Глатке карактеристике, структура и функције ендоплазматског ретикулума

Тхе Глатки ендоплазматски ретикулум је мембранска органела присутна у еукариотским ћелијама. У већини ћелија се налази у малим пропорцијама. Историјски, ендоплазматски ретикулум је подељен на глатку и грубу. Ова класификација се заснива на присуству рибозома на мембранама или не.

Глатке немају ове структуре причвршћене за своје мембране и састављене су од мреже сакулума и тубула које су међусобно повезане и распоређене по унутрашњости ћелије. Ова мрежа је широка и сматра се највећом ћелијском органелом

Ова органела је одговорна за биосинтезу липида, за разлику од грубог ендоплазматског ретикулума, чија је главна функција синтеза и обрада протеина. Може се видети у ћелији као цеваста мрежа која је међусобно повезана, са неправилним изгледом у односу на груби ендоплазматски ретикулум..

Ту структуру су 1945. године први пут примијетили истраживачи Кеитх Портер, Алберт Цлауде и Ернест Фуллам.

Индек

• 1 Опште карактеристике
  • Локација
• 2 Структура
• 3 Функције
  • 3.1 Биосинтеза липида
  • 3.2 Фосфолипиди
  • 3.3 Холестерол
  • 3.4 Церамиди
  • 3.5 Липопротеини
  • 3.6 Извоз липида
  • 3.7 Сарцопласмиц ретикулум
  • 3.8 Реакције детоксикације
  • 3.9 Отпорност на лекове
  • 3.10 Глуконеогенеза
• 4 Референце

Опште карактеристике

Глатки ендоплазматски ретикулум је тип ретикулума са поремећеном мрежом тубула које немају рибозоме. Његова главна функција је синтеза мембранских структурних липида у еукариотским ћелијама и хормонима. Такође учествује у хомеостази калцијума и реакцијама детоксикације ћелија.

Ензиматски, глатки ендоплазматски ретикулум је много разноврснији од грубог, омогућавајући му да обавља више функција.

Нису све ћелије идентичне и хомогене глатке ендоплазматске ретикулуме. У ствари, у већини ћелија ови региони су прилично ретки и диференцијација између глатког и грубог ретикулума заиста није баш јасна..

Однос између глатке и грубе зависи од типа ћелије и функције. У неким случајевима оба типа решетки не заузимају физички одвојене области, са малим површинама без рибосома и других покривача..

Локација

У ћелијама у којима је метаболизам липида активан, глатки ендоплазматски ретикулум је веома богат.

Примери су ћелије јетре, надбубрежне коре, неурони, мишићне ћелије, јајници, тестиси и лојне жлезде. Ћелије укључене у синтезу хормона имају велике делове глатког ретикулума, где се открива да ензими синтетишу поменуте липиде.

Структура

Глатки и груби ендоплазматски ретикулум формира непрекидну структуру и представља један одјељак. Мембрана ретикулума је интегрисана са нуклеарном мембраном.

Структура ретикулума је прилично сложена, јер постоји неколико домена у континуираном лумену (без преграда), одвојено једном мембраном. Могу се разликовати следеће зоне: нуклеарна овојница, периферна мрежа и међусобно повезана цеваста мрежа.

Историјска подела кончанице обухвата грубу и глатку. Међутим, ово одвајање је ствар тешке дебате међу научницима. Резервоари имају рибозоме у својој структури и стога се ретикулум сматра грубим. Насупрот томе, тубулима недостају ове органеле и из тог разлога се та мрежа назива глатка.

Глатки ендоплазматски ретикулум је замршенији од грубог. Ово последње има више грануларну текстуру, захваљујући присуству рибозома.

Типичан облик глатке ендоплазматске мреже је полигонална мрежа у облику тубула. Ове структуре су сложене и имају велики број грана, што даје изглед сличан спужви.

У одређеним ткивима која се узгајају у лабораторији, глатки ендоплазматски ретикулум груписан је у скупове наслаганих цистерни. Могу се проширити дуж цитоплазме или се поређати с нуклеарном овојницом.

Функције

Глатки ендоплазматски ретикулум је углавном одговоран за синтезу липида, складиштење калцијума и детоксикацију ћелија, посебно у ћелијама јетре. Насупрот томе, биосинтеза и модификација протеина јавља се грубо. У наставку је детаљно објашњено свако од наведених функција:

Биосинтеза липида

Глатки ендоплазматски ретикулум је главни део у коме се синтетизују липиди. Због њихове липидне природе, ова једињења се не могу синтетизовати у воденој средини, као што је ћелијски цитосол. Његова синтеза мора бити изведена у сарадњи са постојећим мембранама.

Ови биомолекули су основа свих биолошких мембрана, које се састоје од три врсте основних липида: фосфолипида, гликолипида и холестерола. Главне структурне компоненте мембрана су фосфолипиди.

Фосфолипиди

То су амфипатски молекули; Имају поларну главу (хидрофилну) и неполарни угљенични ланац (хидробица). То је молекул глицерола везан за масне киселине и фосфатну групу.

Процес синтезе одвија се на цитосолној страни мембране ендоплазматског ретикулума. Коензим А учествује у преносу масних киселина у глицерол 3 фосфат. Захваљујући ензиму усидреном у мембрани, у њега се могу убацити фосфолипиди.

Ензими присутни у цитосолној страни мембране ретикулума могу да катализују везивање различитих хемијских група за хидрофилни део липида, што доводи до различитих једињења као што су фосфатидилхолин, фосфатидилсерин, фосфатидилетаноламин или фосфатидилинозитол.

Како се липиди синтетизују, они се додају само једној страни мембране (памћење да су биолошке мембране распоређене као липидни двослој). Да би се избегао асиметрични раст обе стране, неки фосфолипиди се морају померити на другу половину мембране.

Међутим, овај процес не може да се догоди спонтано, јер захтева пролаз поларног региона липида унутар мембране. Флипазе су ензими који су одговорни за одржавање равнотеже између липида двослоја.

Холестерол

Молекули холестерола се такође синтетишу. Структурно, овај липид се састоји од четири прстена. Она је важна компонента у животињским плазма мембранама, а такође је неопходна за синтезу хормона.

Холестерол регулише флуидност мембрана и зато је толико важан у животињским ћелијама.

Коначни ефекат на флуидност зависи од концентрације холестерола. На нормалним нивоима холестерола у мембранама и када су репови липида који га чине дуги, холестерол их делује имобилизирајући, смањујући флуидност мембране.

Ефекат је обрнут када се ниво холестерола смањи. У интеракцији са реповима липида, ефекат који узрокује је њихово раздвајање, чиме се смањује флуидност.

Церамидес

Синтеза церамида јавља се у ендоплазматском ретикулуму. Церамиди су важни прекурсори липида (који нису деривати глицерола) за мембране плазме, као што су гликолипиди или сфингомијелини. Ова конверзија церамида јавља се у Голгијевом апарату.

Липопротеини

Глатки ендоплазматски ретикулум обилује хепатоцитима (ћелије јетре). У овом делу се одвија синтеза липопротеина. Ове честице су одговорне за транспорт липида у различите делове тела.

Липидни извоз

Липиди се извозе преко секреторних везикула. Пошто се биомембране састоје од липида, мембране везикула могу да се стапају са овим и ослободе садржај у другу органелу.

Сарцопласмиц ретицулум

У стриатним мишићним ћелијама постоји тип високо специјализованог глатког ендоплазматског ретикулума формираног тубулима званим саркоплазмични ретикулум. Овај одјељак окружује сваки миофибрил. Карактерише га поседовање калцијум пумпи и регулисање њиховог уноса и отпуштања. Његова улога је да посредује у контракцији и опуштању мишића.

Када постоји више јона калцијума у ​​саркоплазмичком ретикулуму у поређењу са саркоплазмом, ћелија је у стању мировања.

Детоксикационе реакције

Глатки ендоплазматски ретикулум ћелија јетре учествује у реакцијама детоксикације како би се елиминисала токсична једињења или лекови из тела.

Одређене породице ензима, као што је цитокром П450, катализирају различите реакције које спречавају накупљање потенцијално токсичних метаболита. Ови ензими додају хидроксилне групе "штетним" молекулима који су хидрофобни и налазе се у мембрани.

Након тога, други тип ензима који се зове УДП глукуронил трансфераза, који додаје молекуле са негативним набојем, долази у игру. Ово је начин на који једињења напуштају ћелију, допиру до крви и елиминишу се урином. Неки лекови који се синтетизују у ретикулуму су барбитурати и алкохол.

Отпорност на дроге

Када високи ниво токсичних метаболита улази у циркулацију, ензими укључени у ове реакције детоксикације се активирају, повећавајући њихову концентрацију. Исто тако, под овим условима, глатки ендоплазматски ретикулум повећава површину до два пута у само неколико дана.

Због тога се повећава стопа отпорности на одређене лекове и за постизање ефекта потребно је конзумирати веће дозе. Овај одговор на отпорност није потпуно специфичан и може довести до резистенције на неколико лекова у исто време. Другим ријечима, злоупотреба одређеног лијека може довести до неучинковитости другог.

Глуцонеогенесис

Глуконеогенеза је метаболички пут у коме настаје стварање глукозе из молекула који нису угљени хидрати.

У глатком ендоплазматском ретикулуму налази се ензим глукоза 6 фосфатаза, одговоран за катализирање пролаза глукозе 6 фосфата у глукозу.

Референце

1. Боргесе, Н., Францолини, М., & Снапп, Е. (2006). Архитектура ендоплазматског ретикулума: структуре у флуксу. Цуррент Опинион ин Целл Биологи, 18(4), 358-364.
2. Цампбелл, Н.А. (2001). Биологија: Концепти и односи. Пеарсон Едуцатион.
3. Енглисх, А. Р., & Воелтз, Г.К. (2013). Структура ендоплазматског ретикулума и интерконекције са другим органелима. Цолд Спринг Харбоур Перспецтивес ин Биологи, 5(4), а013227.
4. Еинард, А.Р., Валентицх, М.А., & Ровасио, Р.А. (2008). Хистологија и ембриологија људског бића: ћелијске и молекуларне базе. Ед Панамерицана Медицал.
5. Воелтз, Г.К., Роллс, М.М., & Рапопорт, Т.А. (2002). Структурна организација ендоплазматског ретикулума. ЕМБО Извештаји, 3(10), 944-950.