Fonte:UFSC,disponivel em: <http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_pos2003/const_microorg/proteinas.htm>

1- Proteínas e Organelas

  As proteínas podem exercerem diversas funções dentro do organismos:

Estruturais ou pláticas:

  São aquelas que participam dos tecidos dando-lhes rigidez, consistência e elasticidade. São proteínas estruturais: colágeno (constituínte das cartilagens), actina e miosina (presentes na formação das fibras musculares), queratina (principal proteína do cabelo), fibrinogênio (presente no sangue), albumina (encontrada em ovos) e outras.

Hormonais:

  Exercem alguma função específica sobre algum órgão ou estrutura de um organismo como, por exemplo, esteroides, a insulina que retira a glicose em excesso do sangue (embora tecnicamente a insulina seja considerada apenas um polipeptídeo, devido a seu pequeno tamanho).

Defesa:

  Os anticorpos são proteínas que realizam a defesa do organismo, especializados no reconhecimento e neutralização de vírus, bactérias e outras substâncias estranhas.

  O fibrinogênio e a trombina são outras proteínas de defesa, responsáveis pela coagulação do sangue e prevenção de perda sanguínea em casos de cortes e ferimentos.

Energética:

  Obtenção de energia a partir dos canais que compõem as proteínas. Durante a fase de crescimento as crianças são especialmente sensíveis às deficiências de nutrientes, sobretudo proteínas. Deficiência de calorias ou proteínas na dieta desvia as proteínas para a função energética, levando à deficiência de crescimento. A necessidade diária de proteínas é de cerca de 1g/kg durante essa fase e 0,8-0,9g/kg na fase adulta.

Enzimática:

  São proteínas capazes de catalisar reações bioquímicas como, por exemplo, as lipases. As enzimas não reagem, são reutilizadas (sempre respeitando o sítio ativo) e são específicas.

  As enzimas reduzem a energia de ativação das reações químicas. A função da enzima depende diretamente de sua estrutura. Proteínas altamente especializadas e com atividade catalítica. Mais de 2000 enzimas são conhecidas, acreditava-se que cada uma era capaz de catalisar apenas um tipo diferente de reação química, porém novas pesquisas provaram que algumas enzimas podem catalisar diferentes reações químicas.

Condutoras de gases:

  O transporte de gases (principalmente do oxigênio e um pouco do gás carbônico) é realizado por proteínas como a hemoglobina e hemocianina presentes nos glóbulos vermelhos ou hemácias.

Relações das proteínas em suas diversas funções com as organelas

Mitocôndrias:

  Formada por uma dupla membrana fosfolipídica, sendo a camada externa lisa e a interna invagina-se formando cristas mitocondriais. Ao conjunto destas cristas dá-se o nome de matriz mitocondrial, onde se encontram as proteínas, ribossomas e ADN (responsável pela codificação das proteínas necessárias para a respiração celular). No seio destas camadas ocorre a última fase da oxidação, a respiração celular, o ciclo de Krebs, a fosforilação oxidativa, etc.

Ribossomo:

 São constituídos essencialmente por RNA ribosssómico e por cerca de 50 proteínas estruturais diferentes (ribonucleoproteínas) e não têm nenhuma membrana a envolvê-los. Responsável pela síntese protéica.

Complexo de Golgi: 

   Tem funções secretoras de glícidos e proteínas e é muito activo na formação das membranas e das paredes celulares. Intervêm desta forma, no processamento das proteínas ribossomáticas e na sua distribuição pelos dictiossomas.

   As vesículas que saem do retículo endoplasmático rugoso são encaminhadas até ao Complexo de Golgi onde vão ser modificadas de acordo com o seu destino final e direccionadas para o mesmo. Esta modificação inclui vários passos desde a fosforilação de resíduos de manose, na face cis, remoção de resíduos de manose, adição de N – acetilglucosamina, ramificação da cadeia (no compartimento médio) e adição de ácido N – acetilenuromínico, na face trans. A face cis, ou seja, a face de entrada de proteínas. Esta face é convexa e normalmente orientada para o núcleo. A face trans, ou seja, a face de saída das proteínas para isso são formadas diferentes tipos de vesículas transportadoras. Esta face é côncava.

  Na ausência destas vesículas as proteínas saem do complexo de golgi através do fluxo total ou ligadas a lisossomas

Peroxissomos:

    Em 1966, De Duve propôs a designação de peroxissoma em substituição da de "microbodies", então generalizada, salientando a existência simultânea, nestes organitos, de duas classes de enzimas: oxidases produtoras de peróxido de hidrogénio (água oxigenada) e catalases. Posteriormente, os peroxissomas foram identificados em diversas células animais e vegetais.

     Organelos de pequenas dimensões, no máximo 0,5 µm, rodeadas por uma membrana simples e muito permeável a moléculas de pequenas dimensões, como por exemplo, sacarose, iões inorgânicos, etc.

    Contêm abundantes enzimas oxidativas, nomeadamente, as catalases, oxidades, etc.

     Intervêm em vários processos, entre os quais, a respiração, a oxidação de ácidos gordos, a biossíntese do colestrol e ainda a nível da regulação.

     A síntese das proteínas da membrana e das proteínas enzimáticas da sua matriz ocorre nos ribossomas livres, sendo posteriormente incorporadas nos peroxissomas existentes, estes vão dar origem a novos peroxissomas.

Retículo endoplasmático rugoso :

   Coberto por ribossomas na sua superfície externa participa na síntese e armazenamento de proteínas que posteriormente são enviadas para o meio extracelular. A sintese proteica inicia-se no citosol por ribossomas livres.

   As proteínas devem transitar pelo retículo e possuem uma sequência específica de aminoácidos (N-terminal) que funciona como um sinal que é reconhecido por um complexo de reconhecimento do sinal – SRP (constituído por seis cadeias polipeptidicas e um RNA). Quando ocorre a ligação do SRP à cadeia nascente pára a tradução do Rnam. Esta só recomeça quando um receptor específico do retículo endoplasmástico rugoso reconhece o conjunto ribossoma – Rnam – cadeia nascente – SRP e promove a ligação deste conjunto ao retículo endoplasmático rugoso o que faz com que ocorra a saída do SRP.

    À medida que as proteínas são sintetizadas, o Retículo Endoplasmático vai removendo algumas, nomeadamente:

1.   Proteínas hidrossolúveis – são translocadas através da membrana e de seguida libertadas no lúmen do Retículo Endoplasmático e posteriormente vão ser enviadas sob a forma de vesículas para outros organelos.

2.   Proteínas transmembranares – são translocadas ao longo da membrana, mas apenas parcialmente o que faz com que fiquem a fazer parte desta.

Retículo endoplasmático liso : 

  Não possui ribossomas e é constituído por um conjunto de túbulos cilíndricos. Este contêm muitas enzimas na sua membrana. Está envolvido no metabolismo lipídico e no transporte.

Microtúbulos:

  Filamentos com diâmetro de aproximadamente 24 nm e comprimento variável.

  Estruturas proteicas que formam o citoesqueleto na célula, um andaime que a sustenta e lhe dá a forma. Alem da função estrutural têm um papel importante na formação de um substrato onde as proteínas motoras celulares podem interagir.

  Os microtúbulos são cilíndricos e ocos e são formados pela polimerização da proteínas tubulina.