A Síntese de Macromoléculas

Síntese de macromoléculas

A primeira etapa desse processo se inicia no núcleo, quando se tem a transcrição de genes. Esse material genético, à medida que vão chegando sinais para regiões específicas e vão se associando a ele, terão suas informações genéticas expressas copiadas, na forma de mensagem (RNAm). Depois disso, os ribossomos se associam ao RNAm, produzindo proteínas, no processo de tradução.

É importante se ter a noção de que para manter a vida - o funcionamento das células e suas estruturas -, é necessário que o organismo esteja, continuamente, produzindo proteínas, carboidratos e lipídeos. Porque essas macromoléculas juntas formam a estrutura das células e são responsáveis pelas funções desempenhadas. Essa aula irá descrever como elas são produzidas, apesar de os carboidratos e lipídeos envolverem processos bioquímicos, dependentes de ações de enzimas (conteúdo estudado em outra frente). A descrição será mais das estruturas envolvidas nesses processos.

Ribossomos

Para entender a síntese de proteínas, é importante ter uma noção de quem são os ribossomos. Eles costumam ser visualizados junto aos RNAm, formando estruturas chamadas de polirribossomos, com o intuito de produzir diversas proteínas simultaneamente.

A síntese de proteínas não é realizada apenas em ribossomos associados ao RER, eles podem estar livres no citosol também. Essa diferenciação também é expressa nas funções e no destino que as proteínas sintetizadas terão, pois as dos polirribossomos livres são consideradas residentes - permanecem dentro da célula, no próprio citoplasma dela ou destinadas às outras estruturas, como núcleo, mitocôndrias e peroxissomos. Enquanto os associados ao RER, as proteínas são sintetizadas nas cisternas do mesmo e destinadas para a exportação, sendo assim, podem ser destinadas para a corrente sanguínea, às membranas, aos lisossomos ou como parte da matriz extracelular. Além disso, elas são modificadas para que tenham um destino final, o que ocorre sob atuação de enzimas (glicosilação, por exemplo).

Retículo endoplasmático rugoso (RER)

A morfologia dessa organela se dá por um sistema de tubos, delimitados por membrana (tornando-a um compartimento) e com o interior denominado cisterna/luz/lúmen, que podem armazenar as proteínas enquanto elas estão sendo modificadas ou destinadas para outros locais. Dependendo da composição do RER, as cisternas podem estar mais ou menos dilatadas. Além disso, essa rede de tubos é conectada, mesmo que isso não esteja visível em todas as situações. Sua diferenciação com o REL está justamente na adesão de ribossomos, visto que o REL não os tem.

Classificação de células

A - Eritroblasto é a célula precursora da hemácia/eritrócito, sendo assim, a célula jovem e nucleada. Ela sintetiza todas as proteínas que fariam parte dela.[pic 1]

B e C - Plasmócito e Eosinófilo são células associadas com a função de defesa do organismo, sendo que a primeira sintetiza anticorpos e a outra sintetiza uma série de proteínas que serão liberadas na corrente circulatória, com o intuito de ajudar nos processos de defesa, principalmente de infecções.

D - Célula acinosa do pâncreas, por sua vez, é responsável pela síntese de proteínas com função de enzimas digestivas.

Para entender como está a função de síntese de uma célula é preciso analisar o seu núcleo, se ele é capaz de realizar a etapa de transcrição de genes. Nesse caso, a cromatina precisa estar descondensada, indicada também pela evidência do nucléolo, para que seja possível acessar o material genético - fatores de transcrição se associam a ele - a ser transcrito e, consequentemente, produzindo mensagens para a síntese de proteínas.

O núcleo dessas células têm poros, que permitem a saída do RNAm produzido no seu interior, assim como dos ribossomos, e ambos, no citoplasma, atuam na síntese de proteínas. Na imagem anterior é possível observar que o núcleo das quatro células permitem o acontecimento desse processo, mas ainda há uma outra etapa a ser analisada: a presença de ribossomos. Nesse caso, o eritroblasto tem o predomínio de ribossomos livres no citoplasma e isso indica que eles realizam a síntese, na maioria das vezes, de proteínas residentes (hemoglobina, necessárias para o transporte de gases nas hemácias). Já no caso do plasmócito, observa-se uma elevada presença de RER e, portanto, a síntese é, principalmente, de proteínas para exportação - essa informação se confirma ao associá-la com a função dessa célula, de produção de anticorpos, que são secretados na corrente sanguínea para defesa do organismo. As outras duas células também possuem RER desenvolvido, então, sintetizam proteínas a serem secretadas para o meio extracelular, sendo que a diferença para a anterior é o armazenamento da proteína em grânulos de secreções antes de serem liberadas, o que acontece no eosinófilo e na célula acinosa.

Na microscopia de luz não se vê organelas, mas os processos de coloração permitem marcar/evidenciar estruturas, o que indica onde está localizada cada uma delas na célula. A evidência do RER, nesse caso, é chamada de ergastoplasma.

PARÊNTESES DA AULA DO LAZO: A hematoxilina e a eosina (HE) são dois corantes, sendo a primeira responsável por corar as estruturas em roxo e apenas as ácidas (DNA, RNA), por ser um corante básico. Enquanto isso, a maior parte das estruturas do citoplasma possuem características mais básicas, que são coradas pela eosina, dando um aspecto mais rosado.[pic 2]

A imagem mostrada ao lado é dos ácinos pancreáticos, um conjunto de células acinosas do pâncreas, corados com HE. A linha desenhada em azul é a delimitação de uma célula.

O núcleo está corado em roxo, assim como o citoplasma está em rosa, como era o esperado. No entanto, há uma região, na base da célula, que está corada em roxo, mesmo sendo citoplasma, o que indica a existência de uma estrutura ácida. Nesse caso, são os ribossomos associados ao RER.[pic 3]

A mesma situação foi descrita para os neurônios, mas com o uso de outro corante básico. Desse modo, o citoplasma dessa célula também expressa uma coloração forte, devido aos ribossomos associados ao RER. No entanto, ao invés de ser chamado de ergastoplasma, é denominado corpúsculo de Nissl.

Toda célula que possui uma intensa capacidade de síntese costuma ser associada com núcleo claro, nucléolo evidente (pela etapa de transcrição) e o citoplasma com elevada presença de RER ou de ribossomos livres. Normalmente, quando a presença do RER é muito significativa, o complexo de golgi também será, uma vez que ele fica responsável por armazenar, as proteínas produzidas pelo RER, em vesículas secretoras.

Retículo endoplasmático liso (REL)

A característica morfológica do REL é bastante diferente do RER, ao invés de ter o aspecto tubular, ele possui um aspecto mais contorcido. Além disso, na membrana do REL não possui ribossomos aderidos, motivo pelo qual recebe esse nome. Portanto, é possível dizer que ele é um compartimento anastomosado/contorcido, sem ribossomos aderidos, formado por uma única membrana e que também delimita a sua cisterna. Os tubos anastomosados do REL são conectados, apesar de nem sempre essa característica poder ser visualizada, por causa do corte feito. Sabe-se também que há uma conexão entre o REL e o RER, além de suas próprias.