Düzgün Endoplazmik Retikulum Özellikleri, Yapısı ve İşlevleri



Düzgün endoplazmik retikulum ökaryotik hücrelerde bulunan membranöz bir organeldir. Çoğu hücrede küçük oranlarda bulunur. Tarihsel olarak, endoplazmik retikulum düz ve kaba olarak bölünmüştür. Bu sınıflandırma, zarlardaki ribozomların varlığına veya olmamasına dayanır..

Pürüzsüz, bu yapılara membranlarına bağlı değildir ve birbirlerine bağlanmış ve hücre içi boyunca dağılmış bir kese ve tübül ağından oluşur. Bu ağ geniştir ve en büyük hücresel organel olarak kabul edilir.

Bu organel, temel işlevi proteinlerin sentezi ve işlenmesi olan kaba endoplazmik retikulumun aksine, lipidlerin biyosentezinden sorumludur. Hücrede birbirine bağlanmış, ağaca endoplazmik retikulum ile karşılaştırıldığında daha düzensiz bir görünüme sahip boru şeklinde bir ağ olarak görülebilir..

Bu yapı ilk kez 1945 yılında araştırmacılar Keith Porter, Albert Claude ve Ernest Fullam tarafından gözlendi..

indeks

  • 1 Genel özellikler
    • 1.1 Konum
  • 2 yapı
  • 3 İşlev
    • 3.1 Lipid biyosentezi
    • 3.2 Fosfolipitler
    • 3.3 Kolesterol
    • 3.4 Seramidler
    • 3.5 Lipoproteinler
    • 3.6 Yağların ihracatı
    • 3.7 Sarkoplazmik retikulum
    • 3.8 Detoksifikasyon reaksiyonları
    • 3.9 İlaç direnci
    • 3.10 Glukoneogenez
  • 4 Referans

Genel özellikler

Düz endoplazmik retikulum, ribozomları olmayan düzensiz tübül ağına sahip bir retikulum türüdür. Temel işlevi ökaryotik hücrelerde ve hormonlarda membran yapısal lipidlerinin sentezidir. Aynı zamanda kalsiyum homeostazı ve hücre detoksifikasyon reaksiyonlarına katılır.

Enzimatik olarak, pürüzsüz endoplazmik retikulum kabadan daha çok yönlüdür ve daha fazla fonksiyon gerçekleştirmesine izin verir..

Tüm hücrelerin özdeş ve homojen düz endoplazmik retikulumları yoktur. Aslında, hücrelerin çoğunda bu bölgeler oldukça azdır ve pürüzsüz ile kaba retikulum arasındaki fark gerçekten çok net değildir..

Pürüzsüz ve pürüzlü arasındaki oran hücre tipine ve fonksiyonuna bağlıdır. Bazı durumlarda, her iki kafes türü fiziksel olarak ayrı bölgeleri işgal etmemektedir, küçük alanlar ribozomlardan ve diğer kapaklardan arınmış durumdadır..

konum

Lipid metabolizmasının aktif olduğu hücrelerde, pürüzsüz endoplazmik retikulum çok fazladır.

Örnekler karaciğer hücreleri, adrenal korteks, nöronlar, kas hücreleri, yumurtalıklar, testisler ve yağ bezleridir. Hormonların sentezinde yer alan hücreler, enzimlerin bahsedilen lipitleri sentezlediği bulunan büyük pürüzsüz retikulum bölmelerine sahiptir..

yapı

Düzgün ve pürüzlü endoplazmik retikulum sürekli bir yapı oluşturur ve tek bir bölmedir. Retikulum membran nükleer membran ile entegre.

Retikulumun yapısı oldukça karmaşıktır, çünkü sürekli bir lümende (bölmeler olmadan) tek bir zarla ayrılmış birkaç alan vardır. Aşağıdaki bölgeler ayırt edilebilir: nükleer zarf, çevresel ağ ve birbirine bağlı boru şeklindeki ağ.

Retikülün tarihsel bölümü kaba ve pürüzsüz içerir. Bununla birlikte, bu ayrılık, bilim adamları arasında zorlu bir tartışma konusudur. Tanklar yapılarında ribozomlara sahiptir ve bu nedenle retikulum kaba olarak kabul edilir. Tersine, tübüller bu organellerden yoksundur ve bu nedenle deticere pürüzsüz denir.

Düzgün endoplazmik retikulum kabadan daha karmaşıktır. Sonuncusu ribozomların varlığı sayesinde daha granüler bir dokuya sahiptir..

Düz endoplazmik retikulumun tipik formu, tübül formunda çokgen bir ağdır. Bu yapılar karmaşıktır ve süngerlere benzer bir görünüm veren çok sayıda kollara sahiptir..

Laboratuvarda yetişen bazı dokularda, pürüzsüz endoplazmik retikulum istiflenmiş sarnıç kümeleri halinde gruplandırılmıştır. Sitoplazma boyunca yayılabilir veya nükleer zarfla aynı hizada olabilirler.

fonksiyonlar

Pürüzsüz endoplazmik retikulum özellikle karaciğer hücrelerinde lipit sentezi, kalsiyum depolama ve hücre detoksifikasyonundan sorumludur. Aksine, proteinlerin biyosentezi ve modifikasyonu kaba içinde gerçekleşir. Yukarıda bahsedilen fonksiyonların her birinin ayrıntılı bir açıklaması:

Lipid biyosentezi

Düzgün endoplazmik retikulum, lipitlerin sentezlendiği ana bölmedir. Lipit yapıları nedeniyle, bu bileşikler, hücresel sitosol gibi sulu bir ortamda sentezlenemez. Sentezi, mevcut membranlarla birlikte yapılmalıdır.

Bu biyomoleküller, üç tür bazik lipitten oluşan tüm biyolojik membranların temelidir: fosfolipitler, glikolipitler ve kolesterol. Membranların ana yapısal bileşenleri fosfolipitlerdir.

fosfolipidler

Bunlar amfipatik moleküllerdir; Bir kutup başı (hidrofilik) ve kutupsal olmayan bir karbon zincirine (hidrobik) sahiptirler. Yağ asitlerine bağlı bir gliserol molekülü ve bir fosfat grubu.

Sentez işlemi, endoplazmik retikulum zarının sitozol tarafında meydana gelir. Koenzim A, yağ asitlerinin gliserol 3 fosfata transferine katılır. Membraya yerleştirilen bir enzim sayesinde, buna fosfolipitler yerleştirilebilir.

Retikulum membranının sitozolik tarafında mevcut olan enzimler, farklı kimyasal grupların lipidin hidrofilik kısmına bağlanmasını katalize ederek, fosfatidilkolin, fosfatidilserin, fosfatidiletanolamin veya fosfatidilinositol gibi farklı bileşiklere yol açar..

Lipitler sentezlendiklerinde, membranın sadece bir tarafına eklenirler (biyolojik zarların bir lipit çift katmanlı olarak düzenlendiğini hatırlayarak). Her iki tarafın asimetrik büyümesini önlemek için, bazı fosfolipidler membranın diğer yarısına hareket etmelidir.

Bununla birlikte, bu işlem kendiliğinden gerçekleşemez, çünkü lipidin polar bölgesinin membran içindeki geçişini gerektirmektedir. Flipazlar, iki tabakanın lipitleri arasında dengeyi sağlamaktan sorumlu enzimlerdir..

kolesterol

Kolesterol molekülleri de sentezlenir. Yapısal olarak, bu lipit dört halkadan oluşur. Hayvan plazma zarlarında ve ayrıca hormonların sentezi için gerekli olan önemli bir bileşendir..

Kolesterol, membranların akışkanlığını düzenler ve hayvan hücrelerinde bu kadar önemli olmasının nedeni budur..

Akışkanlık üzerindeki son etki kolesterol konsantrasyonlarına bağlıdır. Zarlardaki normal kolesterol seviyelerinde ve onu oluşturan lipitlerin kuyrukları uzun olduğunda kolesterol, zarın akışkanlığını azaltarak, onları hareketsiz hale getirir.

Kolesterol düzeyleri azaldığında etkisi tersidir. Lipitlerin kuyrukları ile etkileşime girdiğinde, bunun sebep olduğu etki bunların ayrılması, böylece akışkanlığın azaltılmasıdır..

seramid

Seramidlerin sentezi endoplazmik retikulumda gerçekleşir. Seramidler, glikolipitler veya sfingomyelin gibi plazma membranları için önemli lipid öncüleridir (gliserol türevi değildir). Seramidin bu dönüşümü Golgi aparatında gerçekleşir..

lipoproteinler

Pürüzsüz endoplazmik retikulum hepatositlerde (karaciğer hücreleri) bol miktarda bulunur. Bu bölmede lipoproteinlerin sentezi meydana gelir. Bu parçacıklar lipidleri vücudun farklı bölgelerine taşımaktan sorumludur..

Lipit ihracatı

Lipidler salgı vezikülleri ile ihraç edilir. Biyo-zarlar lipitler tarafından oluşturulduğundan, veziküllerin membranları bunlarla kaynaşabilir ve içeriği başka bir organelde serbest bırakabilir..

Sarkoplazmik retikulum

Çizgili kas hücrelerinde, sarkoplazmik retikulum adı verilen tübüllerin oluşturduğu oldukça özelleşmiş düz endoplazmik retikulum türü vardır. Bu bölme her bir myofibrili çevreliyor. Kalsiyum pompalarına sahip olması ile alımlarını ve çıkışlarını düzenler. Rolü, kasılma ve kas gevşemesine aracılık etmektir..

Sarkoplazmik retikulum içinde sarkoplazmaya kıyasla daha fazla kalsiyum iyonu varsa, hücre dinlenme durumundadır.

Detoksifikasyon reaksiyonları

Karaciğer hücrelerinin pürüzsüz endoplazmik retikülü, toksik bileşiklerin veya ilaçların vücuttan atılması için detoksifikasyon reaksiyonlarına katılır.

Sitokrom P450 gibi bazı enzim aileleri, potansiyel olarak toksik metabolitlerin birikmesini önleyen farklı reaksiyonları katalize eder. Bu enzimler hidrofobik olan ve zarda bulunan "zararlı" moleküllere hidroksil grupları ekler..

Daha sonra, negatif yükleri olan molekülleri ekleyen UDP glukuronil transferaz adı verilen başka bir enzim türü devreye girer. Bu, bileşiklerin hücreyi terk etmeleri, kana ulaşmaları ve idrarla elimine edilmeleridir. Retikulumda sentezlenen bazı ilaçlar barbitürat ve ayrıca alkoldür.

İlaçlara direnç

Yüksek toksik metabolit seviyeleri dolaşım içine girdiğinde, bu detoksifikasyon reaksiyonlarına katılan enzimler konsantrasyonlarını artırarak tetiklenir. Benzer şekilde, bu koşullar altında, pürüzsüz endoplazmik retikulum birkaç gün içinde yüzey alanını iki katına çıkarır.

Bu nedenle bazı ilaçlara direnç oranı artmakta ve bir etki elde etmek için daha yüksek dozlarda tüketilmesi gerekmektedir. Bu direnç tepkisi tamamen spesifik değildir ve aynı anda birkaç ilaca direnç gösterebilir. Başka bir deyişle, belirli bir ilacın kötüye kullanılması başka birinin etkisizliğine yol açabilir.

glukoneogenez

Glukoneogenez, karbonhidratlar dışındaki moleküllerden glikoz oluşumunun gerçekleştiği metabolik bir yoldur.

Pürüzsüz endoplazmik retikulumda, glukoz 6 fosfatın glikoza geçişini katalize etmekten sorumlu olan enzim glukoz 6 fosfataz vardır.

referans

  1. Borgese, N., Francolini, M., & Snapp, E. (2006). Endoplazmik retikulum mimarisi: akıdaki yapılar. Hücre Biyolojisinde Güncel Görüş, 18(4), 358-364.
  2. Campbell, N.A. (2001). Biyoloji: Kavramlar ve ilişkiler. Pearson Eğitimi.
  3. İngilizce, A. R., ve Voeltz, G. K. (2013). Endoplazmik Retikulum Yapısı ve Diğer Organellerle Ara Bağlantılar. Soğuk Bahar Limanının Biyolojide Perspektifleri, 5(4), a013227.
  4. Eynard, A.R., Valentich, M.A., & Rovasio, R.A. (2008). İnsanın histolojisi ve embriyolojisi: hücresel ve moleküler bazlar. Ed. Panamericana Medical.
  5. Voeltz, G. K., Rolls, M.M., & Rapoport, T.A. (2002). Endoplazmik retikulumun yapısal organizasyonu. EMBO Raporları, 3(10), 944-950.