Kāpēc sēkliniekos ir daudz gluda ER?

Ja kāds tev jautātu: "Kāds ir gandrīz visu dzīvo šūnu galvenais darbs?" un piecu sekunžu laikā pieprasīja atbildi, ko jūs teiktu? "Gēnu pārnese uz nākamo paaudzi" ir saprātīga atbilde, taču tas tiešām ir vairāk šūnu atribūts nekā funkcija, ko tās veic. "Sadalīt divās vienādās šūnās" ir arī atbildējama atbilde, taču tas ir tas, ko šūnas pēc definīcijas dara savas dzīves pašos galos, nevis to laikā.

The primārs šūnu uzdevums patiešām ir radīt lietas, galvenokārt olbaltumvielas. Izmantojot tās pašas DNS (dezoksiribonukleīnskābes) norādījumus, kas satur visa organisma ģenētisko kodu, struktūras, ko sauc par ribosomām, ražo atsevišķus proteīnus. Daži proteīni iekļaujas šūnās, audos un orgānos. Citiem ir lemts kļūt par fermentiem.

Eikariotos (augos, sēnēs un dzīvniekos) daudzas no šīm ribosomām ir piesaistītas "lielceļam līdzīgai" membrānai smagai iezīmei, ko sauc par Endoplazmatiskais tīkls. Tas ir divu veidu, "gluds" un "aptuvens". Aknu, olnīcu un sēklinieku šūnām ir augsts blīvums gluds endoplazmatiskais tīklojums

Pirms izpētīt, ko dara kāds konkrēts šūnas komponents, ir vērts pārskatīt, kas ir šūnas kopumā un kā tās atšķiras starp organismu tipiem.

Šūnas tiek sauktas par dzīves pamatelementiem jo tās ir vissīkākās atsevišķās lietas, kas ietver galvenās īpašības, kas saistītas ar dzīvajām būtnēm kopumā. Pat vienkāršākajām šūnām ir četras fiziskās pazīmes: šūnas membrāna, lai aizsargātu un noturētu šūnu; citoplazma lai veidotu lielāko daļu savas masas un piedāvātu matricu, kurā var notikt reakcijas, ribosomas padarīt olbaltumvielas; un ģenētiskais materiāls DNS formā.

Kamēr organismi domēnā Prokariota bieži ir šūnas, kas būtībā satur tikai šīs sastāvdaļas, kā arī sastāv tikai no vienas šūnas, organismiem otrā domēnā, Eukariota, ir sarežģītākas un daudzveidīgākas šūnas. Eukariotu šūnās, kā zināms, ir dažādi organelli, piemēram, mitohondriji, hloroplasti, Golgi ķermeņi un Endoplazmatiskais tīkls; viņi arī izolē savu DNS kodola iekšpusē, kam ir arī membrāna un kuru var uzskatīt par organellu.

Prokarioti ir bijuši apmēram 3,5 miljardi gadu, kas nozīmē, ka tie radās "tikai" apmēram miljardu gadu pēc pašas Zemes pilnīgas izveidošanās. Tiek uzskatīts, ka eikarioti ir sekojuši nākamo miljardu gadu laikā, un pierādījumi liecina, ka viņi to ir ieguvuši sākums, pateicoties lielai anaerobu baktēriju un daudz mazāku aerobo baktēriju nejaušai saskarsmei.

• Šajā endosimbionta teorijā lielās baktērijas "ēda" mazāko, abas izdzīvoja. Rezultāts bija liela aerobā baktērija ar saucamām baktērijām, kas pārvērstas par organelliem mitohondrijos tagad atbild par lielāko daļu šo šūnu enerģijas vajadzību nodrošināšanu.

Kodols satur DNS, kas sadalīta vairākās hromosomās, un to kopējais skaits dažādās sugās ir atšķirīgs (cilvēkiem ir 46). Mitozes procesa laikā kodola membrāna izšķīst, hromosomas jau ir bijušas pārī dubultoti tiek izvilkti, un kodols un šūna viens pēc otra sadalās meitas struktūrās otrs.

Golgi ķermeņi ir struktūras, kas līdzinās mazām membrānām noslēgtām pankūku kaudzēm. Viņi piedalās olbaltumvielu un citu tikko sintezētu molekulu apstrādē un var pārvietot šādas vielas starp endoplazmas retikulumu un citiem organoīdiem, piemēram, sīkiem taksometriem.

Apmēram pusi no tipiskas dzīvnieka šūnas kopējās membrānas virsmas (ieskaitot ārējo šūnas membrānu) veido organelle, kas pazīstama kā endoplazmas retikulums. Tas sastāv no daudziem vienas un tās pašas dubultās plazmas membrānas jeb fosfolipīdu divslāņu slāņiem, kas veido visu organellu un visas šūnas robežas.

Lai gan, kā atzīmēts, endoplazmatiskais tīklojums ir sadalīts gludā ER un aptuvenā ER, šī atšķirība faktiski attiecas uz dažādiem nodalījumiem vienas un tās pašas organeles nodalījumos. Tādējādi standarta aptuvenā ER definīcija un vienmērīgā ER definīcija ir nedaudz maldinoša. Viņi liek domāt, ka katrs no tiem ir pilnīgi atdalīts no otra, mikroanatomiski runājot, lai gan patiesībā tie ir viena un tā paša lielāka membrāniskā tīkla daļa.

Abi endoplazmas retikuluma veidi darbojas, lai apstrādātu un pārvietotu anabolisma produktus, vienā gadījumā olbaltumvielas un otrā gadījumā lipīdus (un dažus steroīdu hormonus). Reizēm endoplazmas tīklojuma daļas var sekot no kodola membrānas šūnas iekšpusē līdz šūnas membrānai uz tālās šūnas robežas.

Mikroskopā jūs redzat šūnu ar plašu gludu endoplazmas retikulumu. Ko jūs redzētu un kā jūs to raksturotu?

Gludais ER iegūst savu nosaukumu, tāpat kā daudzas lietas anatomijā un mikroanatomijā, nevis no tā, kā tas patiešām justos vai garšos, bet gan pēc izskata. Tā kā gludā ER membrānās nav iestrādāts liels ribosomu blīvums (kas mikroskopijā šķiet tumšs), tas izskatās kā mazs savstarpēji savienotu cauruļu tīkls. Visu veidu ER ir sava veida dobja metro sistēma caur "gooey" citoplazmu, ļaujot lietām visā šūnā pārvietoties ātrāk.

Funkcijas: Gludajam ER ir vairākas svarīgas funkcijas. Tas sintezē ogļhidrātus, lipīdus un steroīdu hormonus (ieskaitot sēkliniekos esošo testosteronu). Tas palīdz uzņemto ķīmisko vielu detoksikācijā, sākot no recepšu medikamentiem līdz sadzīves indēm. Tas kalpo kā kalcija jonu uzglabāšanas vieta muskuļu šūnās, kur sauca specializētu gludu ER veidu sarkoplazmas tīklojums uzkrāj kalcija jonus, kas nepieciešami, lai sāktu muskuļu un šūnu kontrakcijas.

Rough ER nosaukumu ieguvis no raksturīgā izskata, kas līdzinās savītai lentei, kas "radzēta" ar tumšiem punktiem, dažās vietās ļoti cieši, bet citās attālāk. "Punkti" ir ribosomas jeb visu dzīvo lietu "olbaltumvielu rūpnīcas". Pašas ribosomas ir izgatavotas no olbaltumvielām un īpaša veida nukleīnskābes.

Saplacinātie "maisi", kas veido rupju ER, ir piestiprināti pie kodola membrānas, tāpēc šāda veida ER blīvums šūnā ir visaugstākais tuvāk centram, kur mēdz būt kodols. Tāpat kā visos organoīdos, membrāna, kas ieskauj daudzās raupjās ER krokas, ir dubultā plazmas membrāna; ribosomas ir piestiprinātas pie šīs membrānas ārējās daļas, tas ir, pusē, kas vērsta pret šūnu citoplazmu.

Funkcijas: Kopā ar pašām ribosomām aptuvenais ER piedalās aminoskābju un polipeptīdu nokļūšanā translācijas vai olbaltumvielu sintēzes vietā uz ribosomas. Pēc tam, kad proteīns ir pilnībā sintezēts un ribosomas izdalīts rupjā ER, var notikt vairākas lietas. Olbaltumvielu var "apzīmēt" ar ķīmisku "etiķeti" uz ER iekšējās membrānas, pirms tā pat nonāk lūmenuvai atstarpe, iekšpusē. Tā vietā to var apstrādāt pašā lūmenā.

Rupjās ER daļas sastāv no tā sauktajiem olbaltumvielu locīšanas vienības, kas rīkojas tieši tā, kā norāda viņu nosaukums. Kad olbaltumvielas tiek izgatavotas pirmo reizi, tās pastāv kā virkne, aminoskābju ķēde. Bet galīgā olbaltumvielu forma ietver lielu locīšanu un locīšanu un bieži savieno aminoskābes dažādās tagad savītas ķēdes daļās.