Endoplazemski retikulum

The Endoplazemski retikulum (NJEGOVO) je prisoten v vsaki evkariontski celici, razen zrelih eritrocitov. To je celična organela z različnimi funkcijami. Brez ER celica in s tem organizem ne bi bila sposobna preživeti.

Kakšen je endoplazemski retikulum?

Endplazemski retikulum (ER) je zelo strukturno bogat celični organel s kanalskim sistemom votlin. Vdolbine so obdane z membranami. V evkariontski celici ER prevzame različne naloge. Ima funkcije skladiščenja, razstrupljanja, nadzora ali sinteze. Nahaja se v citoplazmi celice in je v tesnem stiku z jedrsko ovojnico celičnega jedra.

Poleg tega se loči med grobo in gladko ER. Obe obliki spadata v endoplazemski retikulum, vendar imata različne funkcije. Groba ER ima ribosome na površini membrane. V nasprotju s tem je gladka ER, kot že ime pove, gladka. Nima ribosomov. Izraz endoplazemski retikulum je sestavljen iz treh delov. Endo je grška beseda za notranjost. Plazma označuje citoplazmo in retikulum je latinski izraz za mrežo. Z drugimi besedami, endoplazemski retikulum je mrežni organeli, ki se nahaja v citoplazmi celice.

Anatomija in struktura

Endoplazmatski retikulum je labirint kanalov, veziklov in vrečko podobnih struktur (cistern), ki so vsi obdani z membrano. Zaradi tega je polovica vseh celičnih membran v ER. Membrane zapirajo lumen (notranjost ER) iz citoplazme.

ER membrana je neposredno povezana z jedrsko ovojnico celicnega jedra in z njo tvori enoto. Lumen ER je tako neposredno povezan z membranskim prostorom med jedrsko ovojnico, ki se imenuje perinuklearni prostor. ER je delno gladek in delno hrapav. Groba ER ima na površini ribosome, gladka ER pa ne vsebuje ribosomov. Obe obliki ER se razlikujeta v svojih funkcijah. Endoplazmatski retikulum ni statičen, vendar se lahko stalno spreminja. Torej se nenehno podaljšujejo, cepijo in se zlivajo membranske strukture.

Na te dejavnosti pomembno vpliva celicni citoskelet. V rastlinskih in živalskih celicah različni proteini igrajo vlogo pri spremembah endoplazemskega retikuluma. Medtem ko je v rastlinskih celicah in kvasovkah odločilni predvsem F-aktin, v živalskih in človeških celicah na mikrocebul vplivajo predvsem ER. Mikrotubuli so cevasti filamenti, sestavljeni iz beljakovin, ki tvorijo osnovo citoskeleta. Med delitvijo celic ti proteini zagotavljajo, da se endoplazemski retikulum prenese na hčerinske celice.

Funkcija in naloge

Številni procesi za sintezo beljakovin, nadzor, modifikacije ali transport beljakovin potekajo tako na endoplazmatskem retikulumu kot v njem. Po delitvi na celice tvori novo jedrsko membrano in omejuje, da se prenese. ER je tudi pomembna zaloga kalcija v celici in zato igra ključno vlogo pri prenosu signala. Zlasti v mišičnih celicah je odgovoren za krčenje mišic zaradi svoje funkcije kalcijevega mediatorja.

Tam ga imenujejo tudi sarkoplazemski retikulum. Kot smo že omenili, imajo gladki in grobi ER različne funkcije. Gladka ER nima ribosomov. Odgovoren je za shranjevanje kalcija, za presnovo ogljikovih hidratov, za tvorbo nekaterih lipidov, kot so fosfolipidi, maščobne kisline ali steroidi, ter za reakcije razstrupljanja znotraj in zunaj jeter. Testisi in jajčniki vsebujejo posebej visoko raven gladkega ER, ker tu nastajajo steroidni hormoni testosteron in estrogen. Tudi jetrne parenhimske celice so bogate z gladkim ER.

Odvečna glukoza se tam shrani v obliki polimernega glukogena. Tu je gladka ER odgovorna za ponovno cepitev glukogena (glikogenoliza). Gladki ER vsebuje encime v membrani, ki se sproščajo tudi izven jeter in lahko sprožijo reakcije razstrupljanja. Ti tako imenovani CYP oksidirajo zunanje podlage in jih naredijo topne v vodi. Na ta način lahko produkti razgradnje toksinov zapustijo telo skozi ledvice. Groba ER opravlja dve pomembni funkciji. Nadzira tako sintezo beljakovin kot tudi membransko proizvodnjo prek ribosomov.

Proteinske verige so vezane na membrano vezane ribosome in takoj speljane v lumen ER. Beljakovine, ki nastanejo v citosolu, sprva dosežejo tudi notranjost ER. Tam so beljakovinske verige zložene, kar jim daje svojo tridimenzionalno strukturo. Pri proizvodnji membrane membrana ER najprej zraste, se odcepi in prenaša na druge strukture notranjega membranskega sistema. Ribosomi endoplazemskega retikuluma tvorijo ustrezne membranske proteine.

Tu lahko najdete svoja zdravila

Bolezni

Brez endoplazemskega retikuluma organizem ne bi bil sposoben preživeti. Mnoge funkcije ER so nujno potrebne. Motnje delovanja ER bi povzročile tudi smrt organizma. Na primer, reakcije razstrupljanja v telesu niso mogle več potekati. Testisi in jajčniki ne bi mogli delovati, ker spolnih hormonov ne bi mogli več proizvajati.

Mišice in živci ne bi več delovali brez ER, ker funkcija shranjevanja kalcija ni več na voljo. To pomeni, da nadaljnjega prenosa dražljajev ni več. Delitev celic tudi ne bi bila več mogoča. To dejstvo pomeni, da mora biti ER v celoti funkcionalen, da lahko organizem vzdrži. Vsaka okvara je smrtna. Zato niso opisane bolezni, ki bi jih neposredno povzročale funkcionalne motnje endoplazmatskega retikuluma.