Mikä on endoplasmisen verkkokalvon erikoistunut alue?

endoplasminen verkkokalvo (ER) on membraaniin sitoutunut soluorganelli, jonka kalvo on taitettu tasaisiksi osastoiksi. karkea endoplasminen verkkokalvo (RER) on erikoistunut alue, jolla ribosomit ovat kiinnittyneet pintahihnoihin, mikä antaa ER: lle karkean ulkonäön.

Ribosomien läsnäolo antaa RER: lle erityisen ja lisäominaisuuden prosessoida solun tarvitsemia spesifisiä proteiineja. Soluissa, jotka tuottavat paljon proteiineja, on suuri määrä ribosomeja RER: ssä.

ER-kalvo on jatkoa ytimen ulkokalvolle. ER-kalvo yhdistää eri putket tai osastot ja itse ytimen. Karkea ER on proteiinitehdas.

Jos RER ja sen ribosomit ovat erikoistuneet proteiinien synteesiin ja prosessointiin, loput ER: stä kutsutaan sileä endoplasminen verkkokalvo (SER, jolla ei ole kiinnittyneitä ribosomeja) tuottaa lipidejä ja muita kehon tarvitsemia kemikaaleja kudosten, joissa solut sijaitsevat, ja koko organismin välityksellä.

Yksi tapa visualisoida ER on sarja litistettyjä, suljettuja osastoja, jotka on yhdistetty pienillä aukoilla. Toisessa päässä oleva aukko on kiinnitetty ulompaan ydinkalvoon. Litteät taitokset antavat ER: lle suuren pinta-alan kemiallisen synteesin suorittamiseksi, ja osastojen yhteenliittäminen antaa tuotettujen kemikaalien virrata vapaasti sinne, missä niitä käytetään, käsitellään tai viety.

Endoplasman verkkokalvon litistettyjä osastoja kutsutaan cisternaeja ne kaikki on kokonaan suljettu yhdellä, voimakkaasti taitetulla ulkokalvolla. Jokaisen lokeron sisällä on säiliötilaja ribosomit ovat kiinnittyneet RER-kalvon ulkopuolelle.

Koska osastot ovat kaikki segmenttejä yhden kalvon sisällä, ne ovat yhteydessä toisiinsa. Kemikaalit, jotka syntetisoidaan yhdessä osastossa, voivat virrata koko ER: ssä ja takaisin ytimeen. Kun ribosomit tuottaa proteiineja, proteiinit voivat kulkeutua ER-kalvon läpi yhteen osastoista ja siirtyä sinne, missä niitä tarvitaan.

Tehtaan tavoin ER valmistaa ja prosessoi solun tarvitsemia kemikaaleja. Sen suuri pinta-ala tarjoaa tilaa kemiallisille reaktioille, ja solujen syrjäisille alueille ulottuvat taitokset tekevät siitä ihanteellisen reitin proteiinien ja lipidien jakamiseksi.

Se saa ohjeet messenger-ribonukleiinihappo (mRNA) ribosomeihin vaikuttavasta ytimestä. Jos se tuottaa ylimääräisiä kemikaaleja, se voi varastoida niitä siemennesteeseen, kunnes niitä tarvitaan.

ER-tehtaalla on eri osastot. Sileä ER toimii syntetisoimalla kemikaaleja itse ER-kalvolla, kun taas karkea ER-tehtävä on prosessoida tarvittavat proteiinit.

RER: llä on ribosomit, jotka kukin toimivat pienoiskoossa kokoonpanolinjoina tuotteilleen. Kalvokemikaalit toimivat latauslaitoksina ribosomiproteiinien päästämiseksi ER: ään. Muut mekanismit hyväksyvät ER: n tuottamat kemikaalit ja käsittelevät jakautumista solun muihin osiin.

Eräitä tehtaan tuotteita käyttää ER itse kasvuun ja korjaamiseen tai enemmän ribosomien tuottamiseen ytimessä. Muut kemikaalit lähetetään soluun käytettäväksi solujen kasvussa, solujen jakautuminen ja solukalvojen korjaaminen. Muita kehon osia tarvitaan vielä muita kemikaaleja, ja solun ER lähettää ne solun erittämään niitä ympäröivään kudokseen tai soluun. verenkiertoelimistö.

Kuten mikä tahansa tehdas, ER valmistaa joitain tuotteita itse ja toiset toimittaa. Jotkut ribosomit pysyvät kiinnittyneinä RER: ään, kun taas toiset kelluvat vapaasti solussa ja kiinnittyvät ER: ään vain tuottaessaan RER-proteiineja. Kemiallisen tuotteen rakennusmateriaalien ja tarvittavan energian on oltava saatavilla, ja lopputuote on lähetettävä ulos.

Oikean karkean ER-toiminnon tyypillisiä vaiheita ovat seuraavat:

• Geenin nimitys: Solu päättää mitä proteiinia tarvitaan ja nimeää solun DNA: n vastaavat geenit kopiointia varten.
  
• Geenin transkriptio: Nimetyt geenit transkriptoidaan mRNA-molekyyleihin.
• Ohjeiden toimittaminen: MRNA-molekyylit poistuvat ydin ja löytää ribosomeja, jotka voivat tuottaa tarvittavaa proteiinia.
• Kemian tuotanto: Ribosomit kiinnittyvät RER: ään ja käyttävät solusytosolin raaka-aineita proteiinin tuottamiseen koodattujen ohjeiden mukaisesti.
• Kemikaalien toimitus: Kun ribosomi syntetisoi proteiinia, se siirtyy ER-siemennesteeseen ja lähetetään sinne, missä sitä tarvitaan.

Kun ribosomit vastaanottavat ohjeet mRNA: lta, he ottavat asemansa RER: n ulkopinnalle ja lähettävät tuotetun proteiinin RER: ään varastoitavaksi, toimitettavaksi tai käytettäväksi.

deoksiribonukleiinihappo (DNA), jolla on alkuperäinen geneettinen koodi, ei voi poistua ytimestä ja on sisemmän ydinkalvon sisällä. MRNA kopioi spesifisten kemikaalien tuottamiseen tarvittavat geenit. Se voi poistua ytimestä sisäisen ydinkalvon erityisten huokosien kautta ja voi sitten päästä solusytosoliin tarvittavien ohjeiden toimittamiseksi.

Jos ohjeet koskevat RER-proteiinia, mRNA sitoutuu ribosomiin. Ribosomi noudattaa ohjeita ja kiinnittyy RER: ään.

Solun DNA on kaksisäikeinen spiraali nukleiinihapot. MRNA-molekyyli kootaan aminohapposekvenssin mukaan yhteen kahdesta juosteesta. Kun mRNA saavuttaa ribosomin, mRNA-ohjeet mahdollistavat DNA: n aminohapposekvenssin uudelleen luomisen.

Ribosomi voi ottaa aminohappojen rakennuspalikat solusytosolista ja koota ne oikeaan järjestykseen muodostamaan monimutkaisia ​​proteiineja.

Ribosomit itse muodostuvat ribosomaalisesta RNA: sta ja erityisistä ribosomaalisista proteiineista. Yksi segmentti ribosomista lukee mRNA-käskyt, ja toinen segmentti rakentaa proteiiniketjut vastaavasti.

Kalvoon sitoutuneet ribosomit osallistuvat ER: lle merkittyjen proteiinien syntetisointiin ja supistelevat tuotteitaan suoraan RER-membraanin läpi RER-systernoihin. Ribosomit, jotka tuottavat muita kuin RER-proteiineja, voivat pysyä vapaasti kelluvina ja vapauttaa proteiininsa solusytosoliin.

Kun vapaasti kelluva ribosomi alkaa tuottaa RER: lle tarkoitettua proteiinia, se kiinnittyy erityiseen RER-kohtaan, jota kutsutaan translocon. RER-proteiinit sisältävät kohdistussignaalin, jotta ribosomi tietää, minne mennä.

Erityinen proteiinisekvenssi kertoo ribosomille, että sen syntetisoima proteiini on tarkoitettu endoplasmiselle verkkokerrokselle. Se kiinnittyy translokoon, tuottaa tarvittavan määrän proteiinia ja sitten joko irtoaa ja alkaa valmistaa muita proteiineja tai pysyy kiinnittyneenä mutta ei-aktiivisena.

Kun ribosomit liittyvät RER-proteiinitehtaaseen ja toimivat pienikokoisina kokoonpanolinjoina, linjoista irtoavat tuotteet eivät ole vielä käyttövalmiita. Ribosomit kiinnittivät itsensä translokoniin ja syntetisoivat proteiinit RER: n suhteen erityisen signalointisekvenssi että proteiinit sisälsivät. RER poistaa signalointisekvenssin proteiineista ja taittaa ne, jotta ne voidaan varastoida tai lähettää tarvittaessa.

ER tarvitsee osan tuotetuista proteiineista omaan käyttöön. ER-kalvo on korjattava ja ylläpidettävä, ja solu saattaa kasvaa ja tarvita enemmän ER-materiaalia.

Tarvittavan proteiinin säilyttämiseksi ER kiinnittää uuden signalointisekvenssin, joka nimeää proteiinin sellaiseksi, joka pysyy cisternaen sisällä. Näitä kutsutaan endoplasmiseksi verkkokalvoksi asuvat proteiinitja ne tukevat endoplasmisen verkkokerroksen toimintaa.

Proteiineja, joita ER ei itse tarvitse, pidetään cisternaeissa, kunnes ne lähetetään yhteen kolmesta paikasta:

• Ydin: ER-ulkokalvo jatkuu ytimen ulkokalvona. Tämä tarkoittaa, että on tiukka ja jatkuva linkki, jonka avulla ER-proteiinit pääsevät helposti ytimeen.
• Solun ulkopuolella: Solut, joilla on aktiivinen ER-proteiinisynteesi, erittävät usein aineita käytettäväksi solun ulkopuolella.
  
• Solun sisällä: Solu itse tarvitsee joitain proteiineja kasvuun ja korjaamiseen.

Ydin tarvitsee paljon erilaisia ​​proteiineja DNA: n kopiointiin, membraanin ylläpitoon, solujen jakautumiseen ja ribosomien luomiseen. Sillä on helppo ja nopea pääsy näihin proteiineihin linkin kautta ER: ään.

ER-proteiineja on läsnä yhteinen ER / ytimen ulkokalvo mutta sen ulkopuolella sisempi ydinkalvo. Valitut proteiinit voivat päästä ytimeen sisäkalvossa olevien erityisten huokosten kautta, kun ydin tarvitsee niitä.

Vaikka ytimellä on suora pääsy ER-proteiineihin ulkokalvolinkin takia, solun loppuosa ja solun ulkopuolella olevat kudokset tarvitsevat kuljetusmekanismin ER-kemikaalien toimittamiseksi. Jos ER vapauttaa kemikaaleja sytosoliin, ne reagoivat muiden aineiden, kuten hapen, kanssa ja menettävät tehokkuutensa.

Sen sijaan ER lähettää kemikaalinsa muuhun soluun ja muihin kudoksiin erityisissä astioissa.

ER on kehittänyt menetelmän, jolla varmistetaan, että ER: ssä käsitellyt ja varastoidut kemikaalit saapuvat muuttumattomina määränpäähänsä. Näiden kemikaalien yhteinen tavoite on Golgin laite, joka sijaitsee lähellä ER: ää solusytoplasmassa. Golgi-laite ottaa sisään ER-kemikaaleja ja prosessoi niitä edelleen lisäämällä signaalisekvenssejä, jotka tunnistavat kohteet ja paikat, joissa kemikaaleja tarvitaan.

Tämä kemikaalien jakautuminen tapahtuu sisällä rakkulat ER: n ja Golgi-laitteen muodostama.

Esimerkiksi sen jälkeen kun proteiini on syntetisoitu RER: ään kiinnitetyllä ribosomilla, sitä prosessoidaan edelleen ER: ssä ja siirtyy sitten sileään endoplasman verkkoon. Sileä ER muodostaa taskun kalvonsa kanssa, sijoittaa proteiinin sisälle ja irrottaa pakkauksen ER: stä itsenäisenä, täysin suljettuna rakkulana.

Vesikkeli kulkeutuu tyypillisesti Golgi-laitteistoon, jossa proteiini vastaanottaa leiman kohteensa kanssa. Jos proteiinia tarvitaan solussa, vesikkeli toimittaa sen toiselle organelleille, kuten mitokondrioita tai a lysosomi. Vesikkeli voi liittyä organellin ulkokalvoon ja vapauttaa proteiinin organellin sisällä.

Jos proteiinia tarvitaan solun ulkopuolella, vesikkeli kulkee solun ulkokalvoon, liittyy kalvoon ja vapauttaa proteiinin ulkopuolelle. Vaikutus on, että solu erittää proteiinia ympäröivään kudokseen.

Vaikka joillakin erikoistuneilla soluilla, kuten verisoluilla, ei ole ydettä eikä ER: tä, useimmilla monimutkaisten organismien soluilla tarvitsevat ER: n käsittelemään RER-proteiinien käsittelyä ja sujuvaa ER-lipidisynteesiä, jotka ovat solulle välttämättömiä eloonjääminen.

Prokaryoottinen soluilla, kuten bakteereilla, ei ole ER: tä, mutta ne toimivat paljon yksinkertaisemmalla tasolla, kun kemikaaleja syntetisoidaan ja vapautetaan yleisessä solusytoplasmassa. Eukaryoottinen solut, kuten eläimissä olevat, edellyttävät ER: n monimutkaista toiminnallisuutta erikoistuneiden toimintojensa suorittamiseksi.