Sile endoplasmaatiline retikululaarne iseloomustus, struktuur ja funktsioonid



The Sile endoplasmaatiline retikulum on eukarüootsetes rakkudes olev membraanne raku organell. Enamikus rakkudes on see väike. Ajalooliselt on endoplasmaatiline retiikulum jagatud siledaks ja karmiks. See klassifikatsioon põhineb ribosoomide esinemisel membraanides või mitte.

Sile ei ole selliseid struktuure kinnitatud selle membraanide külge ja see koosneb sakkulite ja tubulite võrgustikust, mis on omavahel ühendatud ja jaotatud kogu raku sisemusse. See võrk on lai ja seda peetakse suurimaks rakuliseks organelliks

See organell vastutab lipiidide biosünteesi eest, erinevalt töötlemata endoplasmaatilisest retikulumist, mille peamine funktsioon on valkude süntees ja töötlemine. Seda võib näha rakus kui torukujulist võrku, mis on omavahel ühendatud, ebakorrapärasema välimusega võrreldes töötlemata endoplasmaatilise retikulumiga.

Seda struktuuri täheldati esmakordselt 1945. aastal teadlaste Keith Porteri, Albert Claude'i ja Ernest Fullami poolt.

Indeks

  • 1 Üldised omadused
    • 1.1 Asukoht
  • 2 Struktuur
  • 3 Funktsioonid
    • 3.1 Lipiidide biosüntees
    • 3.2 Fosfolipiidid
    • 3.3 Kolesterool
    • 3.4 Ceramiidid
    • 3.5 Lipoproteiinid
    • 3.6 Lipiidide eksport
    • 3.7 Saroplasmiline retikulul
    • 3.8 Detoksikatsioonireaktsioonid
    • 3.9 Ravimiresistentsus
    • 3.10 Glükoneogenees
  • 4 Viide

Üldised omadused

Sile endoplasmaatiline retiikulum on retikulumi tüüp, millel on korrastamata tubulite võrgustik, millel puuduvad ribosoomid. Selle põhifunktsioon on membraanstruktuuri lipiidide süntees eukarüootsetes rakkudes ja hormoonides. Samuti osaleb see kaltsiumi homöostaasis ja rakkude detoksifitseerimisreaktsioonides.

Ensümaatiliselt on sile endoplasmaatiline retikulul mitmekülgsem kui karm, võimaldades tal rohkem funktsioone täita.

Kõigil rakkudel ei ole identset ja homogeenset sileda endoplasmaatilist retikulumit. Tegelikult on enamikus rakkudes need piirkonnad küllaltki väikesed ja sile ja kare retikulaadi eristamine ei ole päris selge.

Sujuva ja kare suhe sõltub rakutüübist ja funktsioonist. Mõnel juhul ei hõivata mõlemat tüüpi võre füüsiliselt eraldi piirkondades, kus väikesed piirkonnad ei sisalda ribosoome ja teisi katteid.

Asukoht

Rakkudes, kus lipiidide ainevahetus on aktiivne, on sile endoplasmaatiline retiikulum väga suur.

Näited on maksa, neerupealise koore, neuronite, lihasrakkude, munasarjade, munandite ja rasunäärmete rakud. Hormoonide sünteesiga seotud rakkudel on suured siledad retikulatsioonid, kus leitakse, et ensüümid sünteesivad nimetatud lipiide..

Struktuur

Sile ja töötlemata endoplasmaatiline retiikulum moodustab pideva struktuuri ja on ühe kambriga. Retiikulumembraan on integreeritud tuumamembraaniga.

Retiikuli struktuur on üsna keeruline, sest pidevas luumenis (ilma kambriteta) on mitu domeeni, mis on eraldatud ühe membraaniga. On võimalik eristada järgmisi tsoone: tuumaümbris, perifeerne võrk ja omavahel ühendatud torukujuline võrk.

Ristiku ajalooline jagunemine hõlmab karedaid ja sileid. Selline eraldamine on aga teadlaste vahel raske arutelu küsimus. Mahutitel on nende struktuuris ribosoomid ja seetõttu peetakse retikulumit karmiks. Vastupidiselt sellele puuduvad tubulid nendest organellidest ja sel põhjusel nimetatakse võrku siledaks.

Sile endoplasmaatiline retiikulum on keerulisem kui karm. Viimasel on ribosoomide olemasolu tõttu teralisem tekstuur.

Sile endoplasmaatilise retiuliumi tüüpiliseks vormiks on hulknurkne võrk tubulite kujul. Need konstruktsioonid on keerulised ja neil on suur hulk oksasid, mis annab sarnase sarnase käsnaga.

Teatud laboratooriumis kasvatatud kudedes on sile endoplasmaatiline retiikulum rühmitatud korstnatesse. Nad võivad levida piki tsütoplasma või tuua kokku tuuma ümbrikuga.

Funktsioonid

Sujuv endoplasmaatiline retiikulum vastutab peamiselt lipiidide sünteesi, kaltsiumi säilitamise ja rakkude detoksikatsiooni eest, eriti maksa rakkudes. Seevastu valkudes esineb valkude biosüntees ja modifitseerimine. Allpool on iga eespool nimetatud funktsiooni üksikasjalik selgitus:

Lipiidide biosüntees

Sile endoplasmaatiline retiikulum on peamine sektsioon, kus sünteesitakse lipiidid. Nende ühendite lipiidide olemuse tõttu ei saa neid sünteesida vesikeskkonnas, näiteks rakulises tsütosoolis. Selle süntees tuleb läbi viia koos olemasolevate membraanidega.

Need biomolekulid on kõigi bioloogiliste membraanide aluseks, mis koosnevad kolmest põhilisest lipiidist: fosfolipiidid, glükolipiidid ja kolesterool. Membraanide peamised struktuurikomponendid on fosfolipiidid.

Fosfolipiidid

Need on amfipaatsed molekulid; Neil on polaarpea (hüdrofiilne) ja mittepolaarne süsinikahel (hydrobica). See on rasvhapete ja fosfaatrühmaga seotud glütserooli molekul.

Sünteesiprotsess toimub endoplasmaatilise retiikulumembraani tsütosooli poolel. Koensüüm A osaleb rasvhapete ülekandmisel glütserool-3 fosfaadile. Tänu membraanile ankurdatud ensüümile võib sellesse sisestada fosfolipiide.

Retiikulumembraani tsütosoolses küljes olevad ensüümid võivad katalüüsida erinevate keemiliste rühmade seondumist lipiidi hüdrofiilse osaga, tekitades erinevaid ühendeid nagu fosfatidüülkoliin, fosfatidüülseriin, fosfatidüületanoolamiin või fosfatidüülinositool..

Kuna lipiidid sünteesitakse, lisatakse need ainult membraani ühele küljele (pidades meeles, et bioloogilised membraanid on paigutatud lipiidi kahekihiliseks). Mõlema poole asümmeetrilise kasvu vältimiseks peavad mõned fosfolipiidid liikuma membraani teisele poolele.

Kuid see protsess ei pruugi toimuda spontaanselt, kuna see nõuab lipiidi polaarse piirkonna läbipääsu membraanis. Flipase on ensüüm, mis vastutab tasakaalu säilitamise eest kaksikkihi lipiidide vahel.

Kolesterool

Samuti sünteesitakse kolesterooli molekulid. Struktuuriliselt koosneb see lipiid neljast rõngast. See on loomaplasma membraanide oluline komponent ja ka hormoonide sünteesimiseks vajalik.

Kolesterool reguleerib membraanide voolavust ja seetõttu on see loomarakkudes nii oluline.

Lõplik toime voolavusele sõltub kolesterooli kontsentratsioonist. Tavalistes kolesteroolitasemetes membraanides ja nende moodustavate lipiidide sabad on pikad, kolesterool toimib nende immobiliseerimisel, vähendades membraani voolavust..

Toime on vastupidine, kui kolesterooli tase langeb. Lipiidide sabadega suhtlemisel on nende põhjustatud mõju nende eraldamine, mis vähendab voolavust.

Ceramiidid

Ceramiidide süntees toimub endoplasmaatilises võrkkestas. Ceramiidid on olulised lipiidiprekursorid (mis ei ole glütserooli derivaadid) plasmamembraanide, näiteks glükolipiidide või sfingomüeliini jaoks. See keramiidi muundumine toimub Golgi seadmes.

Lipoproteiinid

Sujuv endoplasmaatiline retiikulum on hepatotsüütides (maksarakkudes) rohkelt. Selles kambris toimub lipoproteiinide süntees. Need osakesed vastutavad lipiidide transportimise eest keha erinevatesse osadesse.

Lipiidide eksport

Lipiidid eksporditakse sekretoorsete vesiikulite kaudu. Kuna biomembraanid koosnevad lipiididest, võivad vesiikulite membraanid nendega sulanduda ja vabastada sisu teisele organelle..

Sarcoplasmic reticulum

Struktuurse lihasrakkude puhul on olemas väga spetsiifiline sile endoplasmaatiline retiikulum, mis on moodustatud toruliitidest, mida nimetatakse sarkoplasmiliseks retikulaksiks. See ruum ümbritseb iga müofibriili. Seda iseloomustab kaltsiumpumpade kasutamine ja nende sissevõtmise ja vabanemise reguleerimine. Selle ülesanne on vahendada kontraktsiooni ja lihaste lõõgastust.

Kui sarcoplasmic reticulum'is on rohkem kaltsiumiioone kui sarkoplasmas, on rakk puhkeolekus.

Detoksikatsioonireaktsioonid

Maksa rakkude sile endoplasmaatiline retikulum osaleb mürgiste ühendite või ravimite eemaldamiseks organismis võõrutusreaktsioonides..

Teatud ensüümide perekonnad, näiteks tsütokroom P450, katalüüsivad erinevaid reaktsioone, mis takistavad potentsiaalselt toksiliste metaboliitide kuhjumist. Need ensüümid lisavad hüdrofüülrühmi hüdrofoobsetele ja membraanis leiduvatele "kahjulikele" molekulidele.

Seejärel hakatakse mängima teist tüüpi UDP glükuronüül transferaasi, mis lisab negatiivsete laengutega molekule. Nii lahkuvad ühendid rakust, jõuavad vere ja elimineeruvad uriiniga. Mõned ravimid, mis on sünteesitud retikulumis, on barbituraadid ja ka alkohol.

Ravimiresistentsus

Kui toksilised metaboliidid sattuvad ringlusse, käivitub nende detoksikatsioonireaktsioonidega seotud ensüümid, suurendades nende kontsentratsiooni. Samamoodi suurendab nendes tingimustes sile endoplasmaatiline retiikulum oma pindala kuni kaks korda vaid paar päeva..

Seetõttu suureneb teatud ravimite resistentsuse kiirus ja selle saavutamiseks on vaja tarbida suuremaid annuseid. See resistentsusreaktsioon ei ole täiesti spetsiifiline ja võib samaaegselt põhjustada resistentsust mitme ravimi suhtes. Teisisõnu võib teatud ravimi kuritarvitamine põhjustada teise ravimi ebaefektiivsust.

Glükoneogenees

Glükoneogenees on metaboolne rada, milles tekib glükoosi moodustumine muudest molekulidest kui süsivesikud.

Sujuvas endoplasmaatilises võrkkestas on glükoosi 6 fosfataasi ensüüm, mis vastutab glükoosi 6 fosfaatide glükoosi läbimise eest..

Viide

  1. Borgese, N., Francolini, M., & Snapp, E. (2006). Endoplasmaatiline retikululiarhitektuur: struktuurivormid. Praegune arvamus rakubioloogias, 18(4), 358-364.
  2. Campbell, N. A. (2001). Bioloogia: mõisted ja suhted. Pearson Education.
  3. Inglise, A. R., ja Voeltz, G. K. (2013). Endoplasmaatiline retikululite struktuur ja ühendused teiste organellidega. Külma kevadise sadama perspektiivid bioloogias, 5(4), a013227.
  4. Eynard, A.R., Valentich, M.A., & Rovasio, R.A. (2008). Inimese histoloogia ja embrüoloogia: rakulised ja molekulaarsed alused. Ed. Panamericana Medical.
  5. Voeltz, G. K., Rolls, M.M., & Rapoport, T. A. (2002). Endoplasmaatilise retikulumi struktuurne struktuur. EMBO aruanded, 3(10), 944-950.