Endoplazmatikus retikulum
Az endoplazmatikus retikulum (EPR) ( latin reticulum - mesh) vagy az endoplazmatikus retikulum (EPS) egy eukarióta sejt intracelluláris organoidja , amely lapított üregek, hólyagok és tubulusok elágazó rendszere, amelyet membrán vesz körül.
Felfedezési előzmények
Az első EPR megfigyeléseket fénymikroszkóppal a 19. és 20. század fordulóján végezték. Különféle festési módszerekkel egymástól függetlenül írta le 1897-ben Charles Garnier francia szövettan , 1902-ben pedig Emilio Veratti olasz anatómus.. Garnier egy bazofil komponenst ("filamentumokat") azonosított a citoplazmában, amelyet "ergastoplazmának" nevezett (ami durva ER-nek felel meg) [1] [2] . Veratti a Camillo Golgi festési technikával az izomrostokban a myofibrillumoktól eltérő szubcelluláris struktúrákat talált (amelyek a szarkoplazmatikus retikulumnak felelnek meg ) [3] [4] . Golgi felfedezéseivel ellentétben Veratti gondosan leírt és felvázolt megfigyeléseit nem fogadta el a tudományos közösség [5] .
1945-ben Keith Porter amerikai citológus elektronmikroszkóppal fedezte fel újra az EPR-t., Albert Claude és Ernest Fullam [6] . Egy 1953-as publikációjában Porter megalkotta az "endoplazmatikus retikulum" kifejezést [7] .
Épület
Az endoplazmatikus retikulum membránnal körülvett tubulusok és zsebek kiterjedt hálózatából áll. Az endoplazmatikus retikulum membránjainak területe az összes sejtmembrán teljes területének több mint fele.
Az ER membrán morfológiailag azonos a sejtmag héjával, és egy vele. Így az endoplazmatikus retikulum üregei a magmembrán intermembrán üregébe nyílnak. Az EPS membránok számos elem aktív transzportját biztosítják egy koncentrációgradiens mentén (alacsonyabb koncentrációtól a magasabbig). Az endoplazmatikus retikulumot alkotó filamentumok 0,05-0,1 µm átmérőjűek (néha akár 0,3 µm), a tubulusok falát alkotó kétrétegű membránok vastagsága körülbelül 50 angström (5 nm , 0,005 µm). Ezek a szerkezetek telítetlen foszfolipideket , valamint néhány koleszterint és szfingolipidet tartalmaznak . Fehérjéket is tartalmaznak.
A 0,1-0,3 µm átmérőjű tubulusok homogén tartalommal vannak megtöltve. Feladatuk az EPS vezikulák tartalma, a külső környezet és a sejtmag közötti kommunikáció megvalósítása .
Az endoplazmatikus retikulum nem stabil szerkezet, és gyakran változik.
Kétféle EPR létezik:
- szemcsés (durva) endoplazmatikus retikulum;
- agranuláris (sima) endoplazmatikus retikulum.
A szemcsés endoplazmatikus retikulum felületén nagyszámú riboszóma található , amelyek hiányoznak az agranuláris ER felületén.
A szemcsés és agranuláris endoplazmatikus retikulum különböző funkciókat lát el a sejtben.
Az endoplazmatikus retikulum funkciói
Az endoplazmatikus retikulum részvételével a fehérjék transzlációja és transzportja, lipidek és szteroidok szintézise és transzportja történik . Az EPR-t a szintézistermékek felhalmozódása is jellemzi. Az endoplazmatikus retikulum részt vesz egy új nukleáris membrán létrehozásában is (például mitózis után ). Az endoplazmatikus retikulum intracelluláris kalciumellátást tartalmaz , amely különösen az izomsejtek összehúzódásának közvetítője . Az izomrostok sejtjeiben megtalálható az endoplazmatikus retikulum egy speciális formája - szarkoplazmatikus retikulum .
A sima endoplazmatikus retikulum funkciói
Az agranuláris endoplazmatikus retikulum számos anyagcsere -folyamatban vesz részt . Ezenkívül az agranuláris endoplazmatikus retikulum fontos szerepet játszik a szénhidrát-anyagcserében, a mérgek semlegesítésében és a kalcium tárolásában. Az agranuláris endoplazmatikus retikulum enzimei különböző lipidek és foszfolipidek , zsírsavak és szteroidok szintézisében vesznek részt . Különösen ezzel összefüggésben az agranuláris endoplazmatikus retikulum dominál a mellékvesék és a máj sejtjeiben.
Hormonok szintéziseAz agranuláris EPS-ben képződő hormonok közé tartoznak például a gerincesek nemi hormonjai és a mellékvesék szteroid hormonjai. A hormonszintézisért felelős here- és petefészeksejtek nagy mennyiségű agranuláris endoplazmatikus retikulumot tartalmaznak.
A szénhidrátok felhalmozódása és átalakulásaA szervezetben lévő szénhidrátok a májban raktározódnak glikogén formájában . A glikogenolízis a májban lévő glikogént glükózzá alakítja , ami kritikus folyamat a vércukorszint fenntartásában. Az egyik agranuláris EPR enzim egy foszfocsoportot hasít le a glikogenolízis első termékéről, a glükóz-6-foszfátról, így lehetővé teszi, hogy a glükóz elhagyja a sejtet, és megemelje a vércukorszintet.
Mérgek semlegesítéseA májsejtek sima endoplazmatikus retikuluma aktívan részt vesz mindenféle méreg semlegesítésében. A sima EPR enzimek hidrofil gyököket kötnek a mérgező anyagok molekuláihoz, aminek következtében megnő a mérgező anyagok oldhatósága a vérben és a vizeletben, és gyorsabban ürülnek ki a szervezetből. Mérgek, kábítószerek vagy alkohol folyamatos bevitele esetén nagyobb mennyiségű agranuláris EPR képződik, amely növeli az azonos hatás eléréséhez szükséges hatóanyag dózisát.
Az EPS szerepe kalciumraktárkéntA kalciumionok koncentrációja az EPS-ben elérheti a 10 -3 mol , míg a citoszolban körülbelül 10 -7 mol (nyugalmi állapotban). Az inozitol-trifoszfát és néhány más inger hatására a kalcium az ER-ből szabadul fel, megkönnyített diffúzióval. A kalcium visszatérését az EPS-be az aktív transzport biztosítja . Ugyanakkor az EPS membrán biztosítja a kalciumionok aktív átvitelét a nagy értékű koncentrációgradiensekkel szemben. Mind a kalciumionok felvétele, mind felszabadulása az EPS-ben finom összefüggésben van a fiziológiai feltételekkel.
A citoszolban lévő kalciumionok koncentrációja számos intracelluláris és intercelluláris folyamatot befolyásol, így például az enzimek aktiválódását vagy inaktiválását, a génexpressziót, a neuronális szinaptikus plaszticitást, az izomsejtek összehúzódását és az immunrendszer sejtjeinek antitestek felszabadulását.
Szarkoplazmatikus retikulumAz agranuláris endoplazmatikus retikulum, a szarkoplazmatikus retikulum egy speciális formája az izomsejtekben található ER, amelyben a kalciumionok aktívan pumpálódnak a citoplazmából az ER üregébe a koncentráció gradiens ellenében a sejt gerjesztetlen állapotában, és kikerülnek a citoplazmába. összehúzódást kezdeményezni.
Szerep a növényi sejtek érésében
Ezenkívül a sima ER a növényi sejt életéhez szükséges provakuolákat szintetizálja.
A granuláris endoplazmatikus retikulum funkciói
A szemcsés (durva) endoplazmatikus retikulum fő funkciója: fehérjeszintézis
FehérjeszintézisA citoszolban lévő riboszómák által szintetizált fehérjék ko- vagy poszttranszlációs úton transzportálódnak az ER membránon (lásd: Fehérjetranszport az ER-ben ), és felszabadulnak annak üregébe, ahol ezt követően megfelelően vágják és hajtogatják. Így lineáris aminosavszekvenciákat kapunk, miután az endoplazmatikus retikulumba transzlokáljuk a szükséges háromdimenziós szerkezetet, majd visszakerülnek a citoszolba.
Lásd még
- A retikulonok az endoplazmatikus retikulum fehérjéi.
- A Translocon egy fehérjekomplex, amely biztosítja a fehérjék szállítását az ER-ben.
Hivatkozások
- ↑ Garnier, C. Les filaments basaux des cellules glandulaires. Note préliminaire (francia) // Bibliographie anatomique. - 1897. - 1. évf. 5 . - 278-289 . o .
- ↑ Buvat, R. A növényi protoplazma elektronmikroszkópiája // International Review of Cytology. - 1963. - 1. évf. 14 . - doi : 10.1016/S0074-7696(08)60021-2 . — PMID 14283576 .
- ↑ Veratti, E. Vizsgálatok a harántcsíkolt izomrostok finom szerkezetéről, a Reale Istituto Lombardo előtt, 1902. március 13. // Journal of Biophysical and Biochemical Cytology. - 1961. - 1. évf. 10 , sz. 4 . - 1-59 . o . doi : 10.1083 / jcb.10.4.1 . — PMID 13780770 .
- ↑ Mazzarello, P., A. Calligaro, V. Vannini, U. Muscatello. A szarkoplazmatikus retikulum: felfedezése és újrafelfedezése // Nature Reviews Molecular Cell Biology. - 2003. - 1. évf. 4 . - 69-74 . o . - doi : 10.1038/nrm1003 . — PMID 12511870 .
- ↑ Schuldiner, M., B. Schwappach. A rongyoktól a gazdagságig - Az endoplazmatikus retikulum története (angolul) // Biochimica et Biophysica Acta - Molecular Cell Research. - 2013. - Kt. 1833 , sz. 11 . - P. 2389-2391 . - doi : 10.1016/j.bbamcr.2013.03.005 .
- ↑ Porter KR, A. Claude, E. F. Fullam. Szövettenyésztő sejtek vizsgálata elektronmikroszkóppal // Journal of Experimental Medicine. - 1945. - 1. évf. 81 , sz. 3 . - P. 233-246 . - doi : 10.1084/jem.81.3.233 . — PMID 19871454 .
- ↑ Porter KR megfigyelések a citoplazma szubmikroszkópos bazofil komponenséről // Journal of Experimental Medicine. - 1953. - 1. évf. 97 . - P. 727-750 . - doi : 10.1084/jem.97.5.727 . — PMID 13052830 .
 Tematikus oldalak | |
|---|---|
| Szótárak és enciklopédiák | |
| Bibliográfiai katalógusokban |
| eukarióta sejtszervecskék _ | |
|---|---|
| endomembrán rendszer | |
| citoszkeleton | |
| endoszimbionták | |
| Egyéb belső organellumok | |
| Külső organellumok | |