Warum enthalten die Hoden viel glattes ER?

Wenn Sie jemand fragt: "Was ist die Hauptaufgabe fast aller lebenden Zellen?" und verlangte eine Antwort innerhalb von fünf Sekunden, was würden Sie sagen? "Gene an die nächste Generation weitergeben" ist eine vernünftige Antwort, aber das ist wirklich mehr eine Eigenschaft von Zellen als eine Funktion, die sie ausführen. "In zwei gleiche Zellen teilen" ist auch eine vertretbare Antwort, aber das tun Zellen per Definition am Ende ihres eigenen Lebens, nicht während ihres Lebens.

Das primär Die Aufgabe der Zellen besteht darin, Dinge herzustellen, hauptsächlich Proteine. Unter Verwendung von Anweisungen derselben DNA (Desoxyribonukleinsäure), die den genetischen Code für den gesamten Organismus trägt, stellen Strukturen, die Ribosomen genannt werden, einzelne Proteine ​​​​her. Einige Proteine ​​werden in Zellen, Gewebe und Organe eingebaut. Andere sind dazu bestimmt, Enzyme zu werden.

In Eukaryoten (Pflanzen, Pilze und Tiere) sind viele dieser Ribosomen an einem "autobahnähnlichen" membranschweren Merkmal namens befestigt

Bevor wir untersuchen, was eine bestimmte Komponente einer Zelle tut, lohnt es sich, zu überprüfen, was Zellen als Ganzes sind und wie sie sich zwischen den Arten von Organismen unterscheiden.

Zellen werden die Bausteine ​​des Lebens genannt weil sie die kleinsten individuellen Dinge sind, die die wichtigsten Eigenschaften beinhalten, die mit Lebewesen im Allgemeinen verbunden sind. Selbst die einfachsten Zellen haben vier physikalische Eigenschaften: eine Zellmembran, die die Zelle schützt und zusammenhält; Zytoplasma den Großteil seiner Masse ausmachen und eine Matrix bieten, in der Reaktionen ablaufen können, Ribosomen um Proteine ​​herzustellen; und Genmaterial in Form von DNA.

Während Organismen in der Domäne Prokaryota haben oft Zellen, die im Wesentlichen nur diese Komponenten enthalten und auch nur aus einer einzigen Zelle bestehen, Organismen in der anderen Domäne, Eukaryoten, haben komplexere und vielfältigere Zellen. Eukaryotische Zellen, wie sie genannt werden, haben verschiedene Organellen wie z Mitochondrien, Chloroplasten, Golgi-Körper und der endoplasmatisches Retikulum; sie isolieren ihre DNA auch in einem Zellkern, der ebenfalls eine Membran besitzt und selbst als Organelle betrachtet werden kann.

Prokaryoten gibt es seit etwa 3,5 Milliarden Jahren, das heißt, sie sind "nur" etwa eine Milliarde Jahre nach der vollständigen Bildung der Erde entstanden. Es wird angenommen, dass Eukaryoten innerhalb der nächsten Milliarde Jahre gefolgt sind, und es gibt Hinweise darauf, dass sie ihre beginnen dank einer meist zufälligen Begegnung zwischen einem großen, anaeroben Bakterium und einem viel kleineren aeroben Bakterium.

• In dieser Endosymbiontentheorie "fraßen" die großen Bakterien die kleineren, wobei beide überlebten. Das Ergebnis war ein großes aerobes Bakterium mit Bakterien, die zu Organellen wurden, genannt Mitochondrien jetzt dafür verantwortlich, den größten Teil des Energiebedarfs dieser Zellen zu decken.

Der Kern enthält DNA, die in eine Reihe von Chromosomen unterteilt ist, wobei die Gesamtzahl zwischen den Arten variiert (Menschen haben 46). Während des Mitoseprozesses löste sich die Kernmembran auf, bereits vorhandene Chromosomen paarweise dupliziert werden auseinander gezogen, und der Kern und die Zelle teilen sich nacheinander in Tochterstrukturen auf das andere.

Golgi-Körper sind Strukturen, die kleinen membranumschlossenen Pfannkuchenstapeln ähneln. Sie sind an der Verarbeitung von Proteinen und anderen neu synthetisierten Molekülen beteiligt und können solche Substanzen wie winzige Taxis zwischen dem endoplasmatischen Retikulum und anderen Organellen transportieren.

Etwa die Hälfte der gesamten Membranoberfläche einer typischen tierischen Zelle (einschließlich der äußeren Zellmembran) besteht aus den als endoplasmatisches Retikulum bekannten Organellen. Es besteht aus vielen Schichten derselben doppelten Plasmamembran oder Phospholipid-Doppelschicht, die die Grenzen aller Organellen und der Zelle als Ganzes bildet.

Während das endoplasmatische Retikulum, wie bereits erwähnt, in glattes ER und raues ER unterteilt ist, bezieht sich diese Unterscheidung tatsächlich auf verschiedene Kompartimente innerhalb derselben Organelle. Daher sind die standardmäßige grobe ER-Definition und die glatte ER-Definition leicht irreführend. Sie legen nahe, dass jedes einzelne mikroanatomisch vollständig vom anderen getrennt ist, obwohl sie tatsächlich Teil desselben größeren membranösen Netzwerks sind.

Beide Arten des endoplasmatischen Retikulums dienen dazu, Produkte des Anabolismus zu verarbeiten und zu transportieren, im einen Fall Proteine ​​und im anderen Fall Lipide (und einige Steroidhormone). Teilweise können Teile des endoplasmatischen Retikulums von der Kernmembran im Inneren der Zelle bis zur Zellmembran am entfernten Zellrand verfolgt werden.

Unter einem Mikroskop sehen Sie eine Zelle mit einem ausgedehnten glatten endoplasmatischen Retikulum. Was würden Sie sehen und wie würden Sie es beschreiben?

Smooth ER hat seinen Namen, wie so vieles in der Anatomie und Mikroanatomie, nicht von seinem tatsächlichen Gefühl oder Geschmack, sondern von seinem Aussehen. Da glattes ER keine hohe Dichte an Ribosomen (die im Mikroskop dunkel erscheinen) in seinen Membranen eingebettet hat, sieht es aus wie das, was es ist: ein winziges Netzwerk miteinander verbundener Röhren. ER aller Art ist im Kern eine Art hohles U-Bahn-System durch das "klebrige" Zytoplasma, das es den Dingen ermöglicht, sich schneller durch die Zelle zu bewegen.

Funktionen: Smooth ER hat eine Reihe wichtiger Funktionen. Es synthetisiert Kohlenhydrate, Lipide und Steroidhormone (einschließlich Testosteron im Hoden). Es hilft bei der Entgiftung aufgenommener Chemikalien, von verschreibungspflichtigen Medikamenten bis hin zu Haushaltsgiften. Es dient als Speicherdepot für Kalziumionen in Muskelzellen, wo eine spezialisierte Art von glattem ER namens das sarkoplasmatische Retikulum speichert die Kalziumionen, die benötigt werden, um Muskelzellkontraktionen auszulösen.

Rough ER verdankt seinen Namen seinem charakteristischen Erscheinungsbild, das einem mit dunklen Punkten "übersäten" gewundenen Band ähnelt, das an manchen Stellen sehr eng und an anderen weiter auseinander liegt. Die „Punkte“ sind Ribosomen oder die „Proteinfabriken“ aller Lebewesen. Ribosomen selbst bestehen aus Proteinen plus einer besonderen Art von Nukleinsäure.

Die abgeflachten "Taschen", aus denen das raue ER besteht, sind an der Kernmembran befestigt, sodass die Dichte dieser Art von ER in der Zelle näher am Zentrum am höchsten ist, wo sich der Kern befindet. Wie bei allen Organellen ist die Membran, die die vielen Falten des rauen ER umgibt, eine Doppelplasmamembran; die Ribosomen sind am äußeren Teil dieser Membran befestigt, dh an der dem Zytoplasma der Zelle zugewandten Seite.

Funktionen: Zusammen mit den Ribosomen selbst ist das raue ER daran beteiligt, Aminosäuren und Polypeptide an die Translations- oder Proteinsynthesestelle auf dem Ribosom zu bringen. Nachdem ein Protein vollständig synthetisiert und vom Ribosom in das raue ER freigesetzt wurde, kann eine Reihe von Dingen passieren. Das Protein kann mit einem chemischen „Label“ auf der inneren Membran des ER „getaggt“ werden, bevor es überhaupt in die ER gelangt Lumen, oder Raum, innen. Es kann stattdessen im Lumen selbst verarbeitet werden.

Teile des groben ER bestehen aus sogenannten Proteinfaltungseinheiten, die genau das tun, was ihr Name vermuten lässt. Wenn Proteine ​​zum ersten Mal hergestellt werden, existieren sie als Strang, eine Kette von Aminosäuren. Aber die endgültige Form eines Proteins umfasst viele Biegungen und Faltungen und bindet oft zwischen Aminosäuren in verschiedenen Teilen der jetzt verdrehten Kette.