LYGUS ENDOPLAZMINIS RETIKULUMAS: SAVYBĖS IR FUNKCIJOS - ANATOMIJA IR FIZIOLOGIJA - 2025

Sklandžiai Endoplazminis tinklas yra membraninis korinio Organelės esančių eukariotinių ląstelių. Daugelyje ląstelių jis randamas mažomis dalimis. Istoriškai endoplazminis retikulumas buvo suskirstytas į lygų ir šiurkštų. Ši klasifikacija grindžiama ribosomų buvimu ar nebuvimu membranose.

Lygus neturi šių struktūrų, pritvirtintų prie savo membranų, ir yra sudarytas iš sakulių ir kanalėlių tinklo, sujungto vienas su kitu ir paskirstyto visame ląstelės viduje. Šis tinklas yra platus ir laikomas didžiausiu ląstelių organeliu

Ši organelė yra atsakinga už lipidų biosintezę, priešingai nei šiurkštus endoplazminis retikulumas, kurio pagrindinė funkcija yra baltymų sintezė ir perdirbimas. Ląstelėje tai gali būti vertinama kaip vamzdinis tinklas, sujungtas vienas su kitu, turinčios netaisyklingesnę išvaizdą, palyginti su grubiu endoplazminiu retikuliu.

Pirmą kartą šią struktūrą stebėjo 1945 m. Tyrėjai Keithas Porteris, Albertas Claude'as ir Ernestas Fullam.

Bendrosios savybės

Lygus endoplazminis retikulumas yra retikulio rūšis, formuojama kaip netvarkingas kanalėlių tinklas, kuriame trūksta ribosomų. Pagrindinė jo funkcija yra struktūrinių membranų lipidų sintezė eukariotų ląstelėse ir hormonų. Taip pat jis dalyvauja kalcio homeostazėje ir ląstelių detoksikacijos reakcijose.

Enzymatiškai sklandus endoplazminis retikulumas yra įvairiapusiškesnis nei šiurkštus, leidžiantis atlikti daugiau funkcijų.

Ne visos ląstelės turi identišką ir vienalytį sklandų endoplazminį retikulą. Tiesą sakant, daugumoje ląstelių šie regionai yra gana reti, o skirtumas tarp sklandaus ir grubaus retikulumo nėra labai aiškus.

Lygaus ir šiurkšto santykis priklauso nuo ląstelių tipo ir funkcijos. Kai kuriais atvejais abu retikulio tipai neužima fiziškai atskirų regionų, mažuose plotuose nėra ribosomų ir kitų dengtų sričių.

Vieta

Ląstelėse, kuriose aktyvus lipidų metabolizmas, labai gausu sklandžio endoplazminio retikulio.

To pavyzdžiai yra kepenų, antinksčių žievės, neuronų, raumenų ląstelės, kiaušidės, sėklidės ir riebalinės liaukos. Ląstelės, dalyvaujančios hormonų sintezėje, turi didelius sklandžiai retikulio skyrius, kuriuose randami fermentai, kurie sintetins šiuos lipidus.

Struktūra

Lygus ir šiurkštus endoplazminis retikulumas sudaro ištisinę struktūrą ir yra vienas skyrius. Retikulinė membrana yra integruota su branduoline membrana.

Retikulio struktūra yra gana sudėtinga, nes ištisiniame liumene yra keli domenai (be skyrių), atskirti viena membrana. Galima išskirti šias sritis: branduolinį apvalkalą, periferinį tinklelį ir sujungtą vamzdinį tinklą.

Istorinis retikulio padalijimas apima šiurkštųjį ir sklandųjį. Tačiau šis atskyrimas kelia karštas diskusijas tarp mokslininkų. Cisternae struktūros yra ribosomos, todėl retikulumas laikomas šiurkščiu. Priešingai, kanalėliuose trūksta šių organelių ir dėl šios priežasties šis retikulumas vadinamas sklandžiu.

Lygus endoplazminis retikulumas yra sudėtingesnis nei šiurkštus. Pastaroji turi daugiau granuliuotos tekstūros, nes yra ribosomų.

Tipiška sklandaus endoplazminio retikulio forma yra daugiakampis tinklelis kanalėlių pavidalu. Šios struktūros yra sudėtingos ir turi daug šakų, suteikiančių joms kempinę panašią išvaizdą.

Tam tikruose laboratorijoje užaugintuose audiniuose sklandus endoplazminis retikulumas susikaupia į sukrautus cisternų rinkinius. Jie gali būti paskirstyti visoje citoplazmoje arba suderinti su branduolinio apvalkalu.

funkcijos

Lygus endoplazminis retikulumas pirmiausia yra atsakingas už lipidų sintezę, kalcio kaupimąsi ir ląstelių detoksikaciją, ypač kepenų ląstelėse. Priešingai, neapdorotai vyksta baltymų biosintezė ir modifikacija. Kiekviena iš paminėtų funkcijų yra išsamiai paaiškinta žemiau:

Lipidų biosintezė

Lygus endoplazminis retikulumas yra pagrindinis skyrius, kuriame sintetinami lipidai. Dėl savo lipidų pobūdžio šie junginiai negali būti sintetinami vandeninėje aplinkoje, pavyzdžiui, ląstelių citozolyje. Jo sintezė turi būti vykdoma kartu su jau esančiomis membranomis.

Šios biomolekulės yra visų biologinių membranų, kurias sudaro trys pagrindiniai lipidų tipai: fosfolipidai, glikolipidai ir cholesterolis, pagrindas. Pagrindiniai membranų struktūriniai komponentai yra fosfolipidai.

Fosfolipidai

Tai yra amfipatinės molekulės; jie turi polinę (hidrofilinę) galvutę ir nepolinę (hidrobolinę) anglies grandinę. Tai glicerolio molekulė, sujungta su riebalų rūgštimis ir fosfato grupe.

Sintezės procesas vyksta endoplazminės retikulinės membranos citozolio pusėje. Koenzimas A dalyvauja riebalų rūgščių pernešime į glicerolio 3 fosfatą. Fermento, įtvirtinto membranoje, dėka į jį galima įterpti fosfolipidų.

Fermentai, esantys citozoliniame tinklainės membranos paviršiuje, gali katalizuoti skirtingų cheminių grupių jungimąsi prie hidrofilinės lipido dalies, sudarydami skirtingus junginius, tokius kaip fosfatidilcholinas, fosfatidilserinas, fosfatidiletanolaminas arba fosfatidilinozitolis.

Susintetinus lipidus, jie dedami tik į vieną membranos paviršių (atsimenant, kad biologinės membranos yra išdėstytos kaip lipidų dvisluoksnis sluoksnis). Kad būtų išvengta asimetrinio augimo abiejose pusėse, kai kurie fosfolipidai turi judėti į kitą membranos pusę.

Tačiau šis procesas negali įvykti spontaniškai, nes jam reikia lipidų polinės srities praeiti pro membranos vidų. Fipazės yra fermentai, atsakingi už balanso palaikymą tarp dvisluoksnio lipidų.

Cholesterolis

Retikulyje sintetinamos ir cholesterolio molekulės. Struktūriškai šis lipidas yra sudarytas iš keturių žiedų. Tai yra svarbus komponentas gyvūnų plazmos membranose ir taip pat reikalingas hormonų sintezei.

Cholesterolis reguliuoja membranų sklandumą, todėl jis toks svarbus gyvūnų ląstelėse.

Galutinis poveikis tekėjimui priklauso nuo cholesterolio koncentracijos. Esant normaliam cholesterolio kiekiui membranose ir ilgiems lipidų uodegoms, ilgiems, cholesterolis veikia juos imobilizuodamas, taip sumažindamas membranos sklandumą.

Poveikis grįžta, kai sumažėja cholesterolio kiekis. Sąveikaudamas su lipidų uodegomis, jų sukeliamas poveikis yra jų atsiskyrimas, taip sumažinant sklandumą.

Keramidai

Keramidų sintezė vyksta endoplazminiame retikulume. Keramidai yra svarbūs lipidų pirmtakai (kurie nėra gaunami iš glicerolio) plazmos membranoms, tokioms kaip glikolipidai ar sfingomielinas. Šis keramido virsmas įvyksta Golgi aparate.

Lipoproteinai

Lygus endoplazminis retikulumas yra gausus hepatocituose (kepenų ląstelėse). Šiame skyriuje vyksta lipoproteinų sintezė. Šios dalelės yra atsakingos už lipidų pernešimą į skirtingas kūno dalis.

Lipidų eksportas

Lipidai eksportuojami sekrecinio pūslelės būdu. Kadangi biomembranos yra sudarytos iš lipidų, pūslelių membranos gali susilieti su jomis ir išlaisvinti turinį kitoms organelėms.

Sarkoplazminis retikulumas

Strypų raumenų ląstelėse yra labai specializuotas lygiųjų endoplazminių retikulų, sudarytų iš kanalėlių, tipas, vadinamas sarkoplazminiu retikulumu. Šis skyrius supa kiekvieną miofibrilį. Jis pasižymi kalcio pompų turėjimu ir reguliuoja jo pasisavinimą bei išleidimą. Jos vaidmuo yra tarpininkauti raumenų susitraukimui ir atsipalaidavimui.

Kai sarkoplazminiame retikulume yra daugiau kalcio jonų, palyginti su sarkoplazma, ląstelė yra ramybės būsenoje.

Detoksikacijos reakcijos

Lygus kepenų ląstelių endoplazminis retikulumas dalyvauja detoksikacijos reakcijose, siekiant pašalinti iš organizmo toksinius junginius ar vaistus.

Tam tikros fermentų grupės, tokios kaip citochromas P450, katalizuoja skirtingas reakcijas, kurios neleidžia kauptis potencialiai toksiškiems metabolitams. Šie fermentai prideda hidroksilo grupes prie „blogų“ molekulių, kurios yra hidrofobinės ir randamos membranoje.

Vėliau pradeda veikti kito tipo fermentai, vadinami UDP gliukuronilo transferaze, kurie prideda molekules su neigiamais krūviais. Tokiu būdu junginiai išeina iš ląstelės, pasiekia kraują ir pasišalina su šlapimu. Kai kurie vaistai, sintetinami retikulume, yra barbitūratai, taip pat alkoholis.

Atsparumas vaistams

Kai į apyvartą patenka didelis kiekis toksiškų metabolitų, aktyvuojami fermentai, kurie dalyvauja šiose detoksikacijos reakcijose, padidėja jų koncentracija. Panašiai tokiomis sąlygomis sklandus endoplazminis retikulumas padidina jo paviršių net du kartus per kelias dienas.

Štai kodėl padidėja atsparumas tam tikriems vaistams, o efektui pasiekti reikia vartoti didesnes dozes. Šis atsparumo atsakas nėra visiškai specifinis ir gali sukelti atsparumą keliems vaistams tuo pačiu metu. Kitaip tariant, piktnaudžiavimas tam tikru narkotiku gali sukelti kito veiksmingumą.

Gliukoneogenezė

Gliukoneogenezė yra metabolinis kelias, kuriame gliukozė susidaro iš molekulių, išskyrus angliavandenius.

Lygiame endoplazminiame retikulume yra fermentas gliukozės 6 fosfatazė, atsakingas už gliukozės 6 fosfato praėjimo į gliukozę katalizavimą.

Nuoroda

1. Borgese, N., Francolini, M., ir Snapp, E. (2006). Endoplazminės retikulinės struktūros: srauto struktūros. Dabartinė nuomonė ląstelių biologijoje, 18 (4), 358–364.
2. Campbell, NA (2001). Biologija: sąvokos ir santykiai. „Pearson Education“.
3. Anglų kalba, AR, & Voeltz, GK (2013). Endoplazminė retikulinė struktūra ir ryšiai su kitomis organelėmis. Šaltojo pavasario uosto biologinės perspektyvos, 5 (4), a013227.
4. Eynard, AR, Valentich, MA, ir Rovasio, RA (2008). Žmogaus histologija ir embriologija: ląstelės ir molekulinės bazės. Panamerican Medical Ed.
5. Voeltz, G. K., „Rolls“, MM ir „Rapoport“, TA (2002). Endoplazminio retikulo struktūros organizavimas. EMBO ataskaitos, 3 (10), 944–950.