O retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi são duas organelas ligadas à membrana encontradas em eucariotos. Ambas as organelas estão intimamente associadas e funcionalmente relacionadas. O retículo endoplasmático (RE) e o aparelho de Golgi são dois componentes do sistema endomembrana de uma célula. Lisossomos e vesículas são os outros componentes do sistema endomembrana. Dois tipos de ER são encontrados na célula eucariótica, ER rugoso e ER liso. Os ribossomos estão ligados ao ER bruto, transportando cadeias polipeptídicas sintetizadas para o ER bruto. Modificações pós-tradução das proteínas ocorrem dentro do ER, maturando as proteínas. Essas proteínas maduras são transportadas para o aparelho de Golgi para serem transportadas para seu destino final, seja para os lisossomos, membrana plasmática ou secretadas da célula para o ambiente extracelular. A secreção para o meio extracelular ocorre por exocitose.

Este artigo explica,

1. O que é retículo endoplasmático - Estrutura, funções 2. O que é o aparelho de Golgi - Estrutura, funções 3. Relação entre o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi - Semelhanças entre o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi - Diferença entre o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi 4. Como as proteínas são transportadas do retículo endoplasmático para o aparelho de Golgi

O que é retículo endoplasmático

O retículo endoplasmático (RE), que é uma organela encontrada nos eucariotos, contém sacos membranosos achatados, interconectados entre si. Esses sacos são estruturas tubulares, chamadas cisternas. As cisternas são mantidas juntas pelo citoesqueleto da célula. Dois tipos de ER são encontrados: ER liso e ER rugoso. Apenas o RE bruto contém ribossomos ligados à membrana do RE. Smooth ER está envolvido no metabolismo lipídico. Rough ER fornece locais para a síntese de proteínas.

O que é o aparelho de Golgi

O aparelho de Golgi é outra organela encontrada nas células eucarióticas. É composto de quatro a seis cisternas cheias de líquido. O aparelho de Golgi fornece um local para a síntese de carboidratos como a pectina e a hemicelulose. Os glicosaminoglicanos, encontrados na matriz extracelular das células animais, também são sintetizados no aparelho de Golgi. Duas faces podem ser identificadas em Golgi: face cis e face trans.

Relação entre o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi

Semelhanças entre o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi

Ambos os aparelhos ER e Golgi estão envolvidos na formação do sistema endomembranar da célula. Eles são formados por sacos achatados, membranosos e cheios de líquido, chamados cisternas. As cisternas são mantidas juntas pelo citoesqueleto da célula.

Rough ER fornece locais para a síntese de proteínas na célula. Os ribossomos estão ligados à membrana do RE rugoso. As proteínas traduzidas são exportadas para o ER para maturação. Essas proteínas são novamente transportadas para o aparelho de Golgi para posterior maturação e classificação para seu destino final. Portanto, tanto o ER quanto o aparelho de Golgi estão envolvidos na maturação da proteína. Cadeias polipeptídicas recentemente sintetizadas interagem com proteínas chaperonas no lúmen ER. As proteínas, que devem ser secretadas e destinadas à superfície celular, atingem sua estrutura 3D pela formação de ligações dissulfeto entre resíduos de cisteína na cadeia polipeptídica. A formação de ligações dissulfeto entre resíduos de cisteína é facilitada pela proteína dissulfeto isomerase encontrada no ER. Uma vez que as proteínas alcançam sua estrutura 3D adequada, elas são liberadas das proteínas chaperonas. A glicosilação, que é a adição de cadeias de polissacarídeos à proteína, ocorre também no RE. Normalmente, as proteínas de membrana e as proteínas de secreção são glicosiladas. Algumas glicosilações ocorrem no RE e outras no aparelho de Golgi.

Ambos os aparelhos ER e Golgi são capazes de formar vesículas de transporte. Proteínas destinadas aos lisossomos, membrana plasmática ou secreção, são transportadas do RE para o aparelho de Golgi por pequenas vesículas de transporte chamadas vesículas transportadas revestidas com COPII. O aparelho de Golgi também forma vesículas secretoras para transportar proteínas selecionadas para seus destinos finais. O sistema de endomembrana da célula é mostrado na figura 1.

Figura 1: Sistema de endomembrana da célula

Diferença entre retículo endoplasmático e aparelho de Golgi

As cisternas no RE estão interligadas entre si, facilitando o transporte de macromoléculas pela célula. Em contraste, as cisternas do aparelho de Golgi contêm de quatro a seis pequenas cisternas. Eles não estão interconectados entre si. Mas duas faces podem ser identificadas em Golgi como face cis e face trans. Um fluxo direcional de material das cisternas cisternas para cisternas trans é observado em Golgi. As vesículas secretoras entram no Golgi por sua face cis e amadurecem e se dissociam da face trans. A rede de estruturas tubulares e cisternal encontradas em ambos os lados do Golgi são chamadas de rede cis Golgi (CGN) e rede trans Golgi (TGN). O transporte de proteínas do CGN para o TGN é denominado transporte vascular. A estrutura do aparelho de Golgi é mostrada na figura 2.

O ER e o aparelho de Golgi também estão envolvidos em outras funções na célula. Smooth ER está envolvido no metabolismo lipídico. Em contraste, o aparelho de Golgi fornece um local para a síntese de carboidratos como a pectina e a hemicelulose. Os glicosaminoglicanos, encontrados na matriz extracelular das células animais, também são sintetizados no aparelho de Golgi.

Figura 2: aparelho de Golgi

Como as proteínas são transportadas do retículo endoplasmático para o aparelho de Golgi

A maioria das proteínas que são traduzidas são destinadas ao ER, aparelho de Golgi, lisossomas ou membrana plasmática. A via que secreta proteínas do RE para o aparelho de Golgi, transportando para outros destinos, é chamada via biossintética-secretora. Essas proteínas são sintetizadas pelos ribossomos, que são ligados ao ER bruto. As cadeias polipeptídicas traduzidas são transportadas para o ER. O dobramento e o processamento das proteínas ocorrem dentro do ER. O aparelho de Golgi é a fábrica que recebe as proteínas do RE. Ele é encontrado na raiz de saída do ER. Do RE, as proteínas maduras são transportadas para o aparelho de Golgi. Esse transporte ocorre por pequenas vesículas chamadas vesículas transportadas revestidas com COPII, que saem dos locais de saída do ER.

As vesículas de transporte revestidas com COPII entram no aparelho de Golgi a partir da face cis da organela, fundindo-se com a membrana da cisterna. As proteínas então entram no CGN e são transportadas sequencialmente para o TGN, enquanto amadurecem posteriormente e são preparadas para seus destinos finais. As proteínas no aparelho de Golgi podem ser destinadas aos lisossomos, membrana plasmática ou secretadas no ambiente extracelular. Do TGN, as proteínas maduras saem do Golgi por vesículas secretoras.

Conclusão

ER, aparelho de Golgi, lisossomas e vesículas secretoras são chamados coletivamente de sistema endomembrana da célula eucariótica. ER contém superfícies ásperas e lisas. Smooth ER está envolvido no metabolismo lipídico. Rough ER está envolvido na síntese de proteínas ligando ribossomos em sua membrana. As proteínas sintetizadas nos ribossomos são transportadas para o RE bruto. Dentro do ER, essas proteínas sofrem maturação por modificações pós-tradução. Proteínas marcadas com oligossacarídeos são transportadas do ER para o aparelho de Golgi através de pequenas vesículas de transporte chamadas de vesículas revestidas com COPII. Essas proteínas entram no Golgi pelo CGN e são transportadas para o TGN, enquanto são separadas para serem transportadas para o seu destino final. O transporte de proteínas do CGN para o TGN é denominado transporte vascular. Durante o transporte vascular, as proteínas ainda sofrem modificações como a glicosilação. As proteínas selecionadas são transportadas para os lisossomas, membrana plasmática ou secretadas para o ambiente extracelular. O transporte de proteínas traduzidas dos ribossomos para o aparelho de Golgi através do retículo endoplasmático é denominado via biossintética-secretora.

Referência: 1. Cooper, Geoffrey M. “The Endoplasmic Reticulum.” The Cell: A Molecular Approach. 2ª edição. Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA, 01 de janeiro de 1970. Web. 24 de abril de 2017. 2. Cooper, Geoffrey M. “The Golgi Apparatus”. The Cell: A Molecular Approach. 2ª edição. Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA, 01 de janeiro de 1970. Web. 24 de abril de 2017. 3. Alberts, Bruce. “Transporte do pronto-socorro pelo aparelho de Golgi.” Biologia molecular da célula. 4ª edição. Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA, 01 de janeiro de 1970. Web. 24 de abril de 2017.

Cortesia da imagem: 1. “Endomembrane system diagram en” Por Mariana Ruiz LadyofHats - (Domínio Público) via Commons Wikimedia2. “Aparelho de Golgi (versão sem fronteiras) -en” Por Kelvinsong - Trabalho do próprio (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia