Plik retikulum endoplazmatyczne jest to błoniaste organellum komórkowe obecne we wszystkich komórkach eukariotycznych. Ten złożony system zajmuje około połowy błon we wspólnej komórce zwierzęcej. Membrany trwają, aż napotkają membranę jądrową, tworząc ciągły element.
Ta struktura jest rozmieszczona w cytoplazmie komórki w postaci labiryntu. Jest to rodzaj sieci kanalików połączonych ze sobą strukturami przypominającymi worki. W siateczce endoplazmatycznej zachodzi biosynteza białek i lipidów. Prawie wszystkie białka, które muszą zostać wyniesione na zewnątrz komórki, najpierw przechodzą przez siateczkę.
Błona retikulum jest odpowiedzialna nie tylko za oddzielanie wnętrza tej organelli od przestrzeni cytoplazmatycznej i pośredniczenie w transporcie cząsteczek między tymi przedziałami komórkowymi; Bierze również udział w syntezie lipidów, które będą stanowić część błony plazmatycznej komórki i błony innych organelli..
Retikulum dzieli się na gładkie i szorstkie, w zależności od obecności lub braku rybosomów w błonach. Szorstka retikulum endoplazmatyczne ma rybosomy przyczepione do błony (obecność rybosomów nadaje jej „szorstki” wygląd), a kształt kanalików jest lekko prosty.
Z kolei w gładkiej siateczce endoplazmatycznej brakuje rybosomów, a kształt struktury jest znacznie bardziej nieregularny. Funkcja szorstkiej retikulum endoplazmatycznego jest ukierunkowana głównie na przetwarzanie białek. Natomiast smooth jest odpowiedzialny za metabolizm lipidów.
Indeks artykułów
Retikulum endoplazmatyczne to błoniasta sieć obecna we wszystkich komórkach eukariotycznych. Składa się z woreczków lub cystern i struktur rurkowych, które tworzą kontinuum z błoną jądra i są rozmieszczone w całej komórce.
Światło retikulum oprócz środowiska utleniającego charakteryzuje się wysokim stężeniem jonów wapnia. Obie właściwości pozwalają mu spełniać swoje funkcje.
Retikulum endoplazmatyczne jest uważane za największe organelle obecne w komórkach. Objętość kuwety w tym przedziale zajmuje około 10% wnętrza kuwety.
Szorstka retikulum endoplazmatyczne ma na powierzchni dużą gęstość rybosomów. To region, w którym zachodzą wszystkie procesy związane z syntezą i modyfikacją białek. Jego wygląd jest głównie rurkowaty.
Gładka retikulum endoplazmatyczne nie ma rybosomów. Występuje w wielu typach komórek, które mają aktywny metabolizm w syntezie lipidów; na przykład w komórkach jąder i jajników, które są komórkami produkującymi steroidy.
Podobnie gładka retikulum endoplazmatyczne występuje w dość dużej części w komórkach wątroby (hepatocytach). W tym obszarze zachodzi produkcja lipoprotein..
W porównaniu z szorstką siateczką endoplazmatyczną ma bardziej skomplikowaną strukturę. Obfitość siateczki gładkiej i szorstkiej zależy przede wszystkim od rodzaju komórki i jej funkcji..
Fizyczna architektura retikulum endoplazmatycznego to ciągły system błon składający się z połączonych ze sobą woreczków i kanalików. Te membrany rozciągają się do rdzenia, tworząc pojedynczy prześwit.
Sieć jest zbudowana z wielu domen. Dystrybucja jest związana z innymi organellami, różnymi białkami i składnikami cytoszkieletu. Te interakcje są dynamiczne.
Strukturalnie retikulum endoplazmatyczne składa się z otoczki jądrowej i obwodowej retikulum endoplazmatycznego, składającego się z kanalików i woreczków. Każda struktura jest powiązana z określoną funkcją.
Otoczka jądrowa, podobnie jak wszystkie błony biologiczne, składa się z dwuwarstwy lipidowej. Ograniczone przez to wnętrze jest wspólne z siateczką obwodową.
Woreczki tworzące retikulum endoplazmatyczne są płaskie i często ułożone w stosy. Zawierają zakrzywione obszary na krawędziach membran. Sieć rurowa nie jest jednostką statyczną; mogą się rozwijać i restrukturyzować.
Układ worka i kanalików jest obecny we wszystkich komórkach eukariotycznych. Jednak różni się kształtem i strukturą w zależności od rodzaju komórki..
Retikulum komórek pełniących ważne funkcje w syntezie białek składa się głównie z worków, podczas gdy komórki najbardziej związane z syntezą lipidów i sygnalizacją wapniową składają się z większej liczby kanalików..
Przykładami komórek z dużą liczbą woreczków są komórki wydzielnicze trzustki i komórki B. Z kolei komórki mięśniowe i komórki wątroby mają sieć wydatnych kanalików..
Retikulum endoplazmatyczne bierze udział w wielu procesach, w tym w syntezie białek, przemieszczaniu i fałdowaniu oraz modyfikacjach, takich jak tworzenie wiązań dwusiarczkowych, glikozylacja i dodawanie glikolipidów. Ponadto bierze udział w biosyntezie lipidów błonowych.
Ostatnie badania powiązały siateczkę z reakcjami na stres komórkowy, a nawet mogą indukować procesy apoptozy, chociaż mechanizmy nie zostały w pełni wyjaśnione. Wszystkie te procesy opisano szczegółowo poniżej:
Retikulum endoplazmatyczne jest ściśle powiązane z transportem białek; szczególnie do białek, które muszą zostać wysłane za granicę, do aparatu Golgiego, do lizosomów, do błony komórkowej i, logicznie, do tych, które należą do tej samej retikulum endoplazmatycznego.
Retikulum endoplazmatyczne to zachowanie komórkowe zaangażowane w syntezę białek, które muszą być przenoszone poza komórkę. Ta funkcja została wyjaśniona przez grupę naukowców w latach 60. XX wieku, badając komórki trzustki, których funkcją jest wydzielanie enzymów trawiennych..
Ta grupa, kierowana przez George'a Palade'a, zdołała oznaczyć białka za pomocą radioaktywnych aminokwasów. W ten sposób możliwe było śledzenie i lokalizowanie białek techniką zwaną autoradiografią..
Białka znakowane radioaktywnie można prześledzić do retikulum endoplazmatycznego. Wynik ten wskazuje, że retikulum bierze udział w syntezie białek, których ostatecznym przeznaczeniem jest wydzielanie..
Później białka przenoszą się do aparatu Golgiego, gdzie są „upakowane” w pęcherzyki, których zawartość zostanie wydzielona..
Proces wydzielania zachodzi, ponieważ błona pęcherzyków może łączyć się z błoną plazmatyczną komórki (obie mają naturę lipidową). W ten sposób zawartość może zostać uwolniona na zewnątrz komórki..
Innymi słowy, wydzielane białka (a także białka ukierunkowane na lizosomy i błonę plazmatyczną) muszą podążać określoną ścieżką, która obejmuje szorstką siateczkę endoplazmatyczną, aparat Golgiego, pęcherzyki wydzielnicze i ostatecznie zewnętrzną część komórki..
Białka, które mają zostać włączone do jakiejś biomembrany (błona plazmatyczna, błona Golgiego, lizosom lub siateczka), są najpierw wprowadzane do błony czepca i nie są natychmiast uwalniane do światła. Muszą podążać tą samą drogą dla białek wydzielniczych.
Białka te mogą znajdować się w błonach za pomocą sektora hydrofobowego. Region ten zawiera serię 20 do 25 hydroboficznych aminokwasów, które mogą oddziaływać z łańcuchami węglowymi fosfolipidów. Jednak sposób, w jaki te białka wstawiają się, jest zmienny..
Wiele białek przechodzi przez błonę tylko raz, podczas gdy inne wielokrotnie. Podobnie, w niektórych przypadkach może to być koniec końca karboksylowego lub końca aminowego.
Orientacja tego białka jest ustalana, gdy peptyd rośnie i jest przenoszony do retikulum endoplazmatycznego. Wszystkie domeny białkowe skierowane w stronę światła siateczki będą znajdować się na zewnątrz komórki w ich ostatecznym położeniu..
Cząsteczki o charakterze białkowym mają trójwymiarową konformację niezbędną do wykonywania wszystkich swoich funkcji..
DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy), w procesie zwanym transkrypcją, przekazuje informacje do cząsteczki RNA (kwasu rybonukleinowego). RNA przechodzi następnie do białek w procesie translacji. Peptydy są przenoszone do siateczki w trakcie procesu translacji.
Te łańcuchy aminokwasów są ułożone trójwymiarowo w siateczce za pomocą białek zwanych chaperonami: białka z rodziny Hsp70 (białka szoku cieplnego lub białka szoku cieplnego ze względu na akronim w języku angielskim; liczba 70 odnosi się do jego masy atomowej, 70 KDa) zwanej BiP.
Białko BiP może wiązać się z łańcuchem polipeptydowym i pośredniczyć w jego fałdowaniu. Podobnie, bierze udział w tworzeniu różnych podjednostek tworzących czwartorzędową strukturę białek..
Białka, które nie zostały prawidłowo sfałdowane, są zatrzymywane przez siateczkę i pozostają związane z BiP lub ulegają degradacji.
Gdy komórka jest poddawana warunkom stresowym, retikulum reaguje na nią iw konsekwencji nie zachodzi prawidłowe fałdowanie białek. Komórka może zwrócić się do innych systemów i wytwarzać białka, które utrzymują homeostazę siateczki.
Mostek dwusiarczkowy to wiązanie kowalencyjne między grupami sulfhydrylowymi, które są częścią struktury aminokwasowej cysteiny. Ta interakcja ma kluczowe znaczenie dla funkcjonowania niektórych białek; podobnie określa strukturę białek, które je prezentują.
Wiązania te nie mogą powstawać w innych przedziałach komórkowych (na przykład w cytozolu), ponieważ nie ma on środowiska utleniającego, które sprzyja jego tworzeniu..
W tworzeniu (i zrywaniu) tych wiązań bierze udział enzym: białkowa izomeraza disiarczkowa.
W siateczce zachodzi proces glikozylacji przy określonych resztach asparaginy. Podobnie jak zwijanie białek, glikozylacja zachodzi podczas procesu translacji.
Jednostki oligosacharydowe składają się z czternastu reszt cukrowych. Są przenoszone do asparaginy przez enzym zwany oligosacarylotransferazą, znajdujący się w błonie.
Gdy białko znajduje się w siateczce, usuwane są trzy reszty glukozy i jedna reszta mannozy. Białka te są przenoszone do aparatu Golgiego w celu dalszej obróbki..
Z drugiej strony, niektóre białka nie są zakotwiczone w błonie komórkowej przez część hydrofobowych peptydów. W przeciwieństwie do nich są one przyłączone do pewnych glikolipidów, które działają jako układ kotwiczący i nazywane są glikozylofosfatydyloinozytolem (w skrócie GPI)..
Ten system jest montowany w błonie siateczkowej i obejmuje wiązanie GPI na końcowym atomie węgla białka..
Retikulum endoplazmatyczne odgrywa kluczową rolę w biosyntezie lipidów; w szczególności gładka retikulum endoplazmatyczne. Lipidy są niezbędnym składnikiem błon plazmatycznych komórek.
Lipidy są cząsteczkami silnie hydrofobowymi, więc nie można ich syntetyzować w środowisku wodnym. Dlatego jego synteza zachodzi w połączeniu z już istniejącymi błoniastymi komponentami. Transport tych lipidów zachodzi w pęcherzykach lub przez białka transportujące.
Błony komórek eukariotycznych składają się z trzech typów lipidów: fosfolipidów, glikolipidów i cholesterolu..
Fosfolipidy pochodzą z glicerolu i są najważniejszymi składnikami strukturalnymi. Są one syntetyzowane w obszarze błony siateczkowej, która wskazuje na ścianę cytozolową. W procesie uczestniczą różne enzymy.
Błona rośnie dzięki integracji nowych lipidów. Dzięki istnieniu enzymu flipazy może nastąpić wzrost w obu połowach błony. Enzym ten jest odpowiedzialny za przenoszenie lipidów z jednej strony dwuwarstwy na drugą..
W siateczce zachodzą również procesy syntezy cholesterolu i ceramidów. Ten ostatni podróżuje do aparatu Golgiego, aby wytworzyć glikolipidy lub sfingomielinę..
Cząsteczka wapnia uczestniczy jako sygnalizator w różnych procesach, niezależnie od tego, czy jest to fuzja lub asocjacja białek z innymi białkami lub kwasami nukleinowymi..
Wewnątrz retikulum endoplazmatycznego stężenie wapnia wynosi 100-800 µM. Kanały wapniowe i receptory uwalniające wapń znajdują się w siateczce. Uwalnianie wapnia występuje, gdy fosfolipaza C jest stymulowana przez aktywację receptorów sprzężonych z białkiem G (GPCR).
Ponadto zachodzi eliminacja bisfosforanu fosfatydyloinozytolu 4,5 z diacyloglicerolu i trifosforanu inozytolu; ten ostatni jest odpowiedzialny za uwalnianie wapnia.
Komórki mięśniowe mają siateczkę endoplazmatyczną specjalizującą się w sekwestracji jonów wapnia, zwaną retikulum sarkoplazmatycznym. Bierze udział w procesach skurczu i rozluźnienia mięśni.
Jeszcze bez komentarzy