HRUBÉ ENDOPLAZMATICKÉ RETIKULUM: STRUKTURA A FUNKCE - BIOLOGIE - 2025

Hrubé endoplazmatické retikulum je nalezena v buňkách eukaryotických organismů organela. Je tvořena propojenou sítí plochých pytlů nebo zapouzdřených trubek ve formě malých plochých vydutých pytlů. Tyto membrány jsou spojité a jsou připojeny k vnějšímu povrchu buněčného jádra.

Endoplazmatické retikulum se nachází ve všech eukaryotických buňkách, s výjimkou červených krvinek a spermatu. Je třeba poznamenat, že eukaryotické buňky jsou buňky, které mají cytoplazmu obsaženou v membráně a mají definované jádro. Tyto buňky tvoří tkáně všech zvířat a širokou škálu rostlin.

Existují dva typy endoplazmatického retikula, drsné a hladké. Hrubé retikulum je obklopeno dalšími organely zvanými ribosomy, které jsou zodpovědné za syntézu proteinů.

Tento typ retikula je zvláště významný u určitých typů buněk, jako jsou hepatocyty, kde dochází k aktivní syntéze proteinů. (BSCB, 2015)

Hrubé endoplazmatické retikulum má v buňce řadu funkcí. Tyto funkce zahrnují proteinovou transformaci a transport. Zejména je zodpovědný za přenos těchto proteinů do Golgiho aparátu. Existují některé další proteiny, například glykoproteiny, které se pohybují retikulární membránou.

Toto hrubé retikulum je také zodpovědné za značení proteinů, které nese, schváleným sekvenčním signálem do lumenu. Jiné proteiny jsou směrovány mimo retikulum, takže mohou být zabaleny do vezikul a vyloučeny z buňky cytoskeletem.

Při syntéze lze hrubé endoplazmatické retikulum chápat jako transportní systém používaný eukaryotickými buňkami k mobilizaci proteinů v nich obsažených, když je třeba je přemístit. Pomáhá jeho syntéze, skládání a kontrole kvality.

Buňka může být definována jako sada membrán. Tímto způsobem endoplazmatické retikulum poskytuje 50% membrán nalezených v buňkách zvířat. Je však také přítomen v rostlinných buňkách a je nezbytný pro výrobu lipidů (tuků) a proteinů.

Charakteristika hrubého endoplazmatického retikula

Existují dva hlavní typy endoplazmatického retikula, hladké a hrubé. Oba jsou membrány, které plní velmi podobné funkce, ale hrubé retikulum má odlišný tvar díky skutečnosti, že jeho povrch je pruhovaný a je blíže k jádru buňky a Golgiho aparátu.

Tímto způsobem má hrubé retikulum vzhled malých vydutých disků, zatímco tenký vypadá jako trubková membrána bez pruhů. Co dává hrubému retikulu, že vypadá, jsou ribozomy, které jsou připojeny podél jeho membrány (Studios, 2017).

Hrubé endoplazmatické retikulum je organela, která je přítomna ve všech eukaryotických buňkách a jejím hlavním úkolem je zpracovat proteiny a přesunout je z jádra do ribozomů podél jejich povrchu.

Zatímco ribozomy musí vytvářet aminokyselinové řetězce, retikulum je zodpovědné za přesun tohoto řetězce do cisternálního prostoru a Golgiho aparátu, kde lze složitější proteiny ukončit.

Živočišné i rostlinné buňky mají přítomnost obou typů endoplazmatického retikula. Tyto dva typy však zůstávají oddělené v závislosti na orgánu, kde je buňka umístěna.

Protože buňky, jejichž hlavní funkcí je syntéza a produkce proteinů, budou mít větší drsné retikulum, zatímco buňky odpovědné za produkci tuků a hormonů budou mít vyšší koncentraci hladkého retikula.

Předpokládá se, že jakmile jsou proteiny zpracovány retikulem, přecházejí do Golgiho aparátu v malých bublinovitých váčcích.

Někteří vědci však tvrdí, že retikulum, membrána buněčného jádra a Golgiho aparát jsou tak blízko, že tyto vesikuly vůbec neexistují, a látky jsou jednoduše filtrovány z jednoho místa na druhé uvnitř. tento komplex.

Jakmile proteiny projdou Golgiho aparátem, jsou transportovány retikulem do cytoplazmy, aby byly použity uvnitř buňky.

Funkce

Hrubé endoplazmatické retikulum je extensorová organela složená z plochých, vydutých a těsných vaků umístěných vedle jaderné membrány.

Tento typ retikula se nazývá „drsný“, protože má na svém vnějším povrchu pruhovanou strukturu, která je v kontaktu s cytosolem a ribozomy.

Ribozomy sousedící s hrubým endoplazmatickým retikulem jsou známé jako membránově vázané ribozomy a jsou pevně připojeny k cytosolické straně retikula. V drsném endoplazmatickém retikulu jakékoli jaterní buňky je přítomno přibližně 13 milionů ribosomů.

Obecně je tento typ retikula rovnoměrně distribuován v jakékoli buňce, lze jej však pozorovat ve vyšší koncentraci v blízkosti jádra a Golgiho aparátu jakékoli eukaryotické buňky. (SoftSchools.com, 2017)

Ribosomy

Ribosome

Ribozomy, které se nacházejí v hrubém endoplazmatickém retikulu, mají funkci tvorby mnoha proteinů. Tento proces je známý jako translace a probíhá hlavně v buňkách slinivky břišní a zažívacího traktu, na místech, kde musí být vytvořen vysoký objem proteinů a enzymů.

Hrubé endoplazmatické retikulum pracuje ve spojení s membránově vázanými ribozomy, aby odebralo polypeptidy a aminokyseliny z cytosolu a pokračovalo v procesu tvorby proteinů. V rámci tohoto procesu je retikulum odpovědné za udělení „značky“ každému proteinu během raného stádia jeho tvorby.

Proteiny jsou produkovány plazmatickou membránou, Golgiho aparátem, sekrečními vezikuly, lysosomy, endozomy a endoplazmatickým retikulem samotným. Některé proteiny se ukládají v lumen nebo v prázdném prostoru uvnitř retikula, zatímco jiné se v něm zpracovávají.

V lumen jsou proteiny smíchány se skupinami cukrů za vzniku glykoproteinů. Některé mohou být také smíchány s kovovými skupinami během jejich průchodu endoplazmatickým retikulem, čímž se vytvoří polypeptidové řetězce, které se spojí, čímž vznikne hemoglobin.

Skládání bílkovin

V lumen hrubého endoplazmatického retikula jsou proteiny složeny do složitých architektonických biochemických jednotek, které jsou kódovány tak, aby vytvořily složitější struktury.

Kontrola kvality proteinů

V lumen probíhá také komplexní proces kontroly kvality bílkovin. Každá z nich je zkontrolována na možné chyby.

V případě nalezení chybně složeného proteinu jej lumen odmítne a nedovolí mu pokračovat v procesu vytváření složitějších struktur.

Odmítnuté proteiny jsou buď uloženy v lumen nebo recyklovány a nakonec se rozpadají zpět na aminokyseliny. Například plicní emfyzém typu A je generován, když kontrola kvality, která probíhá v lumenu drsného endoplazmatického retikula, nepřetržitě odmítá proteiny, které nebyly správně složeny.

Chybně složený protein získá jako výsledek pozměněnou genetickou zprávu, kterou nebude možné přečíst v lumen.

Tento protein nikdy neopustí lumen retikula. Dnes byly provedeny studie, které souvisejí s tímto procesem s možnými selháním způsobenými v těle za přítomnosti HIV.

Kontrola kvality a cystická fibróza

Existuje typ cystické fibrózy, ke kterému dochází, když aminokyselina (fenylamin) chybí na konkrétním místě v procesu výroby proteinů.

Tyto proteiny mohou dobře fungovat bez aminokyseliny, lumen však detekuje chybu v tomto proteinu a odmítá jej, což mu brání v postupu v procesu formování.

V tomto případě pacient s cystickou fibrózou zcela ztrácí schopnost vytvářet komplikovanější proteiny, protože lumen neumožňuje průchod proteinů nízké kvality (Benedetti, Bánhegyi & Burchell, 2005).

Od retikula k Golgiho aparátu

Ve většině případů jsou proteiny přeneseny do Golgiho aparátu, aby byly „hotové“. Zde jsou transportovány do vezikul nebo mohou být umístěny mezi povrchem endoplazmatického retikula a Golgiho aparátu. Po dokončení jsou odeslány na konkrétní místa v těle (Rogers, 2014).

Struktura

Strukturálně je hrubé endoplazmatické retikulum sítí membrán, které lze nalézt kdekoli v buňce a připojit se přímo k jádru.

Membrány se mírně liší od buňky k buňce, protože to, jak buňka funguje, určuje velikost a strukturu retikula, které potřebuje.

Například některé buňky, například prokaryotické, spermie nebo červené krvinky, nemají žádný typ endoplazmatického retikula.

Buňky, které syntetizují a uvolňují vyšší koncentraci proteinů, a na druhé straně musí mít větší endoplazmatické retikulum.

To je jasně vidět v buňkách slinivky břišní a játrech, kde buňky mají velké drsné endoplazmatické retikulum, aby byly schopny syntetizovat proteiny (Inc., 2002).

Reference

1. Benedetti, A., Bánhegyi, G., & Burchell, A. (2005). Endoplazmatické retikulum: metabolický kompartment. Siena: IOS Press.
2. (19. listopadu 2015). Britská společnost pro buněčnou biologii. Získáno z endoplazmatického reticula (drsné a hladké): bscb.org.
3. , TG (2002). Endoplazmatické reticulum. Získáno z Endoplasmic Reticulum: encyclopedia.com.
4. Rogers, K. (12. prosince 2014). Encyclopædia Britannica. Získáno z endoplazmatického retikula (ER): global.britannica.com.
5. com. (2017). SoftSchools.com. Experimentální strojový překlad hesla Endoplasmic Reticulum z encyklopedie Wikipedia pořízený překladačem Eurotran.
6. Studios, AR (2017). Biologie pro děti. Získáno z endoplazmatického reticula - Wrapping It Up: biology4kids.com.