Smooth Endoplasmic Reticulum Egenskaber, Struktur og Funktioner



den Glat endoplasmatisk retikulum er en membranøs celleorganel til stede i eukaryote celler. I de fleste celler findes den i små mængder. Historisk er det endoplasmatiske retikulum blevet opdelt i glat og groft. Denne klassificering er baseret på tilstedeværelsen eller ikke af ribosomer i membranerne.

Den glatte har ikke disse strukturer knyttet til dets membraner og består af et netværk af saccules og tubuli forbundet til hinanden og fordelt over hele celleinteriøret. Dette netværk er bredt og betragtes som den største cellulære organelle

Dette organel ansvarlig for lipidbiosyntese, i modsætning til den ru endoplasmatiske retikulum, hvis vigtigste funktion er syntesen og behandling af proteiner. Det kan ses i cellen som et tilsluttet rørformet nettet sammen med en mere uregelmæssig udseende sammenlignet med den ru endoplasmatiske reticulum.

Denne struktur blev først observeret i 1945 af forskerne Keith Porter, Albert Claude og Ernest Fullam.

indeks

  • 1 Generelle egenskaber
    • 1.1 Placering
  • 2 struktur
  • 3 funktioner
    • 3.1 Lipidbiosyntese
    • 3.2 Fosfolipider
    • 3,3 kolesterol
    • 3.4 Ceramider
    • 3,5 lipoproteiner
    • 3.6 Eksport af lipider
    • 3,7 Sarcoplasmisk retikulum
    • 3.8 Afgiftningsreaktioner
    • 3.9 Drug resistens
    • 3,10 Gluconeogenese
  • 4 Reference

Generelle egenskaber

Det glatte endoplasmatiske retikulum er en type retikulum med et uordnet netværk af tubuli, der mangler ribosomer. Hovedfunktionen er syntesen af ​​membranstrukturelle lipider i eukaryotiske celler og hormoner. Det deltager også i calciumhomeostase og celleafgiftningsreaktioner.

Enzymatisk er det glatte endoplasmatiske retikulum mere alsidigt end det uslebne, så det kan udføre flere funktioner.

Ikke alle celler har et identisk og homogent glat endoplasmatisk retikulum. Faktisk er disse regioner i de fleste af cellerne ret knappe, og differentieringen mellem det glatte og det grove retikulum er virkelig ikke helt klart.

Forholdet mellem glat og groft afhænger af celletype og funktion. I nogle tilfælde optager begge typer gitter ikke fysisk adskilte regioner med små områder fri for ribosomer og andre dæk.

placering

I celler, hvor lipidmetabolisme er aktiv, er det glatte endoplasmatiske retikulum meget rigeligt.

Eksempler er leverets celler, adrenal cortex, neuroner, muskelceller, æggestokke, testikler og talgkirtler. De celler, der er involveret i syntesen af ​​hormoner, har store rum af glat retikulum, hvor enzymer er fundet at syntetisere de nævnte lipider.

struktur

Det glatte og grove endoplasmatiske retikulum danner en kontinuerlig struktur og er et enkelt rum. Reticulummembranen er integreret med nuklearmembranen.

Retikulumets struktur er ret kompleks, fordi der er flere domæner i et kontinuerligt lumen (uden rum), adskilt af en enkelt membran. Følgende zoner kan skelnes mellem: den nukleare kuvert, det perifere netværk og det sammenkoblede rørformede netværk.

Den historiske deling af reticle omfatter den ru og den glatte. Men denne adskillelse er et spørgsmål om voldelig debat blandt forskere. Tankene har ribosomer i deres struktur, og derfor anses retikulumet for groft. I modsætning hertil mangler tubulerne disse organeller, og derfor er reticle kaldet glat.

Det glatte endoplasmatiske retikulum er mere indviklet end det uslebne. Sidstnævnte har en mere granulær struktur, takket være tilstedeværelsen af ​​ribosomer.

Den typiske form af det glatte endoplasmatiske retikulum er et polygonalt netværk i form af tubuli. Disse strukturer er komplekse og har et stort antal grene, hvilket giver et udseende svarende til en svamp.

I visse væv, der dyrkes i laboratoriet, grupperes det glatte endoplasmatiske retikulum i sæt af stablede cisterner. De kan sprede sig langs cytoplasma eller linje op med nukleare kuvert.

funktioner

Det glatte endoplasmatiske retikulum er primært ansvarlig for lipidsyntese, calciumopbevaring og celleafgiftning, især i leverceller. I modsætning hertil forekommer biosyntesen og modifikationen af ​​proteiner i groft. Nedenfor er en detaljeret forklaring af hver af de ovennævnte funktioner:

Lipidbiosyntese

Det glatte endoplasmatiske retikulum er hovedrummet, hvori lipider syntetiseres. På grund af deres lipid-natur kan disse forbindelser ikke syntetiseres i et vandigt miljø, såsom den cellulære cytosol. Dens syntese skal udføres i forbindelse med eksisterende membraner.

Disse biomolekyler er grundlaget for alle biologiske membraner, som er sammensat af tre grundlæggende typer af lipider: phospholipider, glycolipider og cholesterol. De vigtigste strukturelle komponenter i membranerne er phospholipider.

fosfolipider

Disse er amfipatiske molekyler; De har et polært hoved (hydrofilt) og en ikke-polær carbonkæde (hydrobica). Det er et molekyle glycerol forbundet med fedtsyrer og en fosfatgruppe.

Synteseprocessen forekommer på cytosolsiden af ​​den endoplasmatiske reticulummembran. Coenzym A deltager i overførsel af fedtsyrer til glycerol 3 phosphat. Takket være et enzym forankret i membranen kan phospholipider indsættes i dette.

Enzymerne til stede i den cytosoliske side af membranen sigtemiddel kan katalysere ligeringen af ​​forskellige kemiske grupper til den hydrofile del af lipid, hvilket giver anledning til forskellige forbindelser phosphatidylcholin, phosphatidylserin, phosphatidylethanolamin eller phosphatidylinositol.

Som lipider syntetiseres, tilføjes de til den ene side af membranen (huske at biologiske membraner er sorteret som et lipiddobbeltlag). At undgå asymmetrisk vækst af begge sider, bør nogle phospholipider flytte til den anden halvdel af membranen.

Denne proces kan imidlertid ikke forekomme spontant, da den kræver passage af lipidets polære område i membranen. Flipaser er enzymer, som er ansvarlige for at opretholde en balance mellem lipiderne i dobbeltlaget.

kolesterol

Kolesterolmolekyler syntetiseres også. Strukturelt består denne lipid af fire ringe. Det er en vigtig komponent i dyreplasmemembranerne og også i nødvendig for syntese af hormoner.

Kolesterol regulerer fluiditeten af ​​membraner, og det er derfor, det er så vigtigt i dyreceller.

Den endelige virkning på fluiditet afhænger af kolesterolkoncentrationer. Ved normale niveauer af kolesterol i membranerne og når halerne af lipiderne, der komponerer det, er lange, virker kolesterolet at immobilisere dem, nedsætter membranets fluiditet.

Effekten er omvendt, når kolesterolniveauet falder. Når det interagerer med lipidernes haler, er effekten der forårsager separationen af ​​disse, hvilket reducerer fluiditeten.

ceramider

Syntesen af ​​ceramider forekommer i det endoplasmatiske retikulum. Ceramider er vigtige lipidprecursorer (som ikke er glycerolderivater) til plasmamembraner, såsom glycolipider eller sphingomyelin. Denne omdannelse af ceramid forekommer i Golgi-apparatet.

lipoproteiner

Det glatte endoplasmatiske retikulum er rigeligt i hepatocytter (leverceller). I dette rum forekommer syntesen af ​​lipoproteiner. Disse partikler er ansvarlige for transport af lipider til forskellige dele af kroppen.

Lipid eksport

Lipiderne eksporteres via sekretoriske vesikler. Da biomembranerne udgøres af lipider, kan membranerne i vesiklerne smelte til disse og frigive indholdet til en anden organel.

Sarcoplasmisk retikulum

I strierede muskelceller er der en type højt specialiseret glat endoplasmisk retikulum dannet af rør, der kaldes sarkoplasmisk retikulum. Dette rum omgiver hver myofibril. Det er kendetegnet ved at have calciumpumper og regulerer deres optagelse og frigivelse. Dens rolle er at formidle sammentrækning og muskel afslapning.

Når der er flere calciumioner i det sarkoplasmiske retikulum sammenlignet med sarkoplasmen, er cellen i hviletilstand.

Afgiftningsreaktioner

Glat endoplasmisk retikulum af leverceller deltager i afgiftningsreaktioner for at eliminere giftige forbindelser eller stoffer fra kroppen.

Visse familier af enzymer, såsom cytochrom P450, katalyserer forskellige reaktioner, der forhindrer akkumulering af potentielt toksiske metabolitter. Disse enzymer tilføjer hydroxylgrupper til de "skadelige" molekyler, som er hydrofobe og findes i membranen.

Efterfølgende kommer en anden type enzym kaldet UDP glucuronyl transferase, som tilføjer molekyler med negative ladninger, i spil. Sådan forbinder forbindelserne cellen, når blodet og elimineres af urinen. Nogle stoffer, som syntetiseres i retikulumet, er barbiturater og også alkohol.

Modstandsdygtighed overfor narkotika

Når høje niveauer af toksiske metabolitter indtræder cirkulation, udløses de enzymer, der er involveret i disse afgiftningsreaktioner, og øger deres koncentration. På samme måde forøges det glatte endoplasmatiske retikulum under overfladen op til to gange på blot et par dage.

Derfor er resistenshastigheden for visse lægemidler øget, og for at opnå en effekt er det nødvendigt at indtage højere doser. Dette modstandssvar er ikke helt specifikt og kan føre til resistens over for flere stoffer samtidig. Med andre ord kan misbruget af et bestemt stof føre til en anden ineffektivitet.

glukoneogenese

Gluconeogenese er en metabolisk vej, hvor dannelsen af ​​glucose fra andre molekyler end kulhydrater forekommer.

I det glatte endoplasmatiske retikulum er enzymet glucose 6 phosphatase, der er ansvarlig for at katalysere passagen af ​​glucose 6 phosphat til glucose.

henvisning

  1. Borgese, N., Francolini, M. & Snapp, E. (2006). Endoplasmatisk retikulumarkitektur: strukturer i flux. Nuværende udtalelse i cellebiologi, 18(4), 358-364.
  2. Campbell, N. A. (2001). Biologi: Begreber og relationer. Pearson Education.
  3. English, A.R. & Voeltz, G.K. (2013). Endoplasmatisk Reticulum Struktur og Sammenkoblinger med Andre Organeller. Cold Spring Harbor Perspektiver i Biologi, 5(4), a013227.
  4. Eynard, A. R., Valentich, M. A., & Rovasio, R. A. (2008). Histologi og embryologi af mennesket: cellulære og molekylære baser. Ed. Panamericana Medical.
  5. Voeltz, G. K., Rolls, M.M., & Rapoport, T. A. (2002). Strukturel organisation af det endoplasmatiske retikulum. EMBO rapporter, 3(10), 944-950.