DRSNÉ ENDOPLAZMATICKÉ RETIKULUM: ŠTRUKTÚRA A FUNKCIE - BIOLÓGIE - 2025

Hrubé ER je nájdená v bunkách eukaryotických organizmov organela. Pozostáva zo vzájomne prepojenej siete plochých vriec alebo zapuzdrených rúrok vo forme malých plochých vydutých vriec. Tieto membrány sú kontinuálne a sú pripevnené k vonkajšiemu povrchu bunkového jadra.

Endoplazmatické retikulum sa nachádza vo všetkých eukaryotických bunkách, s výnimkou červených krviniek a spermií. Malo by sa poznamenať, že eukaryotické bunky sú bunky, ktoré majú cytoplazmu obsiahnutú v membráne a majú definované jadro. Tieto bunky tvoria tkanivá všetkých zvierat a širokú škálu rastlín.

Existujú dva typy endoplazmatického retikula, drsné a hladké. Drsné retikulum je obklopené ďalšími organelami nazývanými ribozómy, ktoré sú zodpovedné za syntézu proteínov.

Tento typ retikula je zvlášť významný v určitých typoch buniek, ako sú napríklad hepatocyty, kde dochádza k aktívnej syntéze proteínov. (BSCB, 2015)

Hrubé endoplazmatické retikulum má v bunke početné funkcie. Tieto funkcie zahŕňajú proteínovú transformáciu a transport. Zodpovedá najmä za prenos týchto proteínov do Golgiho prístroja. Existujú niektoré ďalšie proteíny, napríklad glykoproteíny, ktoré sa pohybujú cez sietnicu.

Toto hrubé retikulum je tiež zodpovedné za značenie proteínov, ktoré nesie, so schváleným sekvenčným signálom do lúmenu. Ďalšie proteíny sú nasmerované mimo retikula, takže môžu byť zabalené do vezikúl a vylúčené z bunky prostredníctvom cytoskeletu.

Pri syntéze možno hrubé endoplazmatické retikulum vnímať ako transportný systém používaný eukaryotickými bunkami na mobilizáciu proteínov v nich obsiahnutých, keď sa musia premiestniť. Pomáha jej syntéza, skladanie a kontrola kvality.

Bunka môže byť definovaná ako sada membrán. Týmto spôsobom endoplazmatické retikulum poskytuje 50% membrán nachádzajúcich sa v bunkách zvierat. Je však tiež prítomný v rastlinných bunkách a je nevyhnutný na výrobu lipidov (tukov) a proteínov.

Charakteristiky hrubého endoplazmatického retikula

Existujú dva hlavné typy endoplazmatického retikula: hladké a drsné. Obidve sú membrány, ktoré plnia veľmi podobné funkcie, ale hrubé retikulum má iný tvar, pretože jeho povrch je pruhovaný a je bližšie k jadru bunky a Golgiho aparátu.

Týmto spôsobom má hrubé retikulum vzhľad malých vydutých diskov, zatiaľ čo tenký vyzerá ako trubicová membrána bez pruhov. Čo dáva hrubému retikulu ten vzhľad, sú ribozómy, ktoré sú pripevnené pozdĺž jeho membrány (Studios, 2017).

Hrubé endoplazmatické retikulum je organelka, ktorá je prítomná vo všetkých eukaryotických bunkách a ktorej hlavnou úlohou je spracovať proteíny a presunúť ich z jadra do ribozómov pozdĺž ich povrchu.

Zatiaľ čo ribozómy musia vytvárať aminokyselinové reťazce, retikulum je zodpovedné za presun tohto reťazca do cisternálneho priestoru a Golgiho aparátu, kde je možné ukončiť komplexnejšie proteíny.

Zvieracie aj rastlinné bunky majú prítomnosť oboch typov endoplazmatického retikula. Tieto dva typy však zostávajú oddelené v závislosti od orgánu, v ktorom sa bunka nachádza.

Pretože bunky, ktorých hlavnou funkciou je syntéza a produkcia proteínov, budú mať väčšie hrubé retikulum, zatiaľ čo bunky zodpovedné za produkciu tukov a hormónov budú mať vyššiu koncentráciu hladkého retikula.

Predpokladá sa, že akonáhle sú proteíny spracované pomocou retikula, prechádzajú do Golgiho aparátu v malých vezikulách v tvare bubliniek.

Niektorí vedci však tvrdia, že retikulum, membrána bunkových jadier a Golgiho aparát sú umiestnené tak blízko, že tieto vezikuly dokonca neexistujú a látky sa jednoducho filtrujú z jedného miesta na druhé v rámci. tento komplex.

Akonáhle proteíny prejdú Golgiho aparátom, sú transportované retikulom do cytoplazmy, aby boli použité vo vnútri bunky.

Vlastnosti

Hrubé endoplazmatické retikulum je extenzorová organela zložená z plochých, vydutých a pevných vakov umiestnených vedľa jadrovej membrány.

Tento typ retikula sa nazýva „drsný“, pretože má na svojom vonkajšom povrchu pruhovanú štruktúru, ktorá je v kontakte s cytozolom a ribozómami.

Ribozómy susediace s hrubým endoplazmatickým retikulom sú známe ako membránovo viazané ribozómy a sú pevne pripojené k cytosolovej strane retikula. V hrubom endoplazmatickom retikule akejkoľvek pečeňovej bunky je prítomných približne 13 miliónov ribozómov.

Všeobecne je tento typ retikula rovnomerne distribuovaný v akejkoľvek bunke, je však možné vidieť vo vyššej koncentrácii v blízkosti jadra a Golgiho aparátu ktorejkoľvek eukaryotickej bunky. (SoftSchools.com, 2017)

ribozómy

ribozómu

Ribozómy nachádzajúce sa v hrubom endoplazmatickom retikule majú funkciu tvorby mnohých proteínov. Tento proces je známy ako translácia a prebieha hlavne v bunkách pankreasu a tráviacom trakte, na miestach, kde sa musí vytvárať veľké množstvo proteínov a enzýmov.

Hrubé endoplazmatické retikulum pracuje v spojení s ribozómami naviazanými na membráne, aby odobralo polypeptidy a aminokyseliny z cytosolu a pokračovalo v procese tvorby proteínov. V rámci tohto procesu je retikulum zodpovedné za udelenie „značky“ každému proteínu počas skorej fázy jeho tvorby.

Proteíny sú produkované plazmatickou membránou, Golgiho aparátom, sekrečnými vezikulami, lyzozómami, endozómami a samotným endoplazmatickým retikulom. Niektoré proteíny sa ukladajú v lúmene alebo vo prázdnom priestore vo vnútri retikula, zatiaľ čo iné sa v ňom spracovávajú.

V lúmene sa proteíny zmiešajú so skupinami cukrov za vzniku glykoproteínov. Niektoré môžu byť tiež zmiešané s kovovými skupinami počas ich priechodu endoplazmatickým retikulom, čím sa generujú polypeptidové reťazce, ktoré sa spájajú, čím vzniká hemoglobín.

Skladanie bielkovín

V lúmene drsného endoplazmatického retikula sa proteíny skladajú do zložitých architektonických biochemických jednotiek, ktoré sú kódované tak, aby vytvorili zložitejšie štruktúry.

Kontrola kvality proteínov

V lúmene prebieha aj komplexný proces kontroly kvality proteínov. Každá z nich je skontrolovaná na možné chyby.

V prípade nájdenia chybne zloženého proteínu ho lúmen odmietne a nedovolí mu pokračovať v procese vytvárania zložitejších štruktúr.

Vyradené proteíny sa buď ukladajú v lúmene, alebo sa recyklujú a nakoniec sa rozdelia späť na aminokyseliny. Napríklad, pľúcny emfyzém typu A sa generuje, keď kontrola kvality, ktorá prebieha v lúmene drsného endoplazmatického retikula, nepretržite odmieta proteíny, ktoré sa správne nezhýbali.

Zlyhaný proteín dostane v dôsledku toho zmenenú genetickú správu, ktorú nebude možné čítať v lúmene.

Tento proteín nikdy neopustí lúmen retikula. Dnes sa uskutočnili štúdie, ktoré sa týkajú tohto procesu s možnými zlyhaniami spôsobenými v tele v prítomnosti HIV.

Kontrola kvality a cystická fibróza

Existuje typ cystickej fibrózy, ktorá sa vyskytuje, keď aminokyselina (fenylamín) chýba na špecifickom mieste v procese výroby proteínov.

Tieto proteíny môžu dobre fungovať bez aminokyseliny, lúmen však zistí, že v proteíne je chyba a odmieta ho, čo mu bráni v postupe v procese formovania.

V tomto prípade pacient s cystickou fibrózou úplne stráca schopnosť vytvárať komplikovanejšie proteíny, pretože lúmen neumožňuje prejsť proteínmi zlej kvality (Benedetti, Bánhegyi & Burchell, 2005).

Z retikula do Golgiho aparátu

Vo väčšine prípadov sa proteíny prenášajú do Golgiho aparátu, aby sa „dokončili“. Na tomto mieste sa transportujú do vezikúl alebo sa nachádzajú medzi povrchom endoplazmatického retikula a Golgiho aparátu. Po dokončení sa odošlú na konkrétne miesta v tele (Rogers, 2014).

štruktúra

Štruktúrne je hrubé endoplazmatické retikulum sieť membrán, ktoré sa nachádzajú kdekoľvek v bunke a ktoré sa pripájajú priamo k jadru.

Membrány sa mierne líšia od bunky k bunke, pretože to, ako bunka funguje, určuje veľkosť a štruktúru retikula, ktoré potrebuje.

Napríklad niektoré bunky, ako sú prokaryotické bunky, spermie alebo červené krvinky, nemajú žiadny typ endoplazmatického retikula.

Bunky, ktoré syntetizujú a uvoľňujú vyššiu koncentráciu proteínov, a na druhej strane musia mať väčšie endoplazmatické retikulum.

Toto je jasne vidieť v bunkách pankreasu a pečene, kde bunky majú veľké drsné endoplazmatické retikulum, aby boli schopné syntetizovať proteíny (Inc., 2002).

Referencie

1. Benedetti, A., Bánhegyi, G., & Burchell, A. (2005). Endoplazmatické retikulum: metabolický kompartment. Siena: IOS Press.
2. (19. november 2015). Britská spoločnosť pre bunkovú biológiu. Získané z endoplazmatického retikula (drsné a hladké): bscb.org.
3. , TG (2002). Endoplazmatické rétulum. Získané z endoplazmatického reticula: encyclopedia.com.
4. Rogers, K. (12. decembra 2014). Encyclopædia Britannica. Získané z endoplazmatického retikula (ER): global.britannica.com.
5. com. (2017). SoftSchools.com. Zdroj: Funkcia endoplazmatického retikuly: softschools.com.
6. Studios, AR (2017). Biológia pre deti. Získané z endoplazmatického retikula - zabalenie: biology4kids.com.