Por que alguns ribossomos se encontram associados ao reticulo endoplasmatico

No citoplasma de células eucarióticas, encontramos diversas organelas membranosas, entre elas o retículo endoplasmático. Essa organela é uma rede de vesículas e túbulos formada por uma membrana contínua junto à membrana externa que reveste o núcleo e delimita um espaço conhecido como cisterna do retículo endoplasmático.

O retículo endoplasmático está relacionado com diversas funções na célula. Dentre elas, podemos citar a produção de lipídios e proteínas que ocorre na membrana dessas organelas. Além disso, essa estrutura armazena cálcio, servindo como uma fonte de armazenamento intracelular.

O retículo endoplasmático pode ser dividido em dois tipos básicos: o rugoso ou granular e o liso ou agranular. O primeiro tipo apresenta como característica principal a presença de ribossomos na superfície da membrana voltada para o citoplasma. Já o retículo endoplásmatico agranular não apresenta ribossomos aderidos à membrana.

O retículo endoplasmático granular, que possui a membrana contínua à membrana externa que envolve o núcleo, tem como função principal guardar as proteínas que são usadas pela célula ou exportadas. Esse tipo de organela é, portanto, comum em tipos celulares que se relacionam com a síntese intensa de proteína, tais como as células do pâncreas e os plasmócitos. Além da segregação de proteínas, o retículo endoplasmático granular está relacionado com a glicosilação inicial das glicoproteínas, montagem de moléculas proteicas e a síntese de fosfolipídios.

O retículo endoplasmático agranular não apresenta ribossomos aderidos à membrana, que aparece contínua à membrana do retículo endoplásmatico granular. Esse tipo de retículo possui diversas funções, tais como síntese de alguns hormônios, síntese de fosfolipídios, hidrólise do glicogênio e processos de conjugação, oxidação e metilação. Esses últimos processos relacionam-se com a neutralização de substâncias tóxicas, tais como medicamentos. Nos hepatócitos e células que sintetizam hormônios esteroides a partir do colesterol, esse tipo de retículo é encontrado em abundância.

Outra função importante do retículo endoplasmático agranular é a de participação no processo de contração muscular. Essas organelas são encontradas nas células musculares estriadas e atuam acumulando e liberando íons cálcio para garantir o processo de contração. Nessas células, a organela é chamada de retículos sarcoplasmáticos.

Os ribossomos são estruturas presentes em todos os tipos celulares, estando, portanto, tanto em organismos procariontes quanto em organismos eucariontes.

Alguns autores classificam os ribossomos como organelas não membranosas, outros, no entanto, preferem não atribuir a denominação de organela a essas estruturas devido à sua ausência de membrana.

Responsáveis pela síntese de proteínas, os ribossomos são constituídos por RNA ribossomal e proteínas associadas. Podem ocorrer de maneira isolada no citosol ou então associados às membranas.

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O que é um ribossomo?

O ribossomo é uma estrutura, com 20 nm a 30 nm, presente em todos os tipos celulares. É composto por duas subunidades, uma maior e uma menor, formadas por RNA ribossomal (RNAr) e proteínas.

Nos organismos eucariontes, o RNA ribossomal é produzido na região do nucléolo, e as proteínas, na região do citoplasma. Após formadas, as proteínas migram para o núcleo, entrando nessa região pelos poros, para associarem-se ao RNA ribossomal e darem origem às subunidades que formarão os ribossomos.

As duas subunidades são formadas no núcleo, porém não se unem nesse local, migrando em direção ao citosol de maneira independente. É no citosol que elas, ligadas a uma molécula de RNA mensageiro (RNAm), formarão um ribossomo funcional, ou seja, capaz de sintetizar proteínas.

Vale salientar que, tanto em organismos procariontes quanto em organismos eucariontes, as subunidades irão juntar-se apenas após a ligação da subunidade menor a uma molécula de RNA mensageiro.

Quando um ribossomo está formado com suas duas subunidades, é possível observar a presença de quatro sítios de ligação: o sítio para a ligação da molécula de RNA mensageiro, que está presente na unidade menor, e os sítios P, A e E, que estão presentes na subunidade maior e são sítios de ligação para o RNA transportador.

No sítio P, temos uma molécula de RNA transportador (RNAt) ligada à cadeia polipeptídica em formação. No sítio A, verifica-se a presença de uma molécula de RNA transportador portando o próximo aminoácido que será adicionado à cadeia em formação. Por fim, temos o sítio E, que é o local onde o RNA transportador, agora sem transportar um aminoácido, deixa o ribossomo.

Os ribossomos de procariontes e os de eucariontes são responsáveis pela síntese de proteínas e apresentam-se bastante semelhantes. Entretanto, algumas diferenças podem ser observadas entre eles.

A primeira diferença diz respeito ao tamanho. Os ribossomos de eucariontes são maiores do que aqueles observados em organismos procariontes. A composição química dessas estruturas celulares também é diferente, apresentando, por exemplo, proteínas diferentes.

Essa diferença possui importância médica, uma vez que certos medicamentos são capazes de afetar os ribossomos de procariontes e de não afetarem os ribossomos das células eucariontes, sendo, portanto, importantes para o tratamento de doenças bacterianas.

Os ribossomos podem ser encontrados em diferentes locais da célula e, dependendo de sua localização, podem receber a denominação de livres ou ligados.

Os ribossomos livres são aqueles que estão soltos no citosol da célula, os ligados, por sua vez, são aqueles que estão associados às membranas do retículo endoplasmático e do envelope nuclear.

Ribossomos livres produzem proteínas que, em sua maioria, funcionarão no próprio citoplasma. Os ligados, no entanto, produzem proteínas que atuarão dentro de organelas ou que serão excretadas para fora da célula. Em procariontes, observa-se a presença apenas de ribossomos livres, uma vez que esses organismos apresentam células sem núcleo definido e não possuem organelas membranosas.

Vale destacar ainda que, em células eucariontes, existem ribossomos encontrados no interior de cloroplastos e mitocôndrias. Eles são menores que os ribossomos que estão livres no citosol ou ligados nas membranas.

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Função dos ribossomos

Os ribossomos atuam na síntese de proteínas, sendo, portanto, encontrados, em maior quantidade, em células com altas taxas de síntese proteica, como as células do pâncreas. Nas células com alta taxa de síntese, é comum a ocorrência de polirribossomos, que são grupos de ribossomos unidos por uma mesma molécula de RNA mensageiro. É o RNA mensageiro que contém o código para a sequência de aminoácidos que formará a cadeia polipeptídica que será sintetizada no ribossomo.

A síntese de proteínas ocorre nos ribossomos e envolve três etapas: início, elongação e término. Veja, a seguir, um resumo de cada uma delas:

• Início: na etapa de início, verifica-se a aproximação entre as subunidades do ribossomo, o RNA mensageiro e o RNA transportador. Esse último será responsável por levar o primeiro aminoácido que será colocado na cadeia polipeptídica.

• Elongação: nessa etapa temos a adição dos aminoácidos que comporão a cadeia polipeptídica. O RNA transportador chega ao sítio A, e seu anticódon pareia-se, por complementaridade, com o códon do RNA mensageiro. O aminoácido por ele trazido liga-se, por meio de uma ligação peptídica, com a cadeia polipeptídica em formação que está no sítio P. O ribossomo então move o RNA transportador que está no sítio A para o sítio P, e aquele que estava no sítio P, para o sítio E, onde será liberado. Nesse processo, o RNA mensageiro também se move, deixando o códon que será traduzido exposto no sítio A.

• Término: quando o ribossomo atinge o códon de termino (UAG, UAA e UGA) no RNA mensageiro, entra em ação o fator de liberação, uma proteína que promove a quebra da ligação entre o RNA transportador que está no sítio P e o último aminoácido da cadeia polipeptídica. Nesse momento, essa cadeia é liberada, e o complexo formado pelas subunidades ribossomais, o RNA mensageiro e o transportador, é desfeito.

Caso queira aprofundar-se mais nesse processo de tradução, leia nosso texto: Síntese proteica.

Ribossomos são estruturas, relacionadas com a síntese proteica, que ocorrem em todos os tipos celulares, até mesmo em procariontes. Livres no citosol, ou associados às membranas, os ribossomos são fundamentais para o funcionamento celular e sobrevivência do indivíduo. Veja, a seguir, mais sobre essa importante estrutura.

O que são ribossomos?

Trata-se de pequenas partículas que medem de 20 nm a 30 nm, sem membranas e formadas por proteínas e RNA ribossomal (RNAr). Alguns autores afirmam que os ribossomos são organelas não membranosas, outros, no entanto, assumem a ideia de que eles, devido à ausência de membranas, não podem ser considerados organelas celulares.

Nos eucariotos, os ribossomos são formados por quatro tipos de RNA ribossomal e, aproximadamente, 80 proteínas diferentes. A maior parte do RNA ribossomal é produzida no nucléolo, enquanto as proteínas são produzidas no citoplasma. As proteínas que formarão o ribossomo migram do citoplasma para o núcleo e associam-se aos RNA ribossomais, formando subunidades, que migram para o citoplasma.

Os ribossomos são formados por duas subunidades: subunidade maior e subunidade menor. Essas saem do núcleo separadas, mas se unem no citoplasma. Um ribossomo funcional é formado por ambas unidas e ligadas a uma molécula de RNA mensageiro (RNAm).

Esse ribossomo funcional é responsável por garantir a síntese de proteínas, e, quando o complexo é formado, podemos observar quatro sítios de ligação distintos, um sítio na unidade menor e três sítios na unidade maior (sítios P, A e E):

• Sítio para ligação da molécula de RNA mensageiro presente na unidade menor.

• Sítio P: Nesse local observa-se uma molécula de RNA transportador (RNAt) ligada à cadeia polipeptídica que está se formando.

• Sítio A: Nesse local observa-se a presença de RNA transportador carregando o próximo aminoácido, que será ligado à cadeia polipeptídica.

• Sítio E: Nesse local de saída, os RNA transportadores descarregados deixam o ribossomo.

Leia mais: Tipos de RNA - molécula fundamental para síntese proteica

Onde os ribossomos estão localizados?

Os ribossomos podem ser encontrados livres no citosol (ribossomos livres) ou então ligados à membrana do retículo endoplasmático e do envelope nuclear (ribossomos ligados).

Não podemos esquecer-nos ainda dos ribossomos encontrados no interior de cloroplastos e mitocôndrias e que se destacam por serem menores que os outros citados. Nas células procariontes, em que não há núcleo definido, nem organelas membranosas, os ribossomos são encontrados apenas livres no citosol.

Função dos ribossomos

Os ribossomos são organelas responsáveis pela síntese de proteínas na célula. Células responsáveis por grande produção de proteínas, como as do pâncreas, são ricas nessas estruturas. Além disso, em células com grande atividade metabólica, os ribossomos podem ser encontrados em agrupamentos, conhecidos como polirribossomos.

Independentemente do local onde os ribossomos estão na célula (livres ou ligados), eles atuarão na síntese proteica. A principal diferença, no entanto, está no local de destinação dessas proteínas. Ribossomos presentes no citosol produzem proteínas que geralmente são destinadas ao próprio citosol. Já os ribossomos ligados, geralmente, sintetizam proteínas que serão inseridas nas membranas para que possam ser empacotadas ou secretadas pela célula.

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A síntese de proteínas pode ser dividida em três etapas: início, elongação e término.

Na etapa de início, observa-se a aproximação das moléculas de RNA mensageiro e do RNA transportador, além das subunidades do ribossomo. O RNA transportador, nessa etapa, levará o primeiro aminoácido que formará a cadeia polipeptídica.

Após a etapa de início, temos a etapa de elongação. Nela os aminoácidos são adicionados um a um. O RNA transportador chega ao sítio A e pareia-se por complementaridade ao códon do RNA mensageiro. Ocorre então uma ligação peptídica entre o aminoácido que está no sítio A e a cadeia polipeptídica em formação que está no sítio P. O ribossomo move o RNA transportador do sítio A para o sítio P, e o RNA transportador, do sítio P, segue para o sítio E, onde é liberado. O RNA mensageiro também desloca-se nesse processo, fazendo com que no sítio A localize-se no próximo códon que será traduzido.

A última etapa é a etapa de término, marcada pela chegada no sítio A do ribossomo do códon de término. As trincas UAG, UAA e UGA sinalizam o fim da tradução, uma vez que não codificam nenhum aminoácido. Quando essas trincas surgem, entra em ação o fator de liberação, que será responsável pela liberação do polipeptídio. Após o fim do processo, todos os componentes separam-se, inclusive as duas subunidades ribossomais. Para saber mais sobre o processo de síntese proteica, acesse o texto: Síntese de proteínas.

Diferença entre os ribossomos de procariotos e eucariotos

Os ribossomos de procariotos e de eucariotos são bem semelhantes quanto a sua estrutura, entretanto, pequenas diferenças podem ser observadas entre eles. De maneira geral, os ribossomos dos eucariotos são maiores que aqueles presentes em organismos procariontes. Além disso, observa-se uma pequena diferença no que diz respeito à composição, sendo os ribossomos dos eucariotos mais complexos.

Por M.ª Vanessa Sardinha dos Santos
Professora de Biologia