Gluda endoplazmatiskā retikulāta pazīmes, struktūra un funkcijas



The Gluds endoplazmatiskais retikulāts ir membrānu šūnu organelle, kas atrodas eukariotu šūnās. Vairumā šūnu tas ir neliels. Vēsturiski endoplazmatiskais retikuls ir sadalīts gludā un raupjā. Šī klasifikācija balstās uz ribosomu klātbūtni membrānās.

Gludajām nav šīs struktūras, kas piestiprinātas pie tās membrānām, un tā sastāv no sakculu un tubulāru tīkla, kas ir savstarpēji savienoti un izplatīti visā šūnu interjerā. Šis tīkls ir plašs un tiek uzskatīts par lielāko šūnu organeli

Šis organels ir atbildīgs par lipīdu biosintēzi, atšķirībā no neapstrādāta endoplazmatiskā retikulāta, kura galvenā funkcija ir proteīnu sintēze un apstrāde. To var redzēt šūnā kā cauruļveida tīklu, kas ir savienots viens ar otru, ar vairāk neregulāru izskatu, salīdzinot ar neapstrādāto endoplazmatisko retikulātu..

Šo struktūru pirmo reizi novēroja 1945. gadā pētnieki Keith Porter, Albert Claude un Ernest Fullam.

Indekss

  • 1 Vispārīgi raksturlielumi
    • 1.1
  • 2 Struktūra
  • 3 Funkcijas
    • 3.1. Lipīdu biosintēze
    • 3.2. Fosfolipīdi
    • 3.3. Holesterīns
    • 3.4 Ceramīdi
    • 3.5. Lipoproteīni
    • 3.6 Lipīdu eksports
    • 3.7. Sarkoplazmas retikulāts
    • 3.8 Detoksikācijas reakcijas
    • 3.9. Narkotiku rezistence
    • 3.10. Gluconeogenesis
  • 4 Atsauce

Vispārīgās īpašības

Gludais endoplazmatiskais retikuls ir retikula veids ar nesakārtotu kanālu tīklu, kam trūkst ribosomu. Tās galvenā funkcija ir membrānu strukturālo lipīdu sintēze eukariotu šūnās un hormonos. Tā piedalās arī kalcija homeostāzes un šūnu detoksikācijas reakcijās.

Enzimātiski gluda endoplazmatiskā retikulācija ir daudzpusīgāka par neapstrādātu, ļaujot tai veikt vairāk funkciju.

Ne visās šūnās ir identisks un viendabīgs gluds endoplazmatisks retikulāts. Patiesībā vairumā šūnu šie reģioni ir diezgan niecīgi un atšķirība starp gludo un neapstrādāto retikulātu tiešām nav ļoti skaidra..

Attiecība starp gludu un raupju ir atkarīga no šūnas veida un funkcijas. Dažos gadījumos abu veidu režģi neaizņem fiziski atsevišķus reģionus ar nelielām platībām bez ribosomām un citiem vākiem.

Atrašanās vieta

Šūnās, kurās ir aktīvs lipīdu metabolisms, gluda endoplazmatiskā retikulija ir ļoti bagāta.

Piemēri ir aknu šūnas, virsnieru garoza, neironi, muskuļu šūnas, olnīcas, sēklinieki un tauku dziedzeri. Hormonu sintēzes procesā iesaistītajām šūnām ir lieli šķērsgriezuma gabali, kuros ir konstatēts, ka fermenti sintezē minētos lipīdus..

Struktūra

Gluda un raupja endoplazmatiskā retikula veido nepārtrauktu struktūru un ir viens nodalījums. Retikulāta membrāna ir integrēta ar kodolmembrānu.

Retikulāta struktūra ir diezgan sarežģīta, jo pastāv vairāki domēni nepārtrauktā lūmenā (bez nodalījumiem), kurus atdala viena membrāna. Var izšķirt šādas zonas: kodolmateriālu aploksni, perifēro tīklu un savstarpēji savienoto cauruļvadu tīklu.

Retikula vēsturiskais sadalījums ietver raupju un gludu. Tomēr šī atdalīšana ir grūts diskusijas starp zinātniekiem. Tvertnēs ir to ribosomas, tāpēc retikuls tiek uzskatīts par raupju. Pretstatā tam, tubulām trūkst šo organellu, un šī iemesla dēļ šķiedru sauc par gludu.

Gludā endoplazmatiskā retikulācija ir sarežģītāka nekā raupja. Pēdējam ir granulēta struktūra, pateicoties ribosomu klātbūtnei.

Gludās endoplazmas retikulas tipiskais veids ir daudzstūrains tīkls, kas veidots caurulīšu veidā. Šīs struktūras ir sarežģītas un tām ir liels zaru skaits, kas dod līdzīgu izskatu sūklim.

Dažos laboratorijā audzētajos audos gluda endoplazmatiskā retikula tiek sagrupēta sakrautās cisternu kopās. Tie var izplatīties pa citoplazmu vai sakārtoties ar kodolmateriāla aploksni.

Funkcijas

Gludā endoplazmatiskā retikulācija galvenokārt ir atbildīga par lipīdu sintēzi, kalcija uzglabāšanu un šūnu detoksikāciju, īpaši aknu šūnās. Pretēji tam, proteīnu biosintēze un modifikācija notiek neapstrādātā veidā. Tālāk sniegts detalizēts paskaidrojums par katru no iepriekš minētajām funkcijām:

Lipīdu biosintēze

Gludais endoplazmatiskais retikulāts ir galvenais nodalījums, kurā tiek sintezēti lipīdi. Ņemot vērā to lipīdu dabu, šos savienojumus nevar sintezēt ūdens vidē, piemēram, šūnu citozolā. Tās sintēze jāveic kopā ar esošajām membrānām.

Šīs biomolekulas ir visu bioloģisko membrānu pamats, kas sastāv no trim pamatvielu lipīdu veidiem: fosfolipīdi, glikolipīdi un holesterīns. Galvenās membrānu strukturālās sastāvdaļas ir fosfolipīdi.

Fosfolipīdi

Tās ir amfipātiskas molekulas; Tiem ir polārā galva (hidrofīla) un ne polāra oglekļa ķēde (hydrobica). Tā ir glicerīna molekula, kas saistīta ar taukskābēm un fosfātu grupu.

Sintēzes process notiek endoplazmas retikulāta membrānas citosola pusē. Koenzīms A piedalās taukskābju pārnesei uz glicerīna 3 fosfātu. Pateicoties membrānā nostiprinātam enzīmam, tajā var ievietot fosfolipīdus.

Fermenti, kas atrodas tīklenes membrānas citozoliskajā pusē, var katalizēt dažādu ķīmisko grupu saistīšanos ar lipīdu hidrofilo daļu, radot dažādus savienojumus, piemēram, fosfatidilholīnu, fosfatidilserīnu, fosfatidiletanolamīnu vai fosfatidilinozitolu..

Tā kā lipīdi tiek sintezēti, tos pievieno tikai vienai membrānas pusei (atceroties, ka bioloģiskās membrānas ir izvietotas kā lipīdu divslāņa). Lai izvairītos no asimetriskas abu pušu augšanas, dažiem fosfolipīdiem jāpārvietojas uz otru membrānas pusi.

Tomēr šis process nevar notikt spontāni, jo tas prasa lipīda polārā reģiona pārvietošanos membrānas iekšpusē. Flipāzes ir fermenti, kas ir atbildīgi par līdzsvaru starp divslāņu lipīdiem.

Holesterīns

Tiek sintezētas arī holesterīna molekulas. Strukturāli šis lipīds sastāv no četriem gredzeniem. Tā ir svarīga sastāvdaļa dzīvnieku plazmas membrānās un arī hormonu sintēzes nodrošināšanai.

Holesterīns regulē membrānu plūstamību, un tāpēc tas ir tik svarīgs dzīvnieku šūnās.

Galīgā ietekme uz šķidrumu ir atkarīga no holesterīna koncentrācijas. Normālos holesterīna līmeņos membrānās un kad to sastāvā esošo lipīdu astes ir garas, holesterīns darbojas, imobilizējot tos, samazinot membrānas plūstamību..

Ietekme ir pretēja, kad samazinās holesterīna līmenis. Mijiedarbojoties ar lipīdu astēm, sekas, ko izraisa, ir to atdalīšana, tādējādi samazinot šķidrumu.

Ceramīdi

Ceramīdu sintēze notiek endoplazmatiskajā retikulā. Ceramīdi ir svarīgi lipīdu prekursori (kas nav glicerīna atvasinājumi) plazmas membrānām, piemēram, glikolipīdiem vai sfingomielīnam. Šī keramīda konversija notiek Golgi aparātā.

Lipoproteīni

Gludā endoplazmatiskā retikulācija ir bagāta ar hepatocītiem (aknu šūnām). Šajā nodaļā notiek lipoproteīnu sintēze. Šīs daļiņas ir atbildīgas par lipīdu transportēšanu uz dažādām ķermeņa daļām.

Lipīdu eksports

Lipīdi tiek eksportēti caur sekrējošām vezikulām. Tā kā biomembrānus veido lipīdi, membrānu membrānas var savienoties ar tām un atbrīvot saturu citā organelē..

Sarkoplazmas retikulāts

Straujušās muskuļu šūnās ir augsti specializēta gluda endoplazmatiska retikula, ko veido tubulāri, ko sauc par sarkoplazmu retikulātu. Šis nodalījums ieskauj katru miofibrilu. To raksturo kalcija sūkņi un regulē to uzņemšanu un atbrīvošanu. Tās uzdevums ir veicināt kontrakcijas un muskuļu relaksāciju.

Ja sarkoplazmas retikulā ir vairāk kalcija jonu, salīdzinot ar sarkoplazmu, šūnas atrodas miera stāvoklī.

Detoksikācijas reakcijas

Gluda aknu šūnu endoplazmatiskā retikulācija piedalās detoksikācijas reakcijās, lai likvidētu toksiskus savienojumus vai zāles no organisma..

Dažas fermentu grupas, piemēram, citohroms P450, katalizē dažādas reakcijas, kas novērš potenciāli toksisko metabolītu uzkrāšanos. Šie fermenti pievieno hidroksilgrupas "kaitīgajām" molekulām, kas ir hidrofobas un atrodamas membrānā.

Pēc tam tiek uzsākts cita veida enzīms, ko sauc par UDP glikuronil transferāzi, kas pievieno molekulas ar negatīvām lādiņām. Tādā veidā savienojumi atstāj šūnu, nonāk asinīs un tiek izvadīti ar urīnu. Dažas zāles, kas ir sintezētas retikulā, ir barbiturāti un arī alkohols.

Izturība pret zālēm

Ja cirkulē iekļūst augsts toksisko metabolītu līmenis, izraisa šajos detoksikācijas reakcijās iesaistītos fermentus, palielinot to koncentrāciju. Tāpat šajos apstākļos vienmērīgā endoplazmatiskā retikulācija palielina tās virsmas laukumu līdz divām reizēm tikai pāris dienās..

Tāpēc palielinās rezistences līmenis pret noteiktām zālēm un, lai sasniegtu efektu, ir nepieciešams lietot lielākas devas. Šī rezistences reakcija nav pilnīgi specifiska un var izraisīt rezistenci pret vairākām zālēm vienlaicīgi. Citiem vārdiem sakot, noteiktas narkotikas ļaunprātīga izmantošana var novest pie citas neveiksmes.

Gluconeogenesis

Gluconeogenesis ir vielmaiņas ceļš, kurā rodas glikozes veidošanās no molekulām, kas nav ogļhidrāti.

Gludajā endoplazmatiskajā retikulā ir glikozes 6 fosfatāzes enzīms, kas ir atbildīgs par glikozes 6 fosfāta pāreju uz glikozi..

Atsauce

  1. Borgese, N., Francolini, M., un Snapp, E. (2006). Endoplazmatiskā retikulāta arhitektūra: plūsmas struktūras. Pašreizējais viedoklis šūnu bioloģijā, 18(4), 358-364.
  2. Campbell, N. A. (2001). Bioloģija: jēdzieni un attiecības. Pearson Education.
  3. Angļu, A. R., un Voeltz, G. K. (2013). Endoplazmatiskā retikulāta struktūra un savienojumi ar citiem organeliem. Aukstā pavasara ostas perspektīvas bioloģijā, 5(4), a013227.
  4. Einards, A.R., Valentichs, M.A., & Rovasio, R.A. (2008). Cilvēka histoloģija un embrioloģija: šūnu un molekulārā bāze. Ed. Panamericana Medical.
  5. Voeltz, G. K., Rolls, M.M., & Rapoport, T. A. (2002). Endoplazmas retikulāta strukturālā organizācija. EMBO ziņojumi, 3(10), 944-950.