	Série de vesículas, circundadas por sacos achatados. 
	É no Complexo de Golgi que ocorrem as interações pós-traducionais secundárias/definitivas/finais – ocorrem na luz do complexo de Golgi. Nem todas as reações ocorrem no RER, as reações finais secundárias ocorrem no complexo de Golgi. 
	Existem processamentos secundários de lipídeos e proteínas, como por exemplo a glicosilação, sulfatação, fosforilação. Os lipídeos chegam ao C.G. via REL e as proteínas via RER. No CG existem enzimas que farão essas inserções nos lipídeos e nas proteínas. 
	O C.G. faz parte da via sintética secretora, porque algumas proteínas serão secretadas. A síntese ocorre no R.E. O C.G. faz o processamento e a seleção e suas vesículas transportam o produto a seu destino. 
O complexo de Golgi é descrito como estrutura em forma de sacos achatados mas que se intercomunicam, formando uma rede de sistemas de endomembranas, com uma única membrana separando o citoplasma da luz.
O complexo de Golgi possui polaridade, dividindo-o em face cis e trans.
Na face cis as membranas são mais finas, menos coradas, com vesículas menores e menos coradas. 
Na face trans as membranas são mais espessas, mais coradas, brotam mais vesículas, de maior tamanho, com conteúdos mais definidos. 
Passado a reação pós-traducional primária, o que ocorre com a proteína é o seguinte: a membrana do RER se projeta formando uma vesícula que contém a proteína. Essa vesícula vai brotar na superfície do R.E.R e vai se deslocar em direção à face cis do complexo de Golgi. Nessa face cis, a vesícula será incorporada e a proteína será liberada na luz do complexo de Golgi, para sofrer as reações pós-traducionais secundárias. 
Toda a proteína que o R.E. produz é passada para o C.G. E o C.G. seleciona e avalia cada proteína em sua luz. Junto as proteínas, é enviada para o complexo de Golgi também algumas enzimas e proteínas do R.E. e o C.G. seleciona e separa essas proteínas e as envia de volta para o R.E.R. 
O mesmo vale para os lipídeos. O lipídeo vai ser projetado para a face externa do REL, onde parte de sua membrana formará uma vesícula que será transportada pelo citoesqueleteto até a face cis do C.G. Esse lipídeo também sofrerá reações pós traducionais secundárias. 
O C.G. faz reações complementares, adiciona moléculas, tornando as proteínas ativas em função disso. Nele entra uma proteína primária completa e sai uma proteína com função ativa. Não trata-se de empacotamento, pois não sai o mesmo produto que nele entra. 
No caso das proteínas, na luz do complexo de Golgi ocorrem reações pós traducionais secundárias.
Nos lipídeos também ocorrem reações químicas, onde há a incorporação de certos radicais. 
Na face trans, onde as vesículas são maiores e o conteúdo mais definido, existem 3 saídas:
	Saída para secreção – proteínas de secreção vão até a membrana do complexo de Golgi, brotam na sua face trans, circulam até a membrana plasmática, com o auxílio do cito-esqueleto, incorporam-se nessa membrana, e são liberadas no meio externo.
	Enzimas parar compor o conteúdo lisossomal.
	Vesículas que vão se inserir na membrana plasmática, através das enzimas, saindo da face trans. Essas vesículas, que vão até a membrana plasmática por ação do cito-esqueleto, incorporam-se nela, ajudando a compô-la. 
As vesículas que brotam das membranas são recobertas por uma capa de proteínas chamadas protrina – matem formato das vesículas.