Smidiga endoplasmiska retikulumegenskaper och funktioner

2677
Philip Kelley

De slät endoplasmatisk retikulum det är en membranös cellulär organell som finns i eukaryota celler. I de flesta celler finns det i små proportioner. Historiskt har det endoplasmiska nätverket delats in i slät och grov. Denna klassificering baseras på närvaron eller frånvaron av ribosomer i membranen.

Det släta har inte dessa strukturer fästa vid dess membran och består av ett nätverk av saccules och tubuli anslutna till varandra och fördelade över cellinredningen. Detta nätverk är omfattande och anses vara den största cellulära organellen

Denna organell är ansvarig för lipidsbiosyntes, i motsats till det grova endoplasmiska retikulumet, vars huvudsakliga funktion är syntes och bearbetning av proteiner. Det kan ses i cellen som ett anslutet rörformigt nätverk med ett mer oregelbundet utseende jämfört med det grova endoplasmatiska nätverket.

Denna struktur observerades för första gången 1945 av forskarna Keith Porter, Albert Claude och Ernest Fullam..

Artikelindex

  • 1 Allmänna egenskaper
    • 1.1 Plats
  • 2 Struktur
  • 3 funktioner
    • 3.1 Lipidsbiosyntes
    • 3.2 Fosfolipider
    • 3.3 Kolesterol
    • 3.4 Keramider
    • 3.5 Lipoproteiner
    • 3.6 Export av lipider
    • 3.7 Sarkoplasmatisk retikulum
    • 3.8 Avgiftningsreaktioner
    • 3.9 Läkemedelsresistens
    • 3.10 Glukoneogenes
  • 4 Referens

Generella egenskaper

Den släta endoplasmatiska retikulum är en typ av retikulum formad som ett orörligt nätverk av tubuli som saknar ribosomer. Dess huvudsakliga funktion är syntesen av strukturella membranlipider i eukaryota celler och hormoner. På samma sätt deltar den i kalciumhomeostas och i cellavgiftningsreaktioner..

Enzymatiskt är det släta endoplasmiska nätverket mer mångsidigt än det grova, vilket gör att det kan utföra fler funktioner..

Inte alla celler har en identisk och homogen slät endoplasmatisk retikulum. Faktum är att i de flesta celler är dessa regioner ganska glesa och skillnaden mellan det släta och grova nätverket är inte riktigt tydligt..

Förhållandet mellan slät och grov beror på celltyp och funktion. I vissa fall upptar båda typerna av retikulum inte fysiskt separata regioner, med små områden fritt från ribosomer och andra täckta.

Plats

I celler där lipidmetabolismen är aktiv är det smidiga endoplasmatiska retikulumet mycket rikligt.

Exempel på detta är levercellerna, binjurebarken, nervceller, muskelceller, äggstockarna, testiklarna och talgkörtlarna. Cellerna som är involverade i syntesen av hormoner har stora fack med jämn retikulum, där enzymerna för att syntetisera dessa lipider finns.

Strukturera

Det släta och grova endoplasmiska nätverket bildar en kontinuerlig struktur och är ett enda fack. Retikulummembranet är integrerat med kärnmembranet.

Retikulumstrukturen är ganska komplex eftersom det finns flera domäner i en kontinuerlig lumen (utan fack) åtskilda av ett enda membran. Följande områden kan urskiljas: kärnhöljet, det perifera nätverket och det sammankopplade rörnätet.

Den historiska uppdelningen av nätverket inkluderar det grova och det smidiga. Denna separering är emellertid föremål för het debatt bland forskare. Cisternae har ribosomer i sin struktur och därför anses retikulum grovt. Däremot saknar tubuli dessa organeller och av denna anledning kallas denna retikulum smidig.

Det släta endoplasmiska retikulumet är mer invecklat än det grova. Den senare har en mer granulär struktur tack vare närvaron av ribosomer.

Den typiska formen på det släta endoplasmiska nätverket är ett polygonal nätverk i form av tubuli. Dessa strukturer är komplexa och har ett stort antal grenar, vilket ger det ett svampliknande utseende..

I vissa vävnader som odlas i laboratoriet klumpar de släta endoplasmatiska retikulumet i staplade uppsättningar cisterner. De kan fördelas genom hela cytoplasman eller anpassas till kärnhöljet.

Funktioner

Det släta endoplasmiska retikulumet är primärt ansvarigt för lipidsyntes, kalciumlagring och cellavgiftning, särskilt i leverceller. Däremot inträffar biosyntes och modifiering i grovhet. Var och en av de ovannämnda funktionerna förklaras i detalj nedan:

Lipidsbiosyntes

Det släta endoplasmiska retikulumet är huvudfacket där lipider syntetiseras. På grund av deras lipidnatur kan dessa föreningar inte syntetiseras i en vattenhaltig miljö, såsom cellcytosolen. Dess syntes måste utföras i samband med befintliga membran.

Dessa biomolekyler är basen för alla biologiska membran, som består av tre grundläggande typer av lipider: fosfolipider, glykolipider och kolesterol. De viktigaste strukturella komponenterna i membran är fosfolipider.

Fosfolipider

Dessa är amfipatiska molekyler; de har ett polärt (hydrofilt) huvud och en icke-polär (hydrobolisk) kolkedja. Det är en glycerolmolekyl kopplad till fettsyror och en fosfatgrupp.

Syntesprocessen sker på cytosolsidan av det endoplasmiska retikulamembranet. Koenzym A deltar i överföringen av fettsyror till glycerol 3-fosfat. Tack vare ett enzym förankrat i membranet kan fosfolipider införas i membranet..

Enzymerna som finns på den cytosoliska ytan av retikulamembranet kan katalysera bindningen av olika kemiska grupper till den hydrofila delen av lipiden, vilket ger upphov till olika föreningar såsom fosfatidylkolin, fosfatidylserin, fosfatidyletanolamin eller fosfatidylinositol..

När lipider syntetiseras, läggs de till endast en sida av membranet (kom ihåg att biologiska membran är ordnade som ett lipid-dubbelskikt). För att undvika asymmetrisk tillväxt på båda sidor måste vissa fosfolipider flyttas till andra hälften av membranet.

Emellertid kan denna process inte ske spontant, eftersom den kräver passage av lipidens polära region genom det inre av membranet. Flipaser är enzymer som är ansvariga för att upprätthålla en balans mellan dubbelskiktets lipider.

Kolesterol

Kolesterolmolekyler syntetiseras också i retikulum. Strukturellt består denna lipid av fyra ringar. Det är en viktig komponent i djurplasmamembran och är också nödvändig för syntes av hormoner..

Kolesterol reglerar membranets flytbarhet, och det är därför det är så viktigt i djurceller.

Den slutliga effekten på flytbarheten beror på kolesterolkoncentrationer. Vid normala nivåer av kolesterol i membranen och när lipidernas svansar som bildar det är långa, verkar kolesterol genom att immobilisera dem, vilket minskar membranets fluiditet..

Effekten vänds när kolesterolnivåerna minskar. Genom att interagera med lipidsvansarna är effekten det orsakar separering av dessa, vilket minskar fluiditeten.

Ceramider

Ceramidsyntes sker i det endoplasmiska retikulumet. Ceramider är viktiga lipidprekursorer (inte härledda från glycerol) för plasmamembran, såsom glykolipider eller sfingomyelin. Denna ceramidomvandling sker i Golgi-apparaten.

Lipoproteiner

Det släta endoplasmiska retikulumet finns rikligt i hepatocyter (leverceller). Lipoproteinsyntes förekommer i detta fack. Dessa partiklar är ansvariga för att transportera lipider till olika delar av kroppen.

Lipid export

Lipider exporteras via den sekretoriska vesikelvägen. Eftersom biomembran består av lipider kan blåsornas membran smälta samman och släppa innehållet till en annan organell..

Sarkoplasmatisk retikulum

I strimmiga muskelceller finns det en mycket specialiserad typ av slät endoplasmatisk retikulum som består av tubuli som kallas sarcoplasmic reticulum. Detta fack omger varje myofibril. Det kännetecknas av att ha kalciumpumpar och reglerar dess upptag och frisättning. Dess roll är att förmedla muskelsammandragning och avkoppling.

När det finns fler kalciumjoner i det sarkoplasmiska nätverket jämfört med sarkoplasman, är cellen i vilotillstånd.

Avgiftningsreaktioner

Det smidiga endoplasmiska retikulumet i leverceller deltar i avgiftningsreaktioner för att avlägsna giftiga föreningar eller läkemedel från kroppen..

Vissa familjer av enzymer, såsom cytokrom P450, katalyserar olika reaktioner som förhindrar ansamling av potentiellt toxiska metaboliter. Dessa enzymer adderar hydroxylgrupper till "dåliga" molekyler som är hydrofoba och finns i membranet..

Senare kommer en annan typ av enzym som kallas UDP-glukuronyltransferas, som lägger till molekyler med negativa laddningar. Så här lämnar föreningarna cellen, når blodet och elimineras i urinen. Vissa läkemedel som syntetiseras i nätverket är barbiturater och även alkohol.

Läkemedelsresistens

När höga nivåer av toxiska metaboliter kommer in i cirkulationen utlöses enzymerna som deltar i dessa avgiftningsreaktioner, vilket ökar deras koncentration. På samma sätt ökar det släta endoplasmiska nätverket under dessa förhållanden sin yta upp till två gånger på bara ett par dagar..

Därför ökar resistenshastigheten mot vissa läkemedel och för att uppnå en effekt är det nödvändigt att konsumera högre doser. Denna resistensrespons är inte helt specifik och kan leda till resistens mot flera läkemedel samtidigt. Med andra ord kan missbruk av ett visst läkemedel leda till att en annan är ineffektiv.

Glukoneogenes

Glukoneogenes är en metabolisk väg där glukosbildning uppstår från andra molekyler än kolhydrater..

I det släta endoplasmiska retikulumet är enzymet glukos 6 fosfatas, som ansvarar för att katalysera passagen av glukos 6 fosfat till glukos.

Referens

  1. Borgese, N., Francolini, M., & Snapp, E. (2006). Endoplasmatisk retikulumarkitektur: strukturer i flöde. Aktuellt yttrande inom cellbiologi, 18(4), 358-364.
  2. Campbell, N. A. (2001). Biologi: begrepp och relationer. Pearson Education.
  3. Engelska, A. R., & Voeltz, G. K. (2013). Endoplasmatisk retikulumstruktur och sammankopplingar med andra organeller. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 5(4), a013227.
  4. Eynard, A. R., Valentich, M. A., & Rovasio, R. A. (2008). Människans histologi och embryologi: cellulära och molekylära baser. Panamerican Medical Ed..
  5. Voeltz, G. K., Rolls, M. M., & Rapoport, T. A. (2002). Strukturell organisation av det endoplasmiska nätverket. EMBO-rapporter, 3(10), 944-950.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.