Proč obsahují varlata hodně hladkého ER?

Pokud se vás někdo zeptá: „Co je hlavním úkolem téměř všech živých buněk?“ a požadoval odpověď do pěti sekund, co byste řekl? „Pokračovat v genech do další generace“ je rozumná odpověď, ale ve skutečnosti jde spíše o atribut buněk než o funkci, kterou vykonávají. „Rozdělte se na dvě stejné buňky“ je také obhájitelná odpověď, ale to je něco, co buňky podle definice dělají na samém konci svého života, ne během nich.

The hlavní Úkolem buněk je skutečně vyrábět věci, většinou bílkoviny. Pomocí pokynů ze stejné DNA (deoxyribonukleové kyseliny), která nese genetický kód pro celý organismus, vytvářejí jednotlivé proteiny struktury zvané ribozomy. Některé proteiny se začleňují do buněk, tkání a orgánů. Jiným je předurčeno stát se enzymy.

U eukaryot (rostlin, hub a živočichů) je mnoho z těchto ribozomů připojeno k „dálničnímu“ typu membrány těžkému prvku zvanému endoplazmatické retikulum. Dodává se ve dvou typech, „hladký“ a „hrubý“. Buňky jater, vaječníků a varlat mají vysokou hustotu hladké endoplazmatické retikulum

Než prozkoumáme, co která konkrétní složka buňky dělá, stojí za to zkontrolovat, jaké jsou buňky jako celek a jak se liší mezi typy organismů.

Buňky se nazývají stavební kameny života protože jsou to nejmenší jednotlivé věci, které zahrnují hlavní vlastnosti spojené s živými věcmi obecně. I ty nejjednodušší buňky mají čtyři fyzikální vlastnosti: buněčnou membránu, která buňku chrání a drží pohromadě; cytoplazma tvořit podstatnou část své hmoty a nabídnout matici, ve které mohou nastat reakce, ribozomy vyrábět proteiny; a genetický materiál ve formě DNA.

Zatímco organismy v doméně Prokaryota často mají buňky, které obsahují v podstatě jen tyto komponenty a také se skládají pouze z jedné buňky, organismů v jiné doméně, Eukaryota, mají složitější a rozmanitější buňky. Eukaryotické buňky, jak je známo, mají různé organely, jako je mitochondrie, chloroplasty, Golgiho těla a endoplazmatické retikulum; také izolují svou DNA uvnitř jádra, které má také membránu a může být samo o sobě považováno za organelu.

Prokaryotes existují asi 3,5 miliardy let, což znamená, že vznikly „jen“ asi miliardu let poté, co byla plně vytvořena samotná Země. Předpokládá se, že eukaryoty následovaly během příštích miliard let a důkazy naznačují, že dostali své začít díky většinou náhodnému setkání velké, anaerobní bakterie a mnohem menší aerobní bakterie.

• V této teorii endosymbiontu velké bakterie „snědly“ menší a obě přežily. Výsledkem byla velká aerobní bakterie s názvem bakterie, které se změnily na organely mitochondrie nyní zodpovědný za zásobování většiny energetických potřeb těchto buněk.

Jádro obsahuje DNA rozdělenou do několika chromozomů, přičemž celkový počet se u jednotlivých druhů liší (u lidí je jich 46). Během procesu mitózy se jaderná membrána rozpustila, chromozomy, které již byly duplikovány ve dvojicích jsou odděleny a jádro a buňka se rozdělí na dceřiné struktury jeden po druhém jiný.

Golgiho těla jsou struktury připomínající malé hromádky palačinek uzavřených v membráně. Podílejí se na zpracování proteinů a dalších nově syntetizovaných molekul a mohou tyto látky dopravovat mezi endoplazmatickým retikulem a dalšími organelami, jako jsou malé taxíky.

Asi polovina celkového povrchu membrány typické zvířecí buňky (včetně vnější buněčné membrány) sestává z organely známé jako endoplazmatické retikulum. Skládá se z mnoha vrstev stejné dvojité plazmatické membrány nebo fosfolipidové dvojvrstvy, která tvoří hranice všech organel a buňky jako celku.

Zatímco, jak je uvedeno, endoplazmatické retikulum je rozděleno na hladké ER a hrubé ER, tento rozdíl ve skutečnosti odkazuje na různé kompartmenty uvnitř kompartmentů stejné organely. Standardní hrubá definice ER a hladká definice ER jsou tedy mírně zavádějící. Navrhují, že každý z nich je zcela oddělen od druhého, mikroatomicky řečeno, i když ve skutečnosti jsou součástí stejné větší membránové sítě.

Oba typy endoplazmatického retikula fungují při zpracování a přemisťování produktů anabolismu, v jednom případě proteinů a ve druhém případě lipidů (a některých steroidních hormonů). Občas lze části endoplazmatického retikula sledovat z jaderné membrány na vnitřní straně buňky do buněčné membrány na vzdáleném okraji buňky.

Pod mikroskopem si prohlížíte buňku s přítomným rozsáhlým hladkým endoplazmatickým retikulem. Co byste viděli a jak byste to popsali?

Smooth ER dostává své jméno, stejně jako mnoho věcí v anatomii a mikroanatomii, ne podle toho, jak by to opravdu cítilo nebo chutnalo, ale podle jeho vzhledu. Vzhledem k tomu, že hladký ER nemá ve svých membránách vysokou hustotu ribozomů (které se při mikroskopii jeví jako tmavé), vypadá to, co to je: malá síť propojených zkumavek. ER všech typů je ve svém jádru jakýmsi systémem dutého metra přes „mazlavou“ cytoplazmu, což umožňuje věcem rychleji se pohybovat po celé buňce.

Funkce: Smooth ER má řadu důležitých funkcí. Syntetizuje sacharidy, lipidy a steroidní hormony (včetně testosteronu ve varlatech). Pomáhá při detoxikaci požitých chemikálií, od léků na předpis až po domácí jedy. Slouží jako skladiště iontů vápníku ve svalových buňkách, kde se nazývá specializovaný typ hladké ER sarkoplazmatické retikulum ukládá ionty vápníku, které jsou potřebné k zahájení kontrakcí svalových buněk.

Drsný ER dostává své jméno podle svého charakteristického vzhledu, který připomíná spletitou stuhu „posetou“ tmavými tečkami, na některých místech velmi blízko sebe a jindy dále od sebe. „Tečky“ jsou ribozomy nebo „továrny na bílkoviny“ všeho živého. Samotné ribozomy jsou vyrobeny z proteinů plus speciálního druhu nukleové kyseliny.

Zploštělé „vaky“, které tvoří drsný ER, jsou připojeny k jaderné membráně, takže hustota tohoto typu ER v buňce je nejvyšší blíže ke středu, kde má tendenci být jádro. Stejně jako ve všech organelách je membrána obklopující mnoho záhybů hrubé ER dvojitá plazmatická membrána; ribozomy jsou připojeny k vnější části této membrány, tj. straně přivrácené k buněčné cytoplazmě.

Funkce: Spolu se samotnými ribozomy se drsný ER podílí na získávání aminokyselin a polypeptidů do místa translace nebo syntézy bílkovin na ribozomu. Poté, co je protein plně syntetizován a uvolněn ribozomem do hrubé ER, může dojít k mnoha věcem. Protein může být „označen“ chemickou „značkou“ na vnitřní membráně ER ještě předtím, než vstoupí do lumennebo prostor uvnitř. Místo toho může být zpracován v samotném lumenu.

Části hrubé ER se skládají z toho, co se nazývá skládací jednotky bílkovin, které dělají přesně tak, jak naznačuje jejich název. Když jsou proteiny poprvé vyrobeny, existují jako řetězec, řetězec aminokyselin. Ale konečný tvar proteinu zahrnuje velké množství ohýbání a skládání a často vazby mezi aminokyselinami v různých částech nyní zkrouceného řetězce.