Što je specijalizirano područje endoplazmatskog retikuluma?

The endoplazmatski retikulum (ER) je membrana vezana stanična organela čija je membrana presavijena u ravne odjeljke. The grubi endoplazmatski retikulum (RER) je specijalizirano područje u kojem ribosomi su pričvršćene na površinske nabore, dajući ER-u grub izgled.

Prisutnost ribosoma pruža RER-u posebnu i dodatnu sposobnost obrade specifičnih proteina potrebnih stanici. Stanice koje proizvode puno bjelančevina imaju velik broj ribosoma na RER-u.

ER membrana nastavak je vanjske membrane jezgre. ER membrana povezuje različite tubule ili odjeljke i samu jezgru. Grubi ER tvornica je proteina.

Tamo gdje su RER i njegovi ribosomi specijalizirani za sintezu i preradu bjelančevina, ostatak ER naziva se glatki endoplazmatski retikulum (SER, koji nema priključene ribosome), stvara lipide i druge kemikalije potrebne tijelu, tkivima u kojima se stanice nalaze i cjelokupnom organizmu.

Jedan od načina vizualizacije ER je kao niz spljoštenih, zatvorenih odjeljaka povezanih malim otvorima. Otvor na jednom kraju pričvršćen je na vanjsku nuklearnu membranu. Izravnani nabori daju ER-u veliku površinu na kojoj može obavljati svoje aktivnosti kemijske sinteze, a međusobno povezivanje odjeljaka omogućuje proizvedenim kemikalijama da slobodno teku prema mjestu gdje će se koristiti, preraditi ili izvozi.

Pozvani su spljošteni odjeljci endoplazmatskog retikuluma cisterne, a svi su u potpunosti zatvoreni jedinstvenom, jako presavijenom vanjskom membranom. Unutar svakog odjeljka nalazi se cisternalni prostor, a ribosomi su pričvršćeni na vanjskoj strani membrane RER-a.

Budući da su odjeljci svi segmenti unutar jedne membrane, oni su međusobno povezani. Kemikalije koje se sintetiziraju u jednom odjeljku mogu teći kroz ER i natrag u jezgru. Kada ribosomi proizvodeći proteine, proteini mogu proći kroz ER membranu u jedan od odjeljaka i migrirati tamo gdje su potrebni.

Poput tvornice, ER proizvodi i obrađuje kemikalije potrebne stanici. Njegova velika površina pruža prostor za kemijske reakcije, a nabori koji se protežu u udaljena područja stanice čine je idealnim putem za distribuciju proteina i lipida.

Upute dobiva putem glasnik ribonukleinska kiselina (mRNA) iz jezgre koja djeluje na ribosome. Ako proizvodi dodatne kemikalije, može ih čuvati u cisternama dok ne zatrebaju.

Tvornica ER ima različite odjeljke. Glatki ER radi na sintezi svojih kemikalija na samoj ER membrani, dok je gruba ER funkcija obrada potrebnih proteina.

RER ima ribosome koji djeluju kao minijaturne linije za montažu svojih proizvoda. Membranske kemikalije djeluju kao utovarni brodovi kako bi proteini ribosoma ušli u ER. Drugi mehanizmi prihvaćaju kemikalije koje stvara ER i upravljaju distribucijom u druge dijelove stanice.

ER neke od tvorničkih proizvoda koristi sam za rast i popravak ili za proizvodnju više ribosoma u jezgri. Ostale kemikalije šalju se u stanicu kako bi se koristile za rast stanica, dijeljenje stanica i popravak staničnih membrana. Još su druge kemikalije potrebne drugim dijelovima tijela, a stanični ER ih šalje da ih stanica izluči u okolno tkivo ili u Krvožilni sustav.

Kao i svaka tvornica, ER samostalno izrađuje neke proizvode, a druge isporučuje. Neki ribosomi ostaju povezani s RER-om, dok drugi slobodno plutaju u stanici i vezuju se za ER samo kad proizvode RER proteine. Građevinski blokovi za kemijski proizvod i potrebna energija moraju biti dostupni, a konačni proizvod mora biti otpremljen.

Tipični koraci za pravilnu grubu ER funkciju uključuju sljedeće:

• Oznaka gena: Stanica odlučuje koji je protein potreban i određuje odgovarajuće gene stanične DNA za kopiranje.
  
• Transkripcija gena: Određeni geni transkribiraju se na molekule mRNA.
• Dostava uputa: Molekule mRNA izlaze iz jezgra i pronaći ribosome koji mogu proizvesti potreban protein.
• Kemijska proizvodnja: Ribosomi se vežu za RER i koriste sirovine iz staničnog citosola za proizvodnju proteina u skladu s kodiranim uputama.
• Dostava kemikalije: Kako ribosom sintetizira protein, on se prenosi u ER cisterne i šalje tamo gdje je potreban.

Kad ribosomi dobiju svoje upute od mRNA, zauzimaju svoj položaj na vanjskoj površini RER-a i šalju proizvedeni protein u RER na skladištenje, isporuku ili upotrebu.

The deoksiribonukleinska kiselina (DNA) koja sadrži izvorni genetski kod ne može napustiti jezgru i nalazi se unutar unutarnje nuklearne membrane. MRNA kopira gene potrebne za proizvodnju određenih kemikalija. Može izaći iz jezgre kroz posebne pore u unutarnjoj nuklearnoj membrani, a zatim može ući u stanični citosol kako bi isporučio potrebne upute.

Ako su upute za RER protein, mRNA se veže za ribosom. Ribozom slijedi upute i pričvršćuje se na RER.

DNA stanice je dvolančana spirala nukleinske kiseline. Molekula mRNA sastavljena je prema aminokiselinskom slijedu u jednoj od dvije niti. Kada mRNA dosegne ribosom, upute za mRNA omogućuju ponovno stvaranje aminokiselinskog slijeda DNA.

Ribozom može uzeti građevne blokove aminokiselina iz staničnog citosola i sastaviti ih u ispravnom slijedu da bi se stvorili složeni proteini.

Sami ribosomi su sastavljeni od ribosomske RNA i posebnih ribosomskih proteina. Jedan segment ribosoma čita upute za mRNA, a drugi segment prema tome gradi proteinske lance.

Membranski vezani ribosomi sudjeluju u sintezi proteina određenih za ER i usmjeravaju svoj proizvod ravno kroz RER membranu u RER cisterne. Ribosomi koji proizvode proteine ​​koji nisu RER mogu ostati slobodno plutajući i osloboditi svoje proteine ​​u stanični citosol.

Kada slobodno plutajući ribosom počne proizvoditi protein namijenjen RER-u, on se veže na posebno RER mjesto nazvano translokon. RER proteini sadrže signal usmjeravanja kako bi ribosom znao kamo treba ići.

Poseban proteinski slijed govori ribosomu da je protein koji sintetizira namijenjen endoplazmatskom retikulumu. Priključuje se na translokon, stvara potrebnu količinu proteina, a zatim se odvaja i počinje stvarati druge proteine ​​ili ostaje vezan, ali neaktivan.

Kad se ribosomi pridruže tvornici proteina RER i djeluju kao minijaturne linije za montažu, proizvodi koji silaze s linija još nisu spremni za upotrebu. Ribosomi su se vezali za translokon i sintetizirali su proteine ​​za RER zbog posebnog signalni slijed da su proteini sadržavali. RER uklanja signalni slijed s proteina i savija ih kako bi se mogli pohraniti ili otpremiti po potrebi.

ER treba neke od proizvedenih proteina za vlastitu uporabu. ER membrana mora se popraviti i održavati, a stanica možda raste i treba joj više ER materijala.

Kako bi zadržao protein koji mu je potreban, ER priključuje novu signalnu sekvencu koja protein određuje kao onaj koji će ostati unutar cisterni. Oni se nazivaju endoplazmatski retikulum rezidencijalni proteini, a podržavaju funkciju endoplazmatskog retikuluma.

Proteini koji nisu potrebni samom ER drže se u cisternama dok se ne pošalju na jedno od tri mjesta:

• Jezgra: Vanjska membrana ER nastavlja se kao vanjska membrana jezgre. To znači da postoji čvrsta i kontinuirana veza koja omogućuje ER proteinima jednostavan pristup jezgri.
• Izvan ćelije: Stanice s aktivnom sintezom proteina ER često luče tvari za upotrebu izvan stanice.
  
• Unutar ćelije: Stanica sama treba neke proteine ​​za rast i popravak.

Jezgri je potrebno puno različitih vrsta proteina za kopiranje DNA, održavanje membrane, diobu stanica i stvaranje ribosoma. Ima jednostavan i brz pristup tim proteinima putem veze na ER.

ER proteini su prisutni unutar zajednička ER / jezgra vanjska membrana ali izvan unutarnja nuklearna membrana. Odabrani proteini mogu ući u jezgru kroz posebne pore u unutarnjoj membrani jer ih jezgra treba.

Dok jezgra ima izravan pristup ER proteinima zbog vanjske membranske veze, ostatak stanice i tkiva izvan stanice trebaju transportni mehanizam za isporuku ER kemikalija. Kad bi ER pustio svoje kemikalije u citosol, oni bi reagirali s drugim tvarima poput kisika i izgubili svoju učinkovitost.

Umjesto toga, ER šalje posebne kemikalije u ostatak stanice i druga tkiva u posebnim spremnicima.

ER je razvio metodu kojom osigurava da kemikalije obrađene i uskladištene u ER stignu nepromijenjene na svoje odredište. Zajednički cilj ovih kemikalija je Golgijev aparat, smješten blizu ER u staničnoj citoplazmi. Golgijev aparat uzima ER kemikalije i dalje ih obrađuje, dodajući signalne sekvence koji identificiraju ciljeve i mjesta na kojima su kemikalije potrebne.

Ova distribucija kemikalija odvija se unutra vezikule koju tvore ER i Golgijev aparat.

Na primjer, nakon što se protein sintetizira ribosomom vezanim za RER, on se dalje obrađuje u ER, a zatim migrira u glatki endoplazmatski retikulum. Glatki ER sa svojom membranom oblikuje džep, smješta protein unutra i odvaja paket od ER kao neovisnu, potpuno zatvorenu vezikulu.

Mjehurić obično putuje do Golgijevog aparata gdje protein dobiva oznaku sa svojom metom. Ako je protein potreban unutar stanice, vezikula ga predaje drugoj organeli kao što je mitohondrije ili a lizozom. Mjehurić se može pridružiti vanjskoj membrani organele i osloboditi protein unutar organele.

Ako je protein potreban izvan stanice, vezikula putuje do vanjske stanične membrane, pridružuje se membrani i oslobađa protein van. Učinak je taj da stanica izlučuje protein u okolno tkivo.

Dok neke specijalizirane stanice poput krvnih stanica nemaju ni jezgru ni ER, većina stanica u složenim organizmima trebaju ER za obradu RER proteina i glatku sintezu ER lipida koji su bitni za stanicu opstanak.

Prokariotski stanice, poput bakterija, nemaju ER, ali funkcioniraju na puno jednostavnijoj razini, s kemikalijama koje se sintetiziraju i oslobađaju u općoj staničnoj citoplazmi. Eukariotski stanice, poput onih koje se nalaze kod životinja, zahtijevaju složenu funkcionalnost ER-a za obavljanje svojih specijaliziranih operacija.