Značajke, struktura i funkcije glatkog endoplazmatskog retikuluma



Glatki endoplazmatski retikulum je organobela membranskih stanica prisutna u eukariotskim stanicama. U većini stanica nalazi se u malim proporcijama. Povijesno gledano, endoplazmatski retikulum podijeljen je na glatku i grubu. Ova se klasifikacija temelji na prisutnosti ili ne na ribosomima u membranama.

Glatke nemaju ove strukture pričvršćene za svoje membrane i sastoji se od mreže vrećica i tubula koje su međusobno povezane i raspoređene po unutrašnjosti ćelije. Ova mreža je široka i smatra se najvećom staničnom organelu

Ova organela je odgovorna za biosintezu lipida, za razliku od grubog endoplazmatskog retikuluma, čija je glavna funkcija sinteza i obrada proteina. Može se vidjeti u ćeliji kao cjevasta mreža međusobno povezana, s nepravilnim izgledom u odnosu na grubi endoplazmatski retikulum..

Tu strukturu su 1945. godine prvi put primijetili istraživači Keith Porter, Albert Claude i Ernest Fullam.

indeks

  • 1 Opće karakteristike
    • 1,1 Mjesto
  • 2 Struktura
  • 3 Funkcije
    • 3.1 Biosinteza lipida
    • 3.2. Fosfolipidi
    • 3.3 Kolesterol
    • 3.4 Ceramidi
    • 3.5. Lipoproteini
    • 3.6 Izvoz lipida
    • 3.7. Sarkoplazmički retikulum
    • 3.8 Reakcije detoksikacije
    • 3.9 Otpornost na lijekove
    • 3.10 Glukoneogeneza
  • 4 Reference

Opće karakteristike

Glatki endoplazmatski retikulum je vrsta retikuluma s neuređenom mrežom tubula koja nemaju ribosome. Glavna mu je funkcija sinteza membranskih strukturnih lipida u eukariotskim stanicama i hormonima. Također sudjeluje u homeostazi kalcija i reakcijama detoksikacije stanica.

Enzimatski, glatki endoplazmatski retikulum je svestraniji od grubog, omogućujući mu da obavlja više funkcija.

Nisu sve stanice imale identičan i homogen glatki endoplazmatski retikulum. Zapravo, u većini stanica ove regije su prilično rijetke, a diferencijacija između glatkog i grubog retikuluma nije baš jasna..

Omjer između glatke i grube ovisi o tipu i funkciji stanice. U nekim slučajevima obje vrste rešetki ne zauzimaju fizički odvojene regije, s malim površinama bez ribosoma i drugih pokrova..

lokacija

U stanicama gdje je metabolizam lipida aktivan, glatki endoplazmatski retikulum je vrlo bogat.

Primjeri su stanice jetre, nadbubrežne kore, neuroni, mišićne stanice, jajnici, testisi i žlijezde lojnice. Stanice uključene u sintezu hormona imaju velike odjeljke glatkog retikuluma, gdje se utvrđuje da enzimi sintetiziraju navedene lipide.

struktura

Glatki i grubi endoplazmatski retikulum tvori kontinuiranu strukturu i jedan je odjeljak. Mreža retikuluma integrirana je s nuklearnom membranom.

Struktura retikuluma je vrlo složena jer postoji nekoliko domena u kontinuiranom lumenu (bez odjeljaka), odvojeno jednom membranom. Mogu se razlikovati sljedeće zone: nuklearna ovojnica, periferna mreža i međusobno povezana cjevasta mreža.

Povijesna podjela končanice uključuje grubu i glatku. Međutim, ovo odvajanje je stvar teške rasprave među znanstvenicima. Spremnici imaju ribosome u svojoj strukturi i stoga se retikulum smatra grubim. Nasuprot tome, tubulima nedostaju te organele i zbog toga se ta končanica naziva glatka.

Glatki endoplazmatski retikulum je zamršeniji od grubog. Ovo posljednje ima više granularne teksture, zahvaljujući prisutnosti ribosoma.

Tipičan oblik glatkog endoplazmatskog retikuluma je poligonalna mreža u obliku tubula. Ove strukture su složene i imaju veliki broj grana, što daje izgled sličan spužvi.

U određenim tkivima uzgojenim u laboratoriju, glatki endoplazmatski retikulum grupira se u skupove naslaganih cisterni. Mogu se širiti duž citoplazme ili se postrojavati s nuklearnom ovojnicom.

funkcije

Glatki endoplazmatski retikulum uglavnom je odgovoran za sintezu lipida, skladištenje kalcija i detoksikaciju stanica, posebno u stanicama jetre. Nasuprot tome, biosinteza i modifikacija proteina javljaju se grubo. U nastavku se nalazi detaljno objašnjenje svake od navedenih funkcija:

Biosinteza lipida

Glatki endoplazmatski retikulum glavni je dio u kojem se sintetiziraju lipidi. Zbog svoje lipidne prirode, ovi spojevi se ne mogu sintetizirati u vodenoj sredini, kao što je stanični citosol. Njegova sinteza mora se provesti zajedno s postojećim membranama.

Te biomolekule su osnova svih bioloških membrana, koje se sastoje od tri vrste temeljnih lipida: fosfolipida, glikolipida i kolesterola. Glavne strukturne komponente membrana su fosfolipidi.

fosfolipidi

To su amfipatske molekule; Imaju polarnu glavu (hidrofilnu) i nepolarni ugljikov lanac (hydrobica). To je molekula glicerola povezana s masnim kiselinama i fosfatnom skupinom.

Postupak sinteze odvija se na citosolnoj strani membrane endoplazmatskog retikuluma. Koenzim A sudjeluje u prijenosu masnih kiselina u glicerol 3 fosfat. Zahvaljujući enzimu usidrenom u membrani, u njega se mogu umetnuti fosfolipidi.

Enzimi prisutni u citosolnoj strani membrane retikuluma mogu katalizirati vezanje različitih kemijskih skupina na hidrofilni dio lipida, što dovodi do različitih spojeva kao što su fosfatidilkolin, fosfatidilserin, fosfatidiletanolamin ili fosfatidilinozitol.

Kako se lipidi sintetiziraju, oni se dodaju samo jednoj strani membrane (podsjećajući da su biološke membrane raspoređene kao lipidni dvosloj). Kako bi se izbjeglo asimetrično povećanje obiju strana, neki fosfolipidi se moraju pomaknuti na drugu polovicu membrane.

Međutim, taj se proces ne može dogoditi spontano, jer zahtijeva prolaz polarnog područja lipida unutar membrane. Flipaze su enzimi koji su odgovorni za održavanje ravnoteže između lipida dvosloja.

holesterol

Također se sintetiziraju molekule kolesterola. Strukturno, ovaj lipid se sastoji od četiri prstena. To je važna komponenta u životinjskim membranama u plazmi i također je neophodna za sintezu hormona.

Kolesterol regulira fluidnost membrana i zato je toliko važan u životinjskim stanicama.

Konačni učinak na fluidnost ovisi o koncentracijama kolesterola. Na normalnim razinama kolesterola u membranama i kada su repovi lipida koji ga čine dugi, kolesterol ih djeluje imobilizirajući, smanjujući fluidnost membrane.

Učinak je obrnut kada se razina kolesterola smanji. U interakciji s repovima lipida, učinak koji uzrokuje je njihovo razdvajanje, čime se smanjuje fluidnost.

ceramidi

Sinteza ceramida javlja se u endoplazmatskom retikulumu. Ceramidi su važni prekursori lipida (koji nisu derivati ​​glicerola) za membrane plazme, kao što su glikolipidi ili sfingomijelin. Ta konverzija ceramida javlja se u Golgijevom aparatu.

lipoproteini

Glatki endoplazmatski retikulum obiluje hepatocitima (jetrenim stanicama). U ovom odjeljku dolazi do sinteze lipoproteina. Te čestice su odgovorne za transport lipida u različite dijelove tijela.

Izvoz lipida

Lipidi se izvoze putem sekretornih vezikula. Budući da se biomembrane sastoje od lipida, membrane vezikula mogu se spojiti s tim i osloboditi sadržaj u drugu organelu.

Sarcoplasmic retikulum

U stanicama s crtanim mišićima postoji tip visoko specijaliziranog glatkog endoplazmatskog retikuluma kojeg formiraju tubuli nazvani sarkoplazmatski retikulum. Ovaj odjeljak okružuje svaki miofibril. Karakterizira ga pumpa za kalcij i regulira njihov unos i otpuštanje. Njegova je uloga da posreduje u kontrakciji i opuštanju mišića.

Kada postoji više iona kalcija u sarkoplazmičkom retikulu u usporedbi sa sarkoplazmom, stanica je u stanju mirovanja.

Reakcije detoksikacije

Glatki endoplazmatski retikulum jetrenih stanica sudjeluje u reakcijama detoksikacije kako bi uklonio toksične spojeve ili lijekove iz tijela.

Određene obitelji enzima, kao što je citokrom P450, kataliziraju različite reakcije koje sprječavaju nakupljanje potencijalno toksičnih metabolita. Ovi enzimi dodaju hidroksilne skupine "štetnim" molekulama koje su hidrofobne i nalaze se u membrani.

Nakon toga dolazi do drugog tipa enzima nazvanog UDP glukuronil transferaza, koji dodaje molekule s negativnim nabojem. Tako spojevi napuštaju stanicu, dospiju u krv i uklanjaju se urinom. Neki lijekovi koji se sintetiziraju u retikulumu su barbiturati i također alkohol.

Otpornost na lijekove

Kada visoke razine otrovnih metabolita uđu u cirkulaciju, enzimi uključeni u ove detoksikacijske reakcije se aktiviraju, povećavajući njihovu koncentraciju. Isto tako, pod tim uvjetima glatki endoplazmatski retikulum povećava površinu do dva puta u samo nekoliko dana.

Zbog toga se povećava brzina rezistencije na određene lijekove i za postizanje učinka potrebno je konzumirati veće doze. Ovaj odgovor na otpornost nije potpuno specifičan i može dovesti do rezistencije na nekoliko lijekova u isto vrijeme. Drugim riječima, zlouporaba određenog lijeka može dovesti do neučinkovitosti drugog lijeka.

gluconeogeneze

Glukoneogeneza je metabolički put u kojem nastaje stvaranje glukoze iz molekula koje nisu ugljikohidrati..

U glatkom endoplazmatskom retikulumu nalazi se enzim glukoza 6 fosfataza, odgovoran za kataliziranje prolaska glukoze 6 fosfata u glukozu.

upućivanje

  1. Borgese, N., Francolini, M., & Snapp, E. (2006). Arhitektura endoplazmatskog retikuluma: strukture u protoku. Aktualno mišljenje u staničnoj biologiji, 18(4), 358-364.
  2. Campbell, N.A. (2001). Biologija: Koncepti i odnosi. Obrazovanje Pearson.
  3. English, A. R., & Voeltz, G.K. (2013). Struktura endoplazmatskog retikuluma i interkonekcije s drugim organelima. Perspektive hladne proljetne luke u biologiji, 5(4), a013227.
  4. Eynard, A.R., Valentich, M.A., i Rovasio, R.A. (2008). Histologija i embriologija ljudskog bića: stanične i molekularne baze. Ed Panamericana Medical.
  5. Voeltz, G.K., Rolls, M.M., & Rapoport, T.A. (2002). Strukturna organizacija endoplazmatskog retikuluma. EMBO izvješća, 3(10), 944-950.