Sklandus endoplazminis retikulitas: charakteristikos, struktūra ir funkcijos

Sklandus endoplazminis tinklas yra membraninė ląstelių organelė, esanti eukariotinėse ląstelėse. Daugelyje ląstelių jis randamas nedidelėmis dalimis. Istoriškai endoplazminis retikulas buvo padalintas į sklandų ir šiurkštų. Ši klasifikacija pagrįsta ribosomų buvimu membranose.

Sklandžiai nėra šių struktūrų, pritvirtintų prie membranų ir susideda iš tarpusavyje sujungtų ir ląstelių vidų pasiskirstytų sakculių ir tubulų tinklo. Šis tinklas yra platus ir laikomas didžiausiu ląstelių organeliu

Šis organelis yra atsakingas už lipidų biosintezę, priešingai nei šiurkštus endoplazminis tinklas, kurio pagrindinė funkcija yra baltymų sintezė ir apdorojimas. Ląstelėje jis gali būti stebimas kaip vamzdinis tinklas, sujungtas vienas su kitu, su labiau netaisyklinga išvaizda, lyginant su neapdorotu endoplazminiu tinklu.

Pirmą kartą šią struktūrą 1945 m. Stebėjo mokslininkai Keith Porter, Albert Claude ir Ernestas Fullamas.

Bendrosios charakteristikos

Sklandus endoplazminis tinklas yra retikulo tipas su netvarkingu tubulų tinklu, kurio trūksta ribosomų. Jo pagrindinė funkcija yra membraninių struktūrinių lipidų sintezė eukariotinėse ląstelėse ir hormonuose. Taip pat dalyvauja kalcio homeostazėje ir ląstelių detoksikacijos reakcijose.

Enzymatic, sklandžiai endoplazminis retikulas yra universalesnis nei šiurkštus, todėl jis gali atlikti daugiau funkcijų.

Ne visose ląstelėse yra vienodas ir homogeniškas sklandus endoplazminis tinklas. Tiesą sakant, daugelyje ląstelių šie regionai yra gana reti, o sklandaus ir neapdoroto tinklelio diferencijavimas nėra tikrai aiškus.

Sklandumas ir šiurkštumas priklauso nuo ląstelės tipo ir funkcijos. Kai kuriais atvejais abiejų grotelių tipai užima ne fiziškai atskirtus regionus, o mažuose plotuose nėra ribosomų ir kitų dangų.

Vieta

Ląstelėse, kuriose yra aktyvus lipidų metabolizmas, lygus endoplazminis tinklas yra labai gausus.

Pavyzdžiai yra kepenų ląstelės, antinksčių žievė, neuronai, raumenų ląstelės, kiaušidės, sėklidės ir riebalinės liaukos. Ląstelių, dalyvaujančių hormonų sintezėje, sudėtyje yra dideli sklandžiai retikuliuoti skyriai, kuriuose nustatyta, kad fermentai sintetina minėtus lipidus.

Struktūra

Sklandus ir grubus endoplazminis tinklelis sudaro nepertraukiamą struktūrą ir yra vienas skyrius. Retikulinė membrana yra integruota su branduoline membrana.

Retikulo struktūra yra gana sudėtinga, nes yra keletas domenų, esančių nepertraukiamame liumenyje (be skyrių), atskirtų viena membrana. Galima išskirti šias zonas: branduolinį voką, periferinį tinklą ir sujungtą vamzdinį tinklą.

Istorinis tinklelio padalijimas apima šiurkštų ir lygų. Tačiau šis atskyrimas yra sunkių diskusijų tarp mokslininkų klausimas. Talpyklose yra ribosomų, todėl retikulas laikomas grubiu. Priešingai, tubulėms trūksta šių organelių, todėl retikulas vadinamas lygiu.

Sklandus endoplazminis tinklelis yra sudėtingesnis nei šiurkštus. Pastaroji turi labiau granuliuotą tekstūrą, nes yra ribosomų.

Tipiška sklandaus endoplazminio tinklelio forma yra daugiakampis tinklas, esantis tubulų pavidalu. Šios konstrukcijos yra sudėtingos ir turi daug šakų, kurios suteikia panašią išvaizdą kaip kempinė.

Kai kuriuose laboratorijoje auginamuose audiniuose lygus endoplazminis tinklelis yra sugrupuotas į sukrautų cisternų rinkinius. Jie gali būti platinami išilgai citoplazmos arba suderinti su branduoliniu voku.

Funkcijos

Dėl lipidų sintezės, kalcio saugojimo ir ląstelių detoksikacijos, ypač kepenų ląstelėse, sklandžiai veikia endoplazminis tinklas. Priešingai, baltymų biosintezė ir modifikacija vyksta šiurkščiai. Žemiau pateikiamas išsamus kiekvienos iš minėtų funkcijų paaiškinimas:

Lipidų biosintezė

Sklandus endoplazminis tinklas yra pagrindinis skyrius, kuriame susintetinami lipidai. Dėl jų lipidų pobūdžio šie junginiai negali būti sintezuojami vandeninėje aplinkoje, pavyzdžiui, ląstelių citozolyje. Jo sintezė turi būti atliekama kartu su esamomis membranomis.

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

Fosfolipidai

Tai yra amfipatinės molekulės; Jie turi poliarinę galvą (hidrofilinę) ir ne polinę anglies grandinę (hydrobica). Tai glicerolio molekulė, susieta su riebalų rūgštimis ir fosfatų grupe.

Sintezės procesas vyksta endoplazminės tinklainės membranos citozolio pusėje. Koenzimas A dalyvauja riebalų rūgščių perkėlime į glicerolio 3 fosfatą. Dėl membranoje įtvirtinto fermento į jį gali būti įdedami fosfolipidai.

Fermentai, esantys cirkuliacinėje membranos pusėje, gali katalizuoti skirtingų cheminių grupių prisijungimą prie lipido hidrofilinės dalies, sukeldami skirtingus junginius, tokius kaip fosfatidilcholinas, fosfatidilserinas, fosfatidiletanolaminas arba fosfatidilinozitolis.

Sintetinant lipidus, jie pridedami tik prie vienos membranos pusės (prisimindami, kad biologinės membranos yra išdėstytos kaip lipidų dvigubas sluoksnis). Siekiant išvengti asimetrinio abiejų pusių augimo, kai kurie fosfolipidai turi judėti į kitą membranos pusę.

Tačiau šis procesas negali vykti spontaniškai, nes tam reikia lipido poliarinio regiono perėjimo membranoje. Flipazės yra fermentai, kurie yra atsakingi už pusiausvyros tarp dviejų sluoksnių lipidų palaikymą.

Cholesterolis

Taip pat sintezuojamos cholesterolio molekulės. Struktūriškai šis lipidas susideda iš keturių žiedų. Tai yra svarbi gyvūnų plazmos membranų sudedamoji dalis, taip pat būtina hormonų sintezei.

Cholesterolis reguliuoja membranų sklandumą, todėl gyvulinės ląstelės yra labai svarbios.

Galutinis poveikis skysčiui priklauso nuo cholesterolio koncentracijos. Esant normalioms cholesterolio koncentracijoms membranose ir kai jos sudarančių lipidų uodegos yra ilgos, cholesterolis veikia juos imobilizuodamas, mažindamas membranos skystumą.

Poveikis yra atvirkštinis, kai sumažėja cholesterolio kiekis. Sąveikaujant su lipidų uodegomis, poveikis, kurį sukelia jų atskyrimas, sumažina sklandumą.

Ceramidai

Ceramidų sintezė vyksta endoplazminiame tinklelyje. Ceramidai yra svarbūs lipidų pirmtakai (kurie nėra glicerolio dariniai) plazmos membranoms, pvz., Glikolipidams ar sfingomielinui. Šis ceramido konversija vyksta Golgi aparate.

Lipoproteinai

Sklandus endoplazminis tinklas yra gausus hepatocituose (kepenų ląstelėse). Šiame skyriuje vyksta lipoproteinų sintezė. Šios dalelės yra atsakingos už lipidų transportavimą į skirtingas kūno dalis.

Lipidų eksportas

Lipidai eksportuojami per sekrecines pūsleles. Kadangi biomembranas sudaro lipidai, pūslelių membranos gali susilieti su šiomis medžiagomis ir išsiskiria į kitą organelę.

Sarcoplazminis tinklelis

Stipriose raumenų ląstelėse yra labai specializuoto sklandaus endoplazminio retikuliaus, kurį sudaro tubulus, vadinamus sarkoplazminiu tinklu, tipas. Šis skyrius supa kiekvieną myofibrilą. Jis pasižymi tuo, kad turi kalcio siurblius ir reguliuoja jų įsisavinimą ir išleidimą. Jo vaidmuo yra tarpininkauti raumenų susitraukimui ir atsipalaidavimui.

Kai yra daugiau kalcio jonų sarkoplazminėje retikuloje, lyginant su sarkoplazmu, ląstelė yra ramioje būsenoje.

Detoksikacijos reakcijos

Sklandus kepenų ląstelių endoplazminis tinklas dalyvauja detoksikacijos reakcijose, kad pašalintų toksiškus junginius ar vaistus nuo organizmo.

Kai kurios fermentų šeimos, pvz., Citochromo P450, katalizuoja skirtingas reakcijas, kurios užkerta kelią potencialiai toksiškų metabolitų kaupimui. Šie fermentai į hidrofobines ir membranoje esančias „kenksmingas“ molekules prideda hidroksilo grupių.

Vėliau pradedama naudoti kito tipo fermentas, vadinamas UDP gliukuronilo transferaze, kuris prideda molekulių su neigiamais krūviais. Taip junginiai palieka ląstelę, pasiekia kraują ir yra pašalinami šlapimu. Kai kurie vaistai, kurie yra sintezuojami retikulate, yra barbitūratai ir alkoholis.

Atsparumas vaistams

Kai kraujyje patenka didelis toksinių metabolitų kiekis, įsijungia šiuose detoksikacijos reakcijose dalyvaujantys fermentai, didinant jų koncentraciją. Be to, tokiomis sąlygomis lygus endoplazminis tinklas padidina jo paviršiaus plotą iki dukart per kelias dienas.

Štai kodėl padidėja atsparumo tam tikriems vaistams greitis ir norint pasiekti poveikį, būtina vartoti didesnes dozes. Šis atsparumo atsakas nėra visiškai specifinis ir gali sukelti atsparumą keliems vaistams tuo pačiu metu. Kitaip tariant, piktnaudžiavimas tam tikru vaistu gali sukelti kito vaisto neveiksmingumą.

Glukonogenezė

Gliukogenogenezė yra metabolinis kelias, kuriame susidaro gliukozės susidarymas iš kitų nei angliavandenių molekulių.

Sklandžiam endoplazminiam tinklui yra gliukozės 6 fosfatazės fermentas, atsakingas už gliukozės 6 fosfato patekimo į gliukozę katalizavimą.

Nuoroda

  1. Borgese, N., Francolini, M., & Snapp, E. (2006). Endoplazminė retikulinė architektūra: struktūros, keičiamos. Dabartinė nuomonė: Cell Biology, 18 (4), 358-364.
  2. Campbell, NA (2001). Biologija: sąvokos ir santykiai . „Pearson Education“.
  3. Anglų, AR ir Voeltz, GK (2013). Endoplazminė retikulinė struktūra ir sąsajos su kitais organeliais. Cold Spring Harbor perspektyvos biologijoje, 5 (4), a013227.
  4. Eynard, AR, Valentich, MA, ir Rovasio, RA (2008). Žmogaus histologija ir embriologija: ląstelinės ir molekulinės bazės . Red. Panamericana Medical.
  5. Voeltz, GK, Rolls, MM, ir Rapoport, TA (2002). Endoplazminio tinklelio struktūrinė organizacija. EMBO ataskaitos, 3 (10), 944-950.