Struktura a funkce hrubého endoplazmatického retikula

rugose endoplazmatické retikulum Jedná se o organelu, která se nachází v buňkách eukaryotických organismů. Skládá se z propojené sítě plochých pytlů nebo trubek zapouzdřených ve tvaru malých vydutých a plochých pytlů. Tyto membrány jsou spojité a připojují se k povrchu vnějšího jádra buněk.

Endoplazmatické retikulum lze nalézt ve všech eukaryotických buňkách, s výjimkou červených krvinek a spermií. Je třeba poznamenat, že eukaryotické buňky jsou ty, které mají cytoplazmu obsaženou v membráně a mají definované jádro. Tyto buňky tvoří tkáně všech zvířat a širokou škálu rostlin.

Existují dva typy endoplazmatického retikula, hrubé a hladké. Hrubý retikulum je obklopen dalšími organelami zvanými ribozomy, které jsou zodpovědné za syntézu proteinů.

Tento typ retikula je zvláště prominentní v určitých typech buněk, jako jsou hepatocyty, kde dochází k aktivní syntéze proteinů. (BSCB, 2015)

Hrubý endoplazmatický retikulum má v buňce řadu funkcí. Tyto funkce zahrnují transformaci a transport proteinů. Zejména je zodpovědný za nesení těchto proteinů do Golgiho aparátu. Tam jsou některé jiné bílkoviny, takový jako glycoproteins, které se pohybují přes retikulární membránu.

Toto hrubé retikulum je také zodpovědné za značení proteinů, které transportuje, se sekvenčním signálem potvrzeným uvnitř lumenu. Jiné proteiny jsou nasměrovány na vnější stranu retikula, takže mohou být zabaleny do váčků a vyloučeny z buňky pomocí cytoskeletu..

Stručně řečeno, hrubé endoplazmatické retikulum lze chápat jako transportní systém používaný eukaryotickými buňkami k mobilizaci proteinů v nich obsažených v okamžiku, kdy je třeba je přemístit. Pomáhá při syntéze, skládání a kontrole kvality.

Buňka může být definována jako sada membrán. Tímto způsobem poskytuje endoplazmatické retikulum 50% membrán nalezených v buňkách zvířat. Má však také přítomnost v buňkách rostlin a je nezbytná pro výrobu lipidů (tuků) a proteinů.

Charakteristika hrubého endoplazmatického retikula

Existují dva základní typy endoplazmatického retikula, hladký a hrubý. Oba jsou membrány, které plní velmi podobné funkce, avšak hrubý retikulum má díky svému povrchu odlišný tvar a je blíže jádru buňky a Golgiho aparátu..

Tímto způsobem má hrubý sítko vzhled malých vypouklých kotoučů, zatímco hladký sítko vypadá jako trubicová membrána bez strie. Co dává tomuto vzhledu hrubému retikulu ribozómy, které jsou připojeny podél jeho membrány (Studios, 2017).

Hrubé endoplazmatické retikulum je organela, která je přítomna ve všech eukaryotických buňkách a jejímž hlavním úkolem je zpracovávat proteiny a přemísťovat je z jádra na ribozomy podél jejího povrchu..

Zatímco ribozomy musí konstruovat řetězce aminokyselin, retikulum je zodpovědné za pohyb tohoto řetězce do cisternového prostoru a Golgiho aparátu, kde mohou být ukončeny nejsložitější proteiny..

Buňky zvířat i rostlin mají přítomnost obou typů endoplazmatického retikula. Tyto dva typy však zůstávají oddělené v závislosti na orgánu, kde se buňka nachází.

Vzhledem k tomu, že buňky, jejichž hlavní funkcí je syntéza a produkce proteinů, budou mít větší hrubý retikul, zatímco ty, které jsou zodpovědné za produkci tuků a hormonů, budou mít vyšší koncentraci hladkého retikula..

Předpokládá se, že jakmile jsou proteiny zpracovány retikulem, přecházejí do Golgiho aparátu v malých bublinkových váčcích.

Někteří vědci však tvrdí, že retikulum, membrána buněčného jádra a Golgiho aparát jsou umístěny tak blízko, že tyto vesikuly ani neexistují, a látky jsou jednoduše filtrovány z jednoho místa na druhé uvnitř. tohoto komplexu.

Jakmile proteiny projdou Golgiho aparátem, jsou transportovány retikulem do cytoplazmy, která má být použita uvnitř buňky..

Funkce

Hrubý endoplazmatický retikulum je extensorová organela složená z plochých, vyboulených a hermetických vaků umístěných v sousedství jaderné membrány..

Tento typ retikula se nazývá "hrubý", protože má na vnějším povrchu rýhovanou texturu, která je v kontaktu s cytosolem a ribozomy..

Ribozomy, které se nacházejí vedle hrubého endoplazmatického retikula, jsou známé jako ribozomy připojené k membráně a jsou pevně připojeny k cytosolické straně retikula. Přibližně 13 milionů ribozomů je přítomno v hrubém endoplazmatickém retikulu jakékoli jaterní buňky.

Obecně je tento typ retikula rovnoměrně distribuován do vnitřku jakékoli buňky, nicméně může být pozorován ve vyšší koncentraci v blízkosti jádra a Golgiho aparátu jakékoli eukaryotické buňky. (SoftSchools.com, 2017)

Ribozomy

Ribozomy nalezené v hrubém endoplazmatickém retikulu mají funkci tvorby mnoha proteinů. Tento proces je známý jako translace a probíhá hlavně v buňkách slinivky břišní a zažívacího traktu, v místech, kde musí být připraven velký objem proteinů a enzymů..

Hrubý endoplazmatický retikulum pracuje ve spojení s ribozomy připojenými k membráně, aby odebral polypeptidy a aminokyseliny z cytosolu a pokračoval v procesu výroby proteinu. V rámci tohoto procesu je sítko zodpovědné za to, že se každému proteinu během počáteční fáze tvorby vytvoří "značka".

Proteiny jsou produkovány plazmatickou membránou, Golgiho aparátem, sekrečními vesikuly, lysozomy, endosomy a samotným endoplazmatickým retikulem. Některé proteiny jsou uloženy v lumenu nebo prázdném prostoru uvnitř retikula, zatímco jiné jsou zpracovány v rámci jednoho.

V lumenu jsou proteiny smíchány se skupinami cukrů za vzniku glykoproteinů. Některé mohou být také smíchány se skupinami kovů během jejich průchodu endoplazmatickým retikulem, přičemž se vytvářejí řetězce polypeptidů, které se váží za vzniku hemoglobinu..

Skládání proteinů

V lumenu hrubého endoplazmatického retikula jsou proteiny složeny do biochemických jednotek komplexní architektury, které jsou kódovány tak, aby vytvářely složitější struktury.. 

Kontrola kvality proteinů

V lumenu probíhá také vyčerpávající proces kontroly kvality proteinů. Každý z nich je zkontrolován na případné chyby.

V případě nalezení chybně složeného proteinu ho lumen odmítne a nedovolí mu pokračovat v procesu tvorby složitějších struktur.

Vyřazené proteiny jsou uloženy v lumenu nebo jsou recyklovány a nakonec znovu rozloženy na aminokyseliny. Například plicní emfyzém typu A je generován, když kontrola kvality, která probíhá v lumenu hrubého endoplazmatického retikula, nepřetržitě odmítá proteiny, které nebyly správně složeny..

Nesprávně složený protein bude mít za následek změnu genetického sdělení, které nebude možné přečíst v lumenu.

Tento protein nikdy neopustí lumen retikula. V současné době byly provedeny studie, které tento proces vztahují k možným selháním způsobeným v těle za přítomnosti HIV..

Kontrola kvality a cystická fibróza

Existuje typ cystické fibrózy, který vzniká, když aminokyselina (fenylamin) chybí na specifickém místě v procesu výroby proteinů..

Tyto proteiny mohou dobře fungovat bez aminokyseliny, nicméně lumen detekuje, že v tomto proteinu je chyba a odmítá ji, což brání postupu v rámci tréninkového procesu..

V tomto případě pacient s cystickou fibrózou zcela ztrácí schopnost vytvářet propracovanější proteiny, protože lumen neprochází bílkovinami nízké kvality (Benedetti, Bánhegyi, & Burchell, 2005).

Od křížku k Golgiho aparátu

Ve většině případů jsou proteiny přeneseny do Golgiho aparátu, aby byly "ukončeny". V tomto místě jsou transportovány do vezikul nebo jsou možná umístěny mezi povrchem endoplazmatického retikula a Golgiho aparátu. Po dokončení jsou odeslány na konkrétní místa v těle (Rogers, 2014).

Struktura

Strukturálně je hrubé endoplazmatické retikulum sítí membrán, které lze nalézt kdekoli v buňce a připojit se přímo k jádru..

Membrány se mírně liší od jedné buňky k druhé, protože funkce buňky určuje velikost a strukturu retikula, která potřebuje.

Například některé buňky, jako jsou prokaryoty, spermie nebo červené krvinky, nemají žádný typ endoplazmatického retikula.

Buňky, které syntetizují a uvolňují vyšší koncentraci proteinů a na druhé straně musí mít větší endoplazmatický retikulum.

Toto je jasně vidět v buňkách pankreatu a játrech, kde buňky mají velké hrubé endoplazmatické retikulum za účelem syntézy proteinů (Inc., 2002)..

Odkazy

1. Benedetti, A., Bánhegyi, G., & Burchell, A. (2005). Endoplazmatická retikulum: metabolický kompartment. Siena: IOS Press.
2. (19. listopadu 2015). Britská společnost pro buněčnou biologii. Získáno z endoplazmatického retikula (Rough and Smooth): bscb.org.
3. , T. G. (2002). Endoplazmatické retikulum. Získáno z Endoplasmic Reticulum: encyclopedia.com.
4. Rogers, K. (12. prosince 2014). Encyclopædia Britannica. Získáno z endoplazmatického retikula (ER): global.britannica.com.
5. com. (2017). SoftSchools.com. Získáno z funkce endoplazmatického retikula: softschools.com.
6. Studia, A. R. (2017). Biologie Pro děti. Získaný od Endoplasmic reticulum - to zabalit nahoru: biology4kids.com.