Grobi endoplazemski retikulum: opredelitev, značilnosti in funkcije

Endoplazemski retikulum je celični organ, sestavljen iz medsebojno povezanih membran. Te membrane so neprekinjene s tistimi v središču celice, celičnem jedru.

Obstajata dve vrsti endoplazemskega retikuluma: eden, imenovan hrapav, katerega membrane tvorijo sploščene cisterne in s pripadajočimi ribosomi, druga pa gladka, ki je organizirana z membranami, ki tvorijo tubule brez ribosomi.

V tem članku pogovorimo se o grobem endoplazmatskem retikulumu, kateri so njegovi deli in funkcije.

• Povezani članek: "Glavne vrste celic človeškega telesa

Kaj je grobi endoplazemski retikulum?

Ta organela poleg grobega endoplazemskega retikuluma prejme druga imena: zrnat endoplazemski retikulum, ergastoplazma ali hrapav endoplazemski retikulum. To organelo je mogoče najti samo v evkariontske celice.

Strukturno zanj je značilno, da ga tvori vrsta kanalov, sploščenih vrečk in cistern, ki se porazdelijo po sredini celice, citoplazmi.

V te sploščene vrečke so vstavljene verige iz različnih peptidov, s katerimi bodo nastale kompleksne beljakovine. Ti isti proteini potujejo v druge dele celice, kot sta Golgijev aparat in gladek endoplazemski retikulum.

Okoli vrečk, ki tvorijo to organelo, so številni ribosomi povezane z njimi. Te strukture so mehurčki, ki lahko vsebujejo beljakovine in druge snovi. Ti ribosomi mu dajo grob videz, če ga gledamo pod mikroskopom.

Glavna naloga te strukture je sintetizirati beljakovine, ki so namenjene različnim deli celice za izvajanje več funkcij, poleg tega pa nadzorujejo njihovo strukturno kakovost in delujoč.

Lastnosti

To so glavne funkcije grobega endoplazemskega retikuluma.

1. Sinteza beljakovin

Grobi endoplazemski retikulum ima funkcijo, ki je bistvenega pomena za preživetje organizma: sintetizira beljakovine.

Te beljakovine lahko opravljajo več funkcij, ne glede na to, ali so strukturne in tvorijo del drugih organelov, delujejo kot hormoni, encimi ali transportne snovi. Torej, cilj teh beljakovin je lahko znotraj celice, kjer so bili sintetizirani, ki tvorijo celično plast ali gredo na zunanjo stran te celice.

Večina beljakovin, ki so del celičnih organelov, izvira iz ribosomov endoplazemskega retikuluma. Ta sinteza doseže svojo končno fazo znotraj grobega endoplazemskega retikuluma.

Proces se začne, ko je messenger ribonukleinska kislina (mRNA) pritrjena na majhno ribosomsko enoto in nato na veliko. Tako se začne postopek, imenovan prevajanje.

Prva stvar, ki jo prevedemo, je nukleotidno zaporedje, ki bo sintetiziral verigo približno 70 aminokislin. Ta veriga se imenuje signalni peptid. Za prepoznavanje tega signalnega peptida je odgovorna molekula, imenovana SRP (del za prepoznavanje zaporedja), ki upočasni proces prevajanja.

Struktura, ki jo tvorita dve ribosomski podenoti, mRNA, signalni peptid in SRP, potuje skozi citosol, dokler ne doseže stene grobega endoplazemskega retikuluma.

S pomočjo posebne beljakovine, imenovane translocator, v membrani se tvori kanal, skozi katerega gre peptidni del oblikovane strukture. Signalni peptid se veže na translokator, preostali del peptidne verige se postopoma prevede in vnese v retikulum.

Encim, imenovan peptidaza, pretrga signalni peptid iz preostale aminokislinske verige in pusti to prosto verigo znotraj organele.

Ko je sinteza končana, veriga aminokislin dobi tridimenzionalno strukturo, značilno za popolno beljakovino, in se zloži.

• Morda vas zanima: "20 vrst beljakovin in njihove funkcije v telesu"

2. Vprašanje

Grobi endoplazemski retikulum opravlja temeljno funkcijo za dobro delovanje organov. Ta organela igra pomembno vlogo pri odkrivanju pomanjkljivih proteinov ali pa morda ne bo koristno za telo.

Postopek se začne, ko zaznamo beljakovino, ki je bila ob sintetizaciji napačno zvita. Encimi, ki so odgovorni za to fazo procesa, so skupina glukoziltransferaz.

Glikoziltransferaza doda glukozo pomanjkljivim beljakovinam, zlasti v verigi oligosaharidov. Cilj tega je, da kaperon, zlasti kalneksin, prepozna njegovo glukozo beljakovine in jih zazna kot slabo oblikovano beljakovino, zato jo bo vrnil na izvorno mesto, da bo dobro zložen.

Ta postopek se zgodi večkrat. V primeru, da popravek ni izveden na ta način, se opravi naslednja faza.

Beljakovina je usmerjena v del, imenovan proteasom, kjer se bo razgradil. Na tem mestu delujejo številne vrste encimov, ki okvarjeno beljakovino razgradijo na aminokisline, ki jih je mogoče reciklirati in tvoriti nove, dobro zvite beljakovine.

Ta funkcija nadzora kakovosti in zaznavanja sintetiziranega, kar ni koristno ali kar se celo izkaže za strupeno za celico, izpolnjuje zelo pomembno higiensko funkcijo.

Tako celica lahko poskrbi zagotoviti, da dobro oblikovani proteini dosežejo točko zorenja, kjer so funkcionalni, medtem ko tisti, ki se ne zavržejo ali reciklirajo.

Sorte ergastoplazme

Glede na celico, v kateri se nahaja, ima ta organela različne strukturne značilnosti, možno pa je tudi, da prejme drugo ime.

V sekretornih celicah je hrapav endoplazemski retikulum kaže v obliki številnih verig ali vreč, razporejenih vzporedno in malo narazen, dovolj, da lahko nastanejo mehurčki, s katerimi se sintetizirajo snovi.

V živčnem sistemu se ta organela imenuje Nisslova telesa, ki se pojavljajo v obliki široko ločenih cistern s številnimi prostimi ribosomi v citozolu. Nekateri nevroni kljub temu, da imajo to organelo, komaj sintetizirajo beljakovine.

Bibliografske reference:

• Angleščina, A. R., Zurek, N., Voeltz, G. K. (2009). Zunanja ER struktura in funkcija. Trenutno mnenje v celični biologiji, 21, 506-602.
• Daleke D. L. (2007). Fosfolipidne flippaze. Revija za biološko kemijo. 282, 821-825.
• Nixon-Abell J, Obara, C. J., Weig V. A., Li D., Legant W. R., Xu C. S., Pasolli H. A., Harvey K., Hess H. F., Betzig E., Blackstone C., Lippincott-Schwartz3 J. (2016). Povečana prostorsko-časovna ločljivost razkriva zelo dinamične goste cevaste matrike v perifernem ER. Znanost. 354, 3928-2.