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Raue endoplasmatische Retikulum Struktur und Funktionen
Die rugöses endoplasmatisches Retikulum Es ist eine Organelle, die in den Zellen von eukaryotischen Organismen gefunden wird. Es besteht aus einem Verbund von Flachsäcken oder -rohren, die in Form von kleinen, wulstigen und flachen Hüllen eingekapselt sind. Diese Membranen sind kontinuierlich und haften an der äußeren Kernoberfläche der Zellen an.
Das endoplasmatische Retikulum kann in allen eukaryotischen Zellen gefunden werden, mit Ausnahme von roten Blutkörperchen und Samenzellen. Es sollte beachtet werden, dass eukaryotische Zellen solche sind, die ein Zytoplasma aufweisen, das in einer Membran enthalten ist und einen definierten Kern aufweist. Diese Zellen bilden das Gewebe aller Tiere und einer Vielzahl von Pflanzen.
Es gibt zwei Arten von endoplasmatischem Retikulum, das rauhe und das glatte. Das raue Retikulum ist umgeben von anderen Organellen, sogenannten Ribosomen, die für die Synthese von Proteinen verantwortlich sind.
Diese Art von Retikulum ist besonders ausgeprägt in bestimmten Zelltypen, wie Hepatozyten, wo die Proteinsynthese aktiv stattfindet. (BSCB, 2015)
Das raue endoplasmatische Retikulum hat zahlreiche Funktionen innerhalb der Zelle. Zu diesen Funktionen gehören die Transformation und der Transport von Proteinen. Insbesondere ist es für den Transport dieser Proteine zum Golgi-Apparat verantwortlich. Es gibt einige andere Proteine, wie Glykoproteine, die sich durch die retikuläre Membran bewegen.
Dieses raue Retikulum ist auch dafür verantwortlich, die Proteine, die es trägt, mit einem sequentiellen Signal zu markieren, das innerhalb des Lumens garantiert ist. Andere Proteine sind auf die Außenseite des Retikulums gerichtet, so dass sie in Vesikel gepackt und mit Hilfe des Zytoskeletts aus der Zelle ausgestoßen werden können.
Zusammengefasst kann das raue endoplasmatische Retikulum als das Transportsystem angesehen werden, das von eukaryotischen Zellen verwendet wird, um die Proteine, die in ihnen enthalten sind, in dem Moment zu mobilisieren, in dem sie bewegt werden müssen. Hilft bei der Synthese, beim Falten und bei der Qualitätskontrolle.
Eine Zelle kann als ein Satz von Membranen definiert werden. Auf diese Weise stellt das endoplasmatische Retikulum 50% der in den Zellen von Tieren gefundenen Membranen bereit. Es ist jedoch auch in den Zellen von Pflanzen vorhanden und ist essentiell für die Herstellung von Lipiden (Fetten) und Proteinen.
Eigenschaften des rauen endoplasmatischen Retikulums
Es gibt zwei grundlegende Arten des endoplasmatischen Retikulums, glatt und rauh. Beide sind Membranen, die sehr ähnliche Funktionen ausüben, jedoch hat das raue Retikulum eine andere Form, weil seine Oberfläche gestreift ist und näher am Zellkern und dem Golgi-Apparat liegt.
Auf diese Weise hat das raue Retikel das Aussehen kleiner gewölbter Scheiben, während das glatte Retikel wie eine röhrenförmige Membran ohne Streifen aussieht. Was dem rauhen Retikulum dieses Aussehen verleiht, sind die Ribosomen, die entlang seiner Membran angebracht sind (Studios, 2017).
Das raue endoplasmatische Retikulum ist eine Organelle, die in allen eukaryotischen Zellen vorkommt und deren Hauptaufgabe darin besteht, Proteine zu prozessieren und diese entlang ihrer Oberfläche vom Zellkern zu den Ribosomen zu bewegen.
Während Ribosomen Aminosäureketten bilden müssen, ist das Retikulum dafür verantwortlich, diese Kette in den Zisternenraum und den Golgi-Apparat zu bewegen, wo die komplexesten Proteine terminiert werden können.
Sowohl die Zellen von Tieren als auch von Pflanzen besitzen beide Arten von endoplasmatischem Retikulum. Diese zwei Arten bleiben jedoch abhängig von dem Organ, in dem sich die Zelle befindet, getrennt.
Da die Zellen, deren Hauptfunktion die Synthese und Produktion von Proteinen ist, ein größeres grobes Retikel haben werden, während diejenigen, die für die Produktion von Fetten und Hormonen verantwortlich sind, eine höhere Konzentration an glattem Retikulum haben werden.
Es wird angenommen, dass, sobald die Proteine durch das Retikulum verarbeitet wurden, sie in kleinen Vesikeln in Form von Blasen zum Golgi-Apparat gelangen.
Einige Wissenschaftler argumentieren jedoch, dass das Retikulum, die Zellmembran und der Golgi-Apparat so nahe beieinander liegen, dass diese Vesikel gar nicht existieren und dass die Substanzen einfach von einem Ort zum anderen gefiltert werden dieser Komplex.
Sobald die Proteine den Golgi-Apparat passieren, werden sie durch das Retikulum zum Zytoplasma transportiert, um innerhalb der Zelle verwendet zu werden.
Funktionen
Das rauhe endoplasmatische Retikulum ist eine Extensor-Organelle, die aus flachen, ausladenden und hermetischen Säcken zusammengesetzt ist, die angrenzend an die Kernmembran angeordnet sind.
Diese Art von Retikulum wird als "rauh" bezeichnet, da es auf seiner äußeren Oberfläche eine geriffelte Textur aufweist, die in Kontakt mit dem Cytosol und den Ribosomen steht.
Die Ribosomen, die sich neben dem rauhen endoplasmatischen Retikulum befinden, sind als Ribosomen bekannt, die an der Membran befestigt sind und fest an der zytosolischen Seite des Retikulums befestigt sind. Ungefähr 13 Millionen Ribosomen sind im rauhen endoplasmatischen Retikulum irgendeiner Leberzelle vorhanden.
Im Allgemeinen ist diese Art von Retikel gleichmäßig in jeder Zelle verteilt, jedoch kann sie in einer höheren Konzentration nahe dem Kern und dem Golgi-Apparat jeder eukaryotischen Zelle gesehen werden. (SoftSchools.com, 2017)
Ribosomen
Die Ribosomen im groben endoplasmatischen Retikulum haben die Funktion, viele Proteine zu bilden. Dieser Prozess wird als Translation bezeichnet und findet hauptsächlich in den Zellen der Bauchspeicheldrüse und des Verdauungstrakts statt, wo ein hohes Volumen an Proteinen und Enzymen hergestellt werden muss.
Das raue endoplasmatische Retikulum arbeitet in Verbindung mit den Ribosomen, die an der Membran befestigt sind, um die Polypeptide und Aminosäuren aus dem Zytosol zu entnehmen und mit dem Proteinherstellungsprozess fortzufahren. Innerhalb dieses Prozesses ist das Retikel dafür verantwortlich, jedem Protein während des frühen Stadiums seiner Bildung eine "Markierung" zu geben.
Die Proteine werden von der Plasmamembran, dem Golgi-Apparat, den sekretorischen Vesikeln, den Lysosomen, Endosomen und dem endoplasmatischen Retikulum selbst produziert. Einige Proteine lagern sich im Lumen oder im leeren Raum innerhalb des Retikulums ab, während andere darin verarbeitet werden.
Im Lumen werden die Proteine mit Zuckergruppen gemischt, um Glykoproteine zu bilden. Einige können auch mit Gruppen von Metallen während ihrer Passage durch das endoplasmatische Retikulum gemischt werden, wobei Ketten von Polypeptiden erzeugt werden, die binden, um Hämoglobin zu bilden.
Proteinfaltung
Innerhalb des Lumens des rauen endoplasmatischen Retikulums werden Proteine zu biochemischen Einheiten komplexer Architektur gefaltet, die so codiert sind, dass sie komplexere Strukturen bilden.
Qualitätskontrolle von Proteinen
Im Lumen findet auch ein umfassender Prozess der Qualitätskontrolle von Proteinen statt. Jeder von ihnen wird auf mögliche Fehler überprüft.
Wenn ein fehlgefaltetes Protein gefunden wird, wird das Lumen es abweisen und es nicht weiter im Prozess der Bildung komplexerer Strukturen lassen.
Die zurückgewiesenen Proteine werden im Lumen gespeichert oder werden recycelt und schließlich in Aminosäuren wieder zerlegt. Zum Beispiel wird Lungenemphysem Typ A erzeugt, wenn die Qualitätskontrolle, die im Lumen des rauhen endoplasmatischen Retikulums stattfindet, kontinuierlich Proteine zurückweist, die nicht korrekt gefaltet worden sind.
Das fehlgefaltete Protein wird zu einer veränderten genetischen Nachricht führen, die im Lumen unmöglich zu lesen sein wird.
Dieses Protein wird niemals das Lumen des Retikulums verlassen. Heutzutage wurden Studien durchgeführt, die diesen Prozess mit möglichen Fehlern in Zusammenhang bringen, die in dem Organismus unter der Anwesenheit von HIV verursacht werden.
Qualitätskontrolle und Mukoviszidose
Es gibt eine Art von zystischer Fibrose, die entsteht, wenn eine Aminosäure (Phenylamin) an einer bestimmten Stelle im Proteinherstellungsprozess fehlt.
Diese Proteine können ohne die Aminosäure gut funktionieren, jedoch erkennt das Lumen, dass ein Fehler in diesem Protein vorliegt, und weist es zurück, wodurch verhindert wird, dass es im Bildungsprozess fortschreitet.
In diesem Fall verliert der Patient mit Mukoviszidose vollständig die Fähigkeit, kompliziertere Proteine zu bilden, da das Lumen keine Proteine von schlechter Qualität passiert (Benedetti, Bánhegyi & Burchell, 2005).
Vom Fadenkreuz zum Golgi-Apparat
In den meisten Fällen werden die Proteine in den Golgi-Apparat übertragen, um "terminiert" zu werden. An dieser Stelle werden sie zu Vesikeln transportiert oder möglicherweise zwischen der Oberfläche des endoplasmatischen Retikulums und dem Golgi-Apparat. Nach ihrer Fertigstellung werden sie an bestimmte Orte im Körper gesendet (Rogers, 2014).
Struktur
Strukturell ist das raue endoplasmatische Retikulum ein Netzwerk von Membranen, die überall in der Zelle gefunden werden können und direkt mit dem Zellkern verbunden sind.
Die Membranen unterscheiden sich geringfügig von Zelle zu Zelle, da die Funktionsweise der Zelle die Größe und Struktur des Fadenkreuzes bestimmt, das sie benötigt.
Zum Beispiel haben einige Zellen wie Prokaryoten, Spermien oder rote Blutkörperchen keine Art von endoplasmatischem Retikulum.
Die Zellen, die eine höhere Proteinkonzentration synthetisieren und freisetzen, müssen andererseits ein größeres endoplasmatisches Retikulum haben.
Dies ist deutlich in den Zellen der Bauchspeicheldrüse und der Leber zu sehen, wo die Zellen ein großes rauhes endoplasmatisches Retikulum haben, um die Proteine zu synthetisieren (Inc., 2002).
Referenzen
- Benedetti, A., Bánhegyi, G., und Burchell, A. (2005). Endoplasmatisches Retikulum: Eine metabolische Abteilung. Siena: IOS Presse.
- (19. November 2015). Britische Gesellschaft für Zellbiologie. Vom endoplasmatischen Retikulum (rau und glatt): bscb.org.
- , T.G. (2002). Endoplasmatisches Retikulum. Erhalten aus Endoplasmatisches Retikulum: encyclopedia.com.
- Rogers, K. (12. Dezember 2014). Encyclopædia Britannica. Erhalten aus dem Endoplasmatischen Retikulum (ER): global.britannica.com.
- com. (2017). Softschools.com. Von der Funktion des Endoplasmatischen Retikulums: softschools.com.
- Studios, A. R.(2017). Biologie für Kinder. Vom Endoplasmatischen Retikulum entnommen - Einpacken: biology4kids.com.