Endoplazmatické retikulum

endoplazmatické retikulum (ON) je přítomen v každé eukaryotické buňce s výjimkou zralých erytrocytů. Je to buněčná organela s řadou funkcí. Bez ER by buňka a tím organismus nebyly životaschopné.

Co je endoplazmatické retikulum?

Endoplazmatické retikulum (ER) je buněčná organela bohatá na strukturu s kanálkovým systémem dutin. Dutiny jsou obklopeny membránami. V eukaryotické buňce přijímá ER řadu úkolů. Má funkce ukládání, detoxikace, řízení nebo syntézy. Je umístěn v cytoplazmě buňky a je v těsném kontaktu s jaderným obalem buněčného jádra.

Dále se rozlišuje mezi hrubým a hladkým ER. Obě formy patří do endoplazmatického retikula, ale mají různé funkce. Hrubá ER má ribozomy na povrchu membrány. Naproti tomu hladká ER, jak název napovídá, je hladká. Nemá žádné ribozomy. Termín endoplazmatické retikulum se skládá ze tří částí. Endo je řecké slovo uvnitř. Plazmatický označuje cytoplazmu a retikulum je latinský termín pro síť. Jinými slovy, endoplazmatické retikulum je síťovitá organela, která je umístěna v cytoplazmě buňky.

Anatomie a struktura

Endoplazmatické retikulum je labyrint kanálů, vesikul a struktur podobných vaku (cisterny), z nichž všechny jsou obklopeny membránou. Z tohoto důvodu se polovina všech membrán v buňce nachází v ER. Membrány uzavírají lumen (uvnitř ER) z cytoplazmy.

ER membrána je přímo spojena s jaderným obalem buněčného jádra a tvoří s ním jednotku. ER lumen je tedy přímo spojen s membránovým prostorem mezi nukleárním obalem, který se označuje jako perinukleární prostor. ER je částečně hladký a částečně drsný. Hrubá ER má na svém povrchu ribozomy, zatímco hladká ER je bez ribosomů. Obě formy ER se liší svými funkcemi. Endoplazmatické retikulum není statické, ale podléhá neustálým změnám. Takže dochází k neustálému prodlužování, štěpení a fúzi membránových struktur.

Tyto aktivity jsou významně ovlivněny buněčným cytoskeletem. V rostlinných a živočišných buňkách hrají roli ve změnách v endoplazmatickém retikulu různé proteiny. Zatímco v rostlinných buňkách a kvasnicích je rozhodující F-aktin, ve zvířecích a lidských buňkách je ER ovlivňována hlavně mikrotubuly. Mikrotubuly jsou trubkovitá vlákna vyrobená z proteinů, které tvoří základ cytoskeletu. Během dělení buněk tyto proteiny zajišťují, že endoplazmatické retikulum je předáváno dceřiným buňkám.

Funkce a úkoly

V endoplazmatickém retikulu i v endoplazmatickém retikulu probíhá mnoho procesů syntézy, kontroly, modifikace nebo transportu proteinů. Kromě toho po buněčném dělení vytváří novou jadernou membránu a omezuje ji na předávání. ER je také důležitým zásobníkem vápníku v buňce, a proto hraje klíčovou roli při přenosu signálu. Zejména ve svalových buňkách je zodpovědný za svalovou kontrakci díky své funkci mediátoru vápníku.

Tam je také označována jako sarkoplazmatické retikulum. Jak již bylo zmíněno, hladké a drsné ER mají různé funkce. Hladká ER nemá žádné ribozomy. Je zodpovědný za ukládání vápníku, za metabolismus uhlohydrátů, za tvorbu určitých lipidů, jako jsou fosfolipidy, mastné kyseliny nebo steroidy, a za detoxikační reakce uvnitř a vně jater.Varlata a vaječníky obsahují zvláště vysokou hladinu hladkého ER, protože zde se produkují steroidní hormony testosteron a estrogen. Jaterní parenchymální buňky jsou také bohaté na hladkou ER.

Přebytečná glukóza je zde uložena ve formě polymerního glukogenu. Zde je hladká ER zodpovědná za nové štěpení glukogenu (glykogenolýza). Hladká ER obsahuje enzymy v membráně, které se mohou uvolňovat mimo játra a iniciovat detoxikační reakce. Tyto takzvané CYP oxidují exogenní substráty a činí je rozpustnými ve vodě. Tímto způsobem mohou produkty rozkladu toxinů opouštět tělo ledvinami. Drsný ER má dvě důležité funkce. Řídí syntézu proteinů a produkci membrány prostřednictvím ribozomů.

Proteinové řetězce jsou vázány na membránově vázané ribozomy a okamžitě směrovány do lumenu ER. Proteiny vytvořené v cytosolu se také zpočátku dostávají dovnitř ER. Tam jsou složeny proteinové řetězce, což jim dává jejich trojrozměrnou strukturu. Pro výrobu membrány membrána ER nejprve roste, je odštěpena a transportována do jiných struktur vnitřního membránového systému. Ribozomy endoplazmatického retikula tvoří odpovídající membránové proteiny.

Zde najdete své léky

Nemoci

Bez endoplazmatického retikula by organismus nebyl životaschopný. Mnoho funkcí ER je naprosto zásadní. Poruchy ER by také vedly ke smrti organismu. Například v těle se již nemohly uskutečňovat detoxikační reakce. Varlata a vaječníky by nemohly fungovat, protože pohlavní hormony již nemohly být produkovány.

Svaly a nervy by bez ER již nefungovaly, protože funkce ukládání vápníku již není k dispozici. To znamená, že již neexistuje žádný další stimulační přenos. Rozdělení buněk by také již nebylo možné. Tato skutečnost vede ke skutečnosti, že ER musí být plně funkční, aby byl organismus životaschopný. Jakákoli porucha je fatální. Z tohoto důvodu nebyla popsána žádná onemocnění, která jsou přímo způsobena funkčními poruchami endoplazmatického retikula.