The endoplazminis Tinklelis (ER) yra su membrana susieta ląstelės organelė, kurios membrana sulankstyta į plokščius skyrius. The šiurkštus endoplazminis tinklas (RER) yra specializuota sritis, kurioje ribosomos yra pritvirtintos prie paviršiaus raukšlių, suteikiant ER grubią išvaizdą.
Ribosomų buvimas suteikia RER ypatingą ir papildomą galimybę apdoroti specifinius baltymus, reikalingus ląstelei. Ląstelės, gaminančios daug baltymų, RER turi daug ribosomų.
ER membrana yra išorinės branduolio membranos tęsinys. ER membrana jungia skirtingus kanalėlius arba skyrius ir patį branduolį. Grubus ER yra baltymų fabrikas.
Kai RER ir jo ribosomos specializuojasi baltymų sintezėje ir perdirbime, likusi ER dalis vadinama lygus endoplazminis tinklas (SER, kuriame nėra pritvirtintų ribosomų), gaminami lipidai ir kitos cheminės medžiagos, reikalingos organizmui, audiniams, kuriuose yra ląstelės, ir visam organizmui.
ER struktūra yra ideali cheminei sintezei
Vienas iš būdų vizualizuoti ER yra plokščių, uždarų skyrių, sujungtų mažomis angomis, serija. Prie išorinės branduolio membranos pritvirtinta anga viename gale. Išlygintos klostės suteikia ER didelį paviršiaus plotą, kuriame gali atlikti cheminę sintezę, ir skyrių sujungimas leidžia pagamintoms cheminėms medžiagoms laisvai tekėti ten, kur jos bus naudojamos, perdirbtos ar eksportuota.
Vadinami išlyginti endoplazminio tinklo skyriai cisternaeir juos visus visiškai uždaro viena, stipriai sulankstyta išorinė membrana. Kiekvieno skyriaus viduje yra cisterninė erdvė, o ribosomos yra pritvirtintos RER membranos išorėje.
Kadangi visi skyriai yra segmentai vienos membranos viduje, jie yra tarpusavyje sujungti. Viename skyriuje sintetinamos cheminės medžiagos gali tekėti per ER ir atgal į branduolį. Kai ribosomos gamina baltymus, baltymai gali pereiti per ER membraną į vieną iš skyrių ir migruoti ten, kur jiems reikia.
Endoplazminio retikulo funkcija yra chemijos fabriko funkcija
Kaip ir gamykla, ER gamina ir perdirba ląstelei reikalingas chemines medžiagas. Jo didelis paviršiaus plotas suteikia vietos cheminėms reakcijoms, o raukšlės, besidriekiančios į atokias ląstelės sritis, daro tai idealiu keliu baltymams ir lipidams pasiskirstyti.
Nurodymus jis gauna per pasiuntinio ribonukleino rūgštis (mRNR) iš branduolio, veikiančio ribosomas. Jei jis gamina papildomus chemikalus, jis gali juos laikyti cisternose, kol jų prireiks.
ER gamykloje yra skirtingi skyriai. Sklandus ER veikia sintetindamas savo chemikalus pačioje ER membranoje, o grubus ER funkcija yra apdoroti reikalingus baltymus.
RER turi ribosomas, kurios kiekviena veikia kaip miniatiūrinės jų produktų surinkimo linijos. Membraninės cheminės medžiagos veikia kaip pakrovimo dokai, leidžiantys ribosomos baltymus patekti į ER. Kiti mechanizmai priima ER gaminamas chemines medžiagas ir valdo pasiskirstymą kitose ląstelės dalyse.
Kai kuriuos gamyklos produktus pati ER naudoja augimui ir remontui arba branduolyje gaminti daugiau ribosomų. Kiti chemikalai siunčiami į ląstelę, kad būtų naudojami ląstelių augimui, ląstelių dalijimasis ir ląstelių membranų taisymas. Dar kitos cheminės medžiagos reikalingos kitoms kūno dalims, ir ląstelės ER juos siunčia ląstelės išskiriamiems į aplinkinius audinius arba į kraujotakos sistema.
ER gamykla atliko sudėtingas operacijas
Kaip ir bet kuri gamykla, ER gamina kai kuriuos produktus pati, o kitus tiekia. Kai kurios ribosomos lieka prijungtos prie RER, o kitos laisvai plaukioja ląstelėje ir prisijungia prie ER tik tada, kai gamina RER baltymus. Turi būti prieinami cheminio produkto pagrindai ir reikalinga energija, o galutinis produktas turi būti išsiųstas.
Tipiški tinkamos grubios ER funkcijos žingsniai yra šie:
-
Genų žymėjimas: Ląstelė nusprendžia, kokio baltymo reikia, ir nurodo atitinkamus ląstelės DNR genus kopijuoti.
- Genų transkripcija: Nurodyti genai yra perrašomi į mRNR molekules.
- Instrukcijų pristatymas: IRNR molekulės išeina iš branduolys ir surasti ribosomų, kurios gali pagaminti reikalingus baltymus.
- Chemijos gamyba: Ribosomos prisijungia prie RER ir naudoja ląstelių citozolio žaliavas baltymui gaminti pagal užkoduotas instrukcijas.
- Cheminių medžiagų pristatymas: Ribosomai sintetinant baltymą, jis perduodamas į ER cisternae ir siunčiamas ten, kur reikia.
Kai ribosomos gauna nurodymus iš mRNR, jos užima savo vietą ant išorinio RER paviršiaus ir išsiunčia pagamintą baltymą į RER laikyti, pristatyti ar naudoti.
Genetinio kodo perrašymas ir pristatymas
The Deoksiribonukleorūgštis (DNR), turinti pirminį genetinį kodą, negali palikti branduolio ir yra vidinės branduolio membranos viduje. MRNR kopijuoja genus, reikalingus specifinėms cheminėms medžiagoms gaminti. Jis gali išeiti iš branduolio per specialias vidinės branduolio membranos poras ir tada gali patekti į ląstelės citozolį, kad gautų reikiamus nurodymus.
Jei instrukcijos skirtos RER baltymui, mRNR prisijungia prie ribosomos. Ribosoma vadovaujasi instrukcijomis ir tvirtinasi prie RER.
Ląstelės DNR yra dviguba grandinė nukleorūgštys. MRNR molekulė surenkama pagal aminorūgščių seką vienoje iš dviejų grandinių. Kai mRNR pasiekia ribosomą, mRNR instrukcijos leidžia iš naujo sukurti DNR aminorūgščių seką.
Ribosoma gali paimti aminorūgščių statybinius blokus iš ląstelės citozolio ir surinkti juos teisinga seka, kad susidarytų sudėtingi baltymai.
Ribosomos sukuria reikiamus baltymus
Pačios ribosomos susideda iš ribosomų RNR ir specialių ribosomų baltymų. Vienas ribosomos segmentas skaito iRNR instrukcijas, o antrasis segmentas atitinkamai sukuria baltymų grandines.
Membranoje surištos ribosomos vykdo sintetinimą baltymų, skirtų ER, ir savo produktą tiesiai per RER membraną nukreipia į RER cisternae. Ribosomos, gaminančios ne RER baltymus, gali likti laisvai plaukiojančios ir išleisti savo baltymus į ląstelės citozolį.
Kai laisvai plaukiojanti ribosoma pradeda gaminti baltymą, skirtą RER, ji prisijungia prie specialios RER vietos, vadinamos translokonas. RER baltymuose yra nukreipimo signalas, leidžiantis ribosomai žinoti, kur eiti.
Speciali baltymų seka rodo ribosomai, kad jos sintetinamas baltymas yra skirtas endoplazminiam tinklui. Jis prisijungia prie translokono, gamina reikiamą kiekį baltymų ir tada arba atsiskiria ir pradeda gaminti kitus baltymus, arba lieka prisirišęs, bet neaktyvus.
RER apdoroja ir saugo ribosomų sintezuojamus baltymus
Kai ribosomos prisijungia prie RER baltymų gamyklos ir veikia kaip miniatiūrinės surinkimo linijos, nuo linijų išsiskiriantys produktai dar nėra paruošti naudoti. Ribosomos prisitvirtino prie translokono ir sintetino RER baltymus dėl ypatingo signalizavimo seka kad baltymuose buvo. RER pašalina signalinę seką iš baltymų ir sulenkia juos, kad juos būtų galima laikyti ar išsiųsti, jei reikia.
ER reikia kai kurių pagamintų baltymų savo reikmėms. ER membrana turi būti taisoma ir prižiūrima, o ląstelė gali augti ir jai reikia daugiau ER medžiagos.
Kad išlaikytų jam reikalingą baltymą, ER pritvirtina naują signalinę seką, nurodančią, kad baltymas išliks cisternae. Tai vadinama endoplazminiu tinklu baltymų rezidentai, ir jie palaiko endoplazminio tinklo funkciją.
ER paskirsto sintetintus baltymus pagal poreikį
Baltymai, nereikalingi pačiai ER, yra laikomi cisternose, kol bus išsiųsti į vieną iš trijų vietų:
- Branduolys: ER išorinė membrana tęsiasi kaip branduolio išorinė membrana. Tai reiškia, kad yra glaudus ir nuolatinis ryšys, leidžiantis ER baltymams lengvai patekti į branduolį.
-
Už langelio ribų: Ląstelės su aktyvia ER baltymų sinteze dažnai išskiria medžiagas, skirtas naudoti už ląstelės ribų.
- Ląstelėje: Pačiai ląstelei reikia šiek tiek baltymų augimui ir atstatymui.
Branduoliui reikia daug įvairių baltymų DNR kopijavimui, membranos palaikymui, ląstelių dalijimuisi ir ribosomų kūrimui. Jis turi lengvą ir greitą prieigą prie šių baltymų per sąsają su ER.
ER baltymų yra bendra ER / branduolio išorinė membrana bet už vidinė branduolio membrana. Pasirinkti baltymai gali patekti į branduolį per specialias vidinės membranos poras, nes jų reikia branduoliui.
Nors branduolys turi tiesioginę prieigą prie ER baltymų dėl išorinės membranos jungties, likusiai ląstelei ir audiniams už ląstelės ribų reikia transportavimo mechanizmo, kad būtų galima pristatyti ER chemines medžiagas. Jei ER išleistų chemikalus į citozolį, jie reaguotų su kitomis medžiagomis, tokiomis kaip deguonis, ir prarastų efektyvumą.
Vietoj to, ER siunčia chemines medžiagas į likusias ląsteles ir kitus audinius specialiuose induose.
Pūslelės paskirsto ER medžiagas ten, kur jų reikia
ER sukūrė metodą, užtikrinantį, kad chemikalai, apdoroti ir saugomi ER, į paskirties vietą pateks nepakitę. Bendras šių cheminių medžiagų tikslas yra Goldžio kompleksas, esančią šalia ER ląstelės citoplazmoje. „Golgi“ aparatas paima ER chemines medžiagas ir jas toliau apdoroja, pridedant signalų sekas, kurios nustato taikinius ir vietas, kur reikalingos cheminės medžiagos.
Toks chemikalų pasiskirstymas vyksta viduje pūslelės suformuota ER ir Golgi aparato.
Pvz., Po to, kai baltymą sintetina ribosoma, prijungta prie RER, jis toliau apdorojamas ER ir tada pereina į lygų endoplazminį tinklą. Lygus ER su savo membrana suformuoja kišenę, įdeda baltymą į vidų ir atskiria pakuotę nuo ER kaip nepriklausomą, visiškai uždarą pūslelę.
Pūslelė paprastai keliauja į „Golgi“ aparatą, kur baltymas gauna žymą su savo taikiniu. Jei baltymo reikia ląstelėje, pūslelė jį perneša į kitą organelę, tokią kaip mitochondrijos arba a lizosoma. Pūslelė gali prisijungti prie išorinės organelės membranos ir išskirti baltymą organelės viduje.
Jei baltymas reikalingas už ląstelės ribų, pūslelė keliauja į išorinę ląstelės membraną, prisijungia prie membranos ir išleidžia baltymą lauke. Poveikis yra tas, kad ląstelė išskiria baltymą į aplinkinį audinį.
Tik pradinės ląstelės gali išgyventi be endoplazminio tinklo
Nors kai kurios specializuotos ląstelės, tokios kaip kraujo ląstelės, neturi nei branduolio, nei ER, dauguma sudėtingų organizmų ląstelių reikia ER, kad būtų galima apdoroti RER baltymus ir sklandžią ER lipidų sintezę, kuri yra būtina ląstelėms išgyvenimas.
Prokariotas ląstelės, tokios kaip bakterijos, neturi ER, tačiau jos veikia daug paprastesniu lygiu, chemikalai sintetinami ir išsiskiria bendroje ląstelių citoplazmoje. Eukariotas ląstelėms, tokioms kaip gyvūnams, reikalingas sudėtingas ER funkcionalumas, kad būtų galima atlikti specializuotas operacijas.