ザ・ 小胞体 （ER） は膜結合細胞小器官であり、その膜は平らな区画に折りたたまれています。 ザ・ 粗面小胞体 （RER）は専門分野であり、 リボソーム 表面のひだに取り付けられているため、ERはざらざらした外観になります。
リボソームの存在は、細胞が必要とする特定のタンパク質を処理するための特別で追加の機能をRERに提供します。 多くのタンパク質を産生する細胞は、RER上に多数のリボソームを持っています。
小胞体膜は、核の外膜の続きです。 ER膜は、さまざまな尿細管またはコンパートメントと核自体を接続します。 ラフERはタンパク質工場です.
RERとそのリボソームがタンパク質の合成とプロセシングに特化している場合、ERの残りの部分は 滑らかな小胞体 （リボソームが付着していないSER）は、体、細胞が存在する組織、および生物全体が必要とする脂質やその他の化学物質を生成します。
ERの構造は化学合成に理想的です
ERを視覚化する1つの方法は、小さな開口部で接続された一連の平らで囲まれたコンパートメントです。 一端の開口部は、外側の核膜に取り付けられています。 平らにされた折り目は、ERにその化学合成活動を実行するための大きな表面積を与えます。 コンパートメントの相互接続により、生成された化学物質は、使用、処理、または使用される場所に自由に流れることができます。 エクスポートされました。
小胞体の平らな区画は、 システルナ、そしてそれらはすべて、単一の大きく折りたたまれた外膜によって完全に囲まれています。 各コンパートメントの中には 槽空間、およびリボソームは、RERの膜の外側に付着しています。
コンパートメントはすべて単一の膜内のセグメントであるため、相互接続されています。 1つのコンパートメントで合成された化学物質は、ER全体に流れて核に戻る可能性があります。 いつ リボソーム タンパク質を生成すると、タンパク質は小胞体膜を通過してコンパートメントの1つに入り、必要な場所に移動します。
小胞体機能は化学工場の機能です
工場のように、ERはセルに必要な化学物質を製造および処理します。 その大きな表面積は化学反応の余地を提供し、細胞の遠隔領域に伸びる折り目は、タンパク質や脂質を分配するための理想的な経路になります。
それは、 メッセンジャーリボ核酸 （mRNA） リボソームに作用する核から。 余分な化学物質が生成された場合は、必要になるまでシステルナに保管できます。
ERファクトリーにはさまざまなセクションがあります。 滑らかなERは、ER膜自体で化学物質を合成するように機能しますが、大まかなER機能は、必要なタンパク質を処理することです。
RERには、それぞれが製品のミニチュア組立ラインとして機能するリボソームがあります。 膜化学物質は、リボソームタンパク質を小胞体に入れるための積み込みドックとして機能します。 他のメカニズムは、ERによって生成された化学物質を受け入れ、セルの他の部分への分配を処理します。
工場の製品のいくつかは、成長と修復のために、または核内でより多くのリボソームを製造するために、ER自体によって使用されます。 他の化学物質は細胞の成長に使用するために細胞に送られます、 細胞分裂 細胞膜の修復。 さらに他の化学物質が体の他の部分に必要であり、細胞の小胞体はそれらを送り出し、細胞から周囲の組織または 循環系.
ERファクトリーは操作が複雑です
他の工場と同様に、ERは一部の製品を自社で製造し、他の製品を納品しています。 一部のリボソームはRERに付着したままですが、他のリボソームは細胞内を浮遊し、RERタンパク質を産生する場合にのみERに付着します。 化学製品の構成要素と必要なエネルギーが利用可能である必要があり、最終製品を出荷する必要があります。
適切な大まかなER機能の一般的な手順は次のとおりです。
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遺伝子指定： 細胞は必要なタンパク質を決定し、コピーする細胞DNAの対応する遺伝子を指定します。
- 遺伝子転写： 指定された遺伝子はmRNA分子に転写されます。
- 指示の配信： mRNA分子は 核 必要なタンパク質を生成できるリボソームを見つけます。
- 化学製品： リボソームはRERに付着し、細胞質ゾルからの原材料を使用して、コード化された指示に従ってタンパク質を生成します。
- 化学薬品の配達： リボソームがタンパク質を合成すると、それは小胞体槽に移され、必要な場所に送られます。
リボソームがmRNAから指示を受け取ると、リボソームはRERの外面に位置し、生成されたタンパク質をRERに送り、保存、配送、または使用します。
遺伝暗号の転写と提供
ザ・ デオキシリボ核酸 元の遺伝暗号を保持している（DNA）は核を離れることができず、核の内膜の内側に含まれています。 mRNAは、特定の化学物質の生産に必要な遺伝子をコピーします。 それは、核内膜の特別な細孔を通って核を出て、細胞質ゾルに入り、必要な指示を与えることができます。
指示がRERタンパク質に関するものである場合、mRNAはリボソームに結合します。 リボソームは指示に従い、RERに付着します。
細胞のDNAは二本鎖らせんです 核酸. mRNA分子は、2本の鎖のうちの1本のアミノ酸配列に従って組み立てられます。 mRNAがリボソームに到達すると、mRNAの指示により、DNAのアミノ酸配列を再作成できます。
リボソームは、細胞質ゾルからアミノ酸の構成要素を取り出し、それらを正しい順序で組み立てて、複雑なタンパク質を形成することができます。
リボソームは必要なタンパク質を構築します
リボソーム自体は、リボソームRNAと特殊なリボソームタンパク質で構成されています。 リボソームの1つのセグメントがmRNAの指示を読み取り、2番目のセグメントがそれに応じてタンパク質鎖を構築します。
膜結合リボソームは、小胞体に指定されたタンパク質の合成に関与しており、それらの生成物を小胞体膜から小胞体槽に直接注ぎ込んでいます。 非RERタンパク質を製造するリボソームは、浮遊状態を維持し、タンパク質を細胞質ゾルに放出することができます。
浮遊リボソームがRER向けのタンパク質を生成し始めると、それはRERと呼ばれる特別なRER部位に付着します。 トランスロコン. RERタンパク質には、リボソームにどこに行くべきかを知らせるためのターゲティングシグナルが含まれています。
特別なタンパク質配列は、それが合成しているタンパク質が小胞体のためのものであることをリボソームに伝えます。 それはトランスロコンに付着し、必要な量のタンパク質を生成し、次に分離して他のタンパク質の生成を開始するか、付着したままであるが不活性のままです。
RERは、リボソームによって合成されたタンパク質を処理および保存します
リボソームがRERタンパク質工場に加わり、ミニチュア組立ラインとして機能する場合、ラインから外れた製品はまだ使用する準備ができていません。 リボソームはトランスロコンに付着し、特別な理由でRERのタンパク質を合成しました シグナル伝達配列 タンパク質が含まれていること。 RERは、タンパク質からシグナル伝達配列を削除し、折りたたんで、必要に応じて保存または出荷できるようにします。
ERは、それ自体が使用するために、生成されたタンパク質の一部を必要とします。 ER膜は修復および維持する必要があり、細胞は成長しており、より多くのER材料が必要な場合があります。
必要なタンパク質を維持するために、ERは、タンパク質を槽内にとどまるものとして指定する新しいシグナル伝達配列を付加します。 これらは小胞体と呼ばれます 常在タンパク質、およびそれらは小胞体機能をサポートします。
ERは必要に応じて合成タンパク質を配布します
ER自体に必要のないタンパク質は、次の3つの場所のいずれかに送られるまでシステルナに保管されます。
- 核： ER外膜は核外膜として継続します。 これは、ERタンパク質が核に簡単にアクセスできるようにする緊密で継続的なリンクがあることを意味します。
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セルの外： ERタンパク質合成が活発な細胞は、細胞外で使用する物質を分泌することがよくあります。
- セル内： 細胞自体は成長と修復のためにいくつかのタンパク質を必要とします。
核は、DNAの複製、膜の維持、細胞分裂、リボソームの作成のために、さまざまな種類のタンパク質を必要とします。 ERへのリンクを介してこれらのタンパク質に簡単かつ迅速にアクセスできます。
ERタンパク質は 一般的なER /核外膜 しかし、外では 核内膜. 選択されたタンパク質は、核が必要とするときに、内膜の特別な細孔を通って核に入ることができます。
核は外膜リンクのためにERタンパク質に直接アクセスできますが、細胞の残りの部分と細胞外の組織は、ER化学物質を送達するための輸送メカニズムを必要とします。 ERがその化学物質を細胞質ゾルに放出すると、それらは酸素などの他の物質と反応し、その効果を失います。
代わりに、ERはその化学物質を特別な容器に入れて残りの細胞や他の組織に送ります。
小胞はER物質を必要な場所に分配します
ERは、ERで処理および保管された化学物質が、そのまま目的地に到着することを保証する方法を開発しました。 これらの化学物質の一般的なターゲットは ゴルジ体、細胞質のERの近くにあります。 ゴルジ装置はER化学物質を取り込み、さらに処理して、化学物質が必要なターゲットと場所を特定するシグナル配列を追加します。
この化学物質の分配は内部で行われます 小胞 ERとゴルジ装置によって形成されます。
たとえば、タンパク質がRERに付着したリボソームによって合成された後、それはERでさらに処理され、滑らかな小胞体に移動します。 滑らかなERは、その膜とポケットを形成し、タンパク質を内部に配置し、パッケージを独立した完全に密閉された小胞としてERから切り離します。
小胞は通常、ゴルジ装置に移動し、そこでタンパク質がターゲットのタグを受け取ります。 タンパク質が細胞内で必要な場合、小胞はそれを次のような別の細胞小器官に送達します。 ミトコンドリア または リソソーム. 小胞はオルガネラの外膜に結合し、オルガネラ内のタンパク質を放出することができます。
タンパク質が細胞外で必要な場合、小胞は細胞外膜に移動し、膜に結合してタンパク質を外に放出します。 その効果は、細胞がタンパク質を周囲の組織に分泌することです。
小胞体なしで生き残ることができるのは原始細胞だけです
血球などの一部の特殊な細胞には核も小胞体もありませんが、複雑な生物のほとんどの細胞は 細胞に不可欠なRERタンパク質プロセシングとスムーズなER脂質合成を処理するためにERが必要 サバイバル。
原核生物 バクテリアなどの細胞にはERがありませんが、化学物質が合成されて一般的な細胞質に放出されるため、はるかに単純なレベルで機能します。 真核生物 動物に見られるような細胞は、それらの特殊な操作を実行するために小胞体の複雑な機能を必要とします。