Τραχύ ενδοπλασματικό πρόγραμμα: ορισμός, χαρακτηριστικά και λειτουργίες

Το ενδοπλασματικό δίκτυο είναι ένα κυτταρικό όργανο που αποτελείται από διασυνδεδεμένες μεμβράνες. Αυτές οι μεμβράνες είναι συνεχείς με αυτές του κέντρου του κυττάρου, του πυρήνα του κυττάρου.

Υπάρχουν δύο τύποι ενδοπλασματικών προγραμμάτων: ένα, που ονομάζεται τραχύ, του οποίου οι μεμβράνες σχηματίζουν πεπλατυσμένες δεξαμενές και με συσχετισμένα ριβοσώματα, και το άλλο ονομάζεται λείο, το οποίο είναι οργανωμένο με μεμβράνες που σχηματίζουν σωληνάρια χωρίς ριβοσώματα.

Σε αυτό το άρθρο ας μιλήσουμε για το τραχύ ενδοπλασματικό πρόγραμμα, ποια είναι τα μέρη και οι λειτουργίες του.

• Σχετικό άρθρο: "Κύριοι τύποι κυττάρων του ανθρώπινου σώματος

Τι είναι το τραχύ ενδοπλασματικό πρόγραμμα;

Αυτό το οργανικό, εκτός από το τραχύ ενδοπλασματικό δίκτυο, λαμβάνει άλλα ονόματα: κοκκώδες ενδοπλασματικό δίκτυο, εργοστόπλασμα ή τραχύ ενδοπλασματικό δίκτυο. Αυτό το οργανικό μπορεί να βρεθεί μόνο στο ευκαρυωτικά κύτταρα.

Δομικά, χαρακτηρίζεται από το σχηματισμό μιας σειράς καναλιών, πεπλατυσμένων σάκων και δεξαμενών, τα οποία κατανέμονται σε όλο το κέντρο του κυττάρου, το κυτταρόπλασμα.

Αλυσίδες φτιαγμένες από διάφορα πεπτίδια εισάγονται σε αυτούς τους πεπλατυσμένους σάκους, με τους οποίους θα σχηματιστούν πολύπλοκες πρωτεΐνες. Αυτές οι ίδιες πρωτεΐνες ταξιδεύουν σε άλλα μέρη του κυττάρου, όπως η συσκευή Golgi και το ομαλό ενδοπλασματικό δίκτυο.

Γύρω από τους σάκους που σχηματίζουν αυτό το οργανόλιο υπάρχουν πολλά ριβοσώματα συνδέονται με αυτούς. Αυτές οι δομές είναι κυστίδια που μπορούν να περιέχουν πρωτεΐνες και άλλες ουσίες. Αυτά τα ριβοσώματα είναι αυτά που του δίνουν μια τραχιά εμφάνιση όταν το βλέπουμε κάτω από το μικροσκόπιο.

Η κύρια λειτουργία αυτής της δομής είναι να συνθέτει πρωτεΐνες, οι οποίες προορίζονται για διαφορετικές μέρη του κελιού για την εκτέλεση πολλαπλών λειτουργιών, εκτός από τον έλεγχο της δομικής τους ποιότητας και λειτουργικός.

Χαρακτηριστικά

Αυτές είναι οι κύριες λειτουργίες του ακατέργαστου ενδοπλασματικού δικτύου.

1. Σύνθεση πρωτεϊνών

Το τραχύ ενδοπλασματικό πρόγραμμα έχει μια λειτουργία ζωτικής σημασίας για την επιβίωση του οργανισμού: τη σύνθεση πρωτεϊνών.

Αυτές οι πρωτεΐνες μπορούν να εκτελέσουν πολλαπλές λειτουργίες, είτε είναι δομικές, σχηματίζοντας μέρος άλλων οργανιδίων, ενεργώντας ως ορμόνες, ένζυμα ή ουσίες μεταφοράς. Ετσι ώστε, Ο προορισμός αυτών των πρωτεϊνών μπορεί να βρίσκεται μέσα στο κύτταρο όπου έχουν συντεθεί, σχηματίζοντας το κυτταρικό στρώμα ή πηγαίνοντας στο εξωτερικό αυτού του κελιού.

Οι περισσότερες από τις πρωτεΐνες που αποτελούν μέρος των οργανικών κυττάρων έχουν την προέλευσή τους στα ριβοσώματα του ενδοπλασματικού δικτύου. Αυτή η σύνθεση φτάνει στην τελική της φάση μέσα στο τραχύ ενδοπλασματικό δίκτυο.

Η διαδικασία ξεκινά όταν το αγγελιοφόρο ριβονουκλεϊκό οξύ (mRNA) συνδέεται σε μια μικρή ριβοσωμική μονάδα και μετά σε μια μεγάλη. Έτσι ξεκινά η διαδικασία που ονομάζεται μετάφραση.

Το πρώτο πράγμα που μεταφράζεται είναι η αλληλουχία νουκλεοτιδίων, η οποία θα συνθέσει μια αλυσίδα περίπου 70 αμινοξέων. Αυτή η αλυσίδα ονομάζεται πεπτίδιο σήμα. Ένα μόριο που ονομάζεται SRP (σωματίδιο αναγνώρισης αλληλουχίας) είναι υπεύθυνο για την αναγνώριση αυτού του πεπτιδίου σήματος, επιβραδύνοντας τη διαδικασία μετάφρασης.

Η δομή που σχηματίζεται από τις δύο ριβοσωμικές υπομονάδες, το mRNA, το πεπτίδιο σήματος και το SRP ταξιδεύει μέσω του κυτοσολίου έως ότου φτάσει στο τοίχωμα του τραχού ενδοπλασματικού συστήματος.

Μέσω μιας ειδικής πρωτεΐνης, που ονομάζεται μεταφραστή, σχηματίζεται ένα κανάλι στη μεμβράνη μέσω της οποίας περνά το τμήμα πεπτιδίου της σχηματισμένης δομής. Το πεπτίδιο σήμα συνδέεται με τον μεταφραστή, η υπόλοιπη πεπτιδική αλυσίδα μεταφράζεται σταδιακά και εισάγεται στο δίκτυο.

Ένα ένζυμο, που ονομάζεται πεπτιδάση, σπάζει το πεπτίδιο σήμα από την υπόλοιπη αλυσίδα αμινοξέων, αφήνοντας αυτήν την ελεύθερη αλυσίδα μέσα στο οργανίδιο.

Μόλις ολοκληρωθεί η σύνθεση, η αλυσίδα των αμινοξέων αποκτά μια τρισδιάστατη δομή, χαρακτηριστικό μιας πλήρους πρωτεΐνης, και διπλώνεται.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Οι 20 τύποι πρωτεϊνών και οι λειτουργίες τους στο σώμα"

2. QA

Το τραχύ ενδοπλασματικό πρόγραμμα επιτελεί μια θεμελιώδη λειτουργία για την καλή λειτουργία των οργάνων. Αυτό το οργανικό παίζει σημαντικό ρόλο στην ανίχνευση ελαττωματικών πρωτεϊνών ή αυτό μπορεί να μην είναι χρήσιμο για το σώμα.

Η διαδικασία ξεκινά όταν εντοπίζεται μια πρωτεΐνη που έχει αναδιπλωθεί κατά τη στιγμή της σύνθεσής της. Τα ένζυμα που είναι υπεύθυνα αυτής της φάσης της διαδικασίας είναι η ομάδα των γλυκοσυλοτρανσφερασών.

Η γλυκοσυλτρανσφεράση προσθέτει γλυκόζη στην ελαττωματική πρωτεΐνη, ειδικά στην ολιγοσακχαρίτη αλυσίδα του. Ο στόχος αυτού είναι ότι μια συνοδός, ειδικά η καλνεξίνη, αναγνωρίζει τη γλυκόζη αυτού πρωτεΐνη και την ανιχνεύει ως μια κακώς σχηματισμένη πρωτεΐνη, έτσι θα την επιστρέψει στον τόπο καταγωγής της έτσι ώστε να είναι καλά διπλωμένο.

Αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα πολλές φορές. Σε περίπτωση που η διόρθωση δεν γίνει με αυτόν τον τρόπο, η επόμενη φάση περνά.

Η πρωτεΐνη κατευθύνεται σε ένα μέρος που ονομάζεται πρωτεασώμα, όπου θα υποβαθμιστεί. Σε αυτό το μέρος, λειτουργούν πολλαπλοί τύποι ενζύμων που διασπώνται η ελαττωματική πρωτεΐνη σε αμινοξέα που μπορούν να ανακυκλωθούν για να σχηματίσουν μια νέα, καλά διπλωμένη πρωτεΐνη.

Αυτή η λειτουργία ποιοτικού ελέγχου και ανίχνευσης του τι συντίθεται που δεν είναι χρήσιμο ή που μπορεί ακόμη και να αποδειχθεί τοξικό για το κύτταρο εκπληρώνει μια πολύ σημαντική λειτουργία υγιεινής.

Έτσι, το κύτταρο μπορεί να φροντίσει Βεβαιωθείτε ότι οι καλά σχηματισμένες πρωτεΐνες φτάνουν στο σημείο ωρίμανσης όπου είναι λειτουργικές, ενώ αυτά που δεν απορρίπτονται ή ανακυκλώνονται.

Ποικιλίες εργοστασίου

Ανάλογα με το κύτταρο στο οποίο βρίσκεται, αυτό το οργανικό έχει διαφορετικά δομικά χαρακτηριστικά και είναι επίσης πιθανό να λάβει άλλο όνομα.

Σε εκκριτικά κύτταρα, το τραχύ ενδοπλασματικό δίκτυο εκδηλώνεται με τη μορφή πολυάριθμων αλυσίδων ή σάκων διατεταγμένων παράλληλα και λίγο διαχωρισμένων μεταξύ τους, αρκετά ώστε τα κυστίδια με τα οποία συντίθενται ουσίες να μπορούν να σχηματιστούν.

Στο νευρικό σύστημα, αυτό το οργανικό ονομάζεται Nissl σώματα, με τη μορφή ευρέως διαχωρισμένων δεξαμενών με πολλά ελεύθερα ριβοσώματα στο κυτοσόλιο. Μερικοί νευρώνες, παρά το γεγονός ότι έχουν αυτό το οργανίδιο, συνθέτουν μόλις τις πρωτεΐνες.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Αγγλικά, A. R., Zurek, Ν., Voeltz, G. Κ. (2009). Περιφερειακή ER δομή και λειτουργία. Τρέχουσα γνώμη στη βιολογία των κυττάρων, 21,: 506-602.
• Νταλέκε Δ. ΜΕΓΑΛΟ. (2007). Φωσφολιπιδικές Flippases. Το περιοδικό της βιολογικής χημείας. 282, 821-825.
• Nixon-Abell J, Obara, C. J., Weig V. A., Li D., Legant W. R., Xu C. S., Pasolli Η. A., Harvey K., Hess H. F., Betzig E., Blackstone C., Lippincott-Schwartz3 J. (2016). Η αυξημένη χωρική χρονική ανάλυση αποκαλύπτει εξαιρετικά δυναμικούς πυκνούς σωληνοειδείς πίνακες στο περιφερειακό ER. Επιστήμη. 354, 3928-2.