Шорстка ендоплазматична сітка - це
Шорстка ендоплазматична сітка
Ендоплазматичнийретикулум (ЕПР) (лат. Reticulum - сіточка) або ендоплазматична сітка (ЕПС) - внутрішньоклітинний органоид еукаріотичної клітини, що представляє собою розгалужену систему з оточених мембраною сплощені порожнин, бульбашок і канальців.
Схематичне представлення клітинного ядра, ендоплазматичного ретикулума і комплексу Гольджі.
(1) Ядро клітини.
(2) Пори ядерної мембрани.
(3) Гранулярний ендоплазматичнийретикулум.
(4) агранулярного ендоплазматичнийретикулум.
(5) Рибосоми на поверхні шорсткогоЕПР.
(6) Транспортуються білки.
(7) Транспортні везикули.
(8) Комплекс Гольджі.
(9)
(10)
(11)
Історія відкриття
Вперше ендоплазматичнийретикулум був виявлений американським ученим К. Портером в 1945 році за допомогою електронної мікроскопії.
Ендоплазматичнийретикулум складається з розгалуженої мережі трубочок і кишень, оточених мембраною. Площа мембран ЕПР становить більше половини загальної площі всіх мембран клітини.
Мембрана ЕПР морфологічно ідентична оболонці клітинного ядра і становить з нею одне ціле. Таким чином, порожнини ендоплазматичного ретикулума відкриваються в межмембранное порожнину ядерної оболонки. Мембрани ЕПС забезпечують активний транспорт ряду елементів проти градієнта концентрації. Нитки, що формують ендоплазматичнийретикулум мають в поперечнику 0,05-0,1 мкм (іноді до 0,3 мкм), товщина двошарових мембран, що утворюють стінку канальців становить близько 50 ангстрем (5 нм. 0.005 мкм). Ці структури містять ненасичені фосфоліпіди. а також деяку кількість холестерину і сфинголипидов. До їх складу також входять білки.
Трубочки, діаметр яких коливається в межах 0.1-0.3 мкм, заповнені гомогенним вмістом. Їх функція - здійснення комунікації між вмістом пухирців ЕПС, зовнішнім середовищем і ядром клітини.
Ендоплазматичнийретикулум не є стабільною структурою і схильний до частих змін.
Виділяють два види ЕПР:
- гранулярний ендоплазматичнийретикулум
- гладкий (гладкий) ендоплазматичнийретикулум
На поверхні шорсткогоЕПР знаходиться велика кількість рибосом. які відсутні на поверхні гладкого ЕПР.
Гранулярний і гладкий ендоплазматичнийретикулум виконують різні функції в клітині.
Функції ЕПР
За участю ЕПР відбувається трансляція і транспорт білків, синтез і транспорт ліпідів і стероїдів. Для ЕРС характерно також накопичення продуктів синтезу. Ендоплазматичнийретикулум бере участь в тому числі і в створенні нової ядерної оболонки (наприклад після мітозу). Ендоплазматичнийретикулум містить внутрішньоклітинний запас кальцію. який є, зокрема, медіатором скорочення м'язової клітини. У клітинах м'язових волокон розташована особлива форма ЕПР - саркоплазматическим мережу.
Функції агранулярного ЕПР
Гладкий ендоплазматичнийретикулум бере участь у багатьох процесах метаболізму. Ферменти гладкого ЕПР беруть участь в синтезі різних ліпідів і фосфоліпідів. жирних кислот і стероїдів. Також агранулярний ендоплазматичнийретикулум грає важливу роль у вуглеводному обміні, знезараженні клітки і запасанні кальцію. Зокрема, у зв'язку з цим в клітинах надниркових залоз і печінки переважає гладкий ендоплазматичний ретикулум.
синтез гормонів
До гормонів. які утворюються в агранулярного ЕРС, належать, наприклад, статеві гормони хребетних тварин і стероїдні гормони надниркових залоз. Клітини яєчок і яєчників. відповідальні за синтез гормонів. містять велику кількість агранулярного ЕПР.
Накопичення і перетворення вуглеводів
Вуглеводи в організмі накопичуються в печінці у вигляді глікогену. За допомогою гліколізу глікоген в печінці трансформується в глюкозу. що є найважливішим процесом в підтримці рівня глюкози в крові. Один з ферментів агранулярного ЕРС отщепляет від першого продукту гліколізу, глюкоза-6-фосфату, фосфогруппу, дозволяючи таким чином глюкози покинути клітку і підвищити рівень цукрів у крові.
нейтралізація отрут
Гладкий ендоплазматичнийретикулум клітин печінки бере активну участь в нейтралізації всіляких отрут. Ферменти гладкого ЕПР приєднують зустрілися молекули активних речовин, які таким чином можуть бути розчинені швидше. У разі безперервного надходження отрут, медикаментів або алкоголю, утворюється більша кількість агранулярного ЕПР, що підвищує дозу діючої речовини, необхідну для досягнення колишнього ефекту.
саркоплазматический ретикулум
Особливу форму гладкого ЕПР, саркоплазматический ретикулум, утворює ЕРС в м'язових клітинах, в яких іони кальцію активно закачуються з цитоплазми в порожнині ЕПР проти градієнту концентрації в збудженому стані клітки і звільняються в цитоплазму для ініціації скорочення. Концентрація іонів кальцію в ЕПС може досягати 10 -3 моль. в той час як в цитоплазмі близько 10 -7 моль (в стані спокою). Таким чином, мембрана саркоплазматичного ретикулума забезпечує активне перенесення проти градієнтів концентрації великих порядків. І прийом і звільнення іонів кальцію в ЕПС знаходиться в тонкій взаємозв'язку від фізіологічних умов.
Концентрація іонів кальцію в цитозолі впливає на безліч внутрішньоклітинних і міжклітинних процесів, таких як: активація або гальмування ферментів, експресія генів, синаптична пластичність нейронів, скорочення м'язових клітин, звільнення антитіл з клітин імунної системи.
Функції шорсткогоЕПР
Гранулярний ендоплазматичнийретикулум має дві функції: синтез білків і виробництво мембран.
синтез білків
Білки, вироблені клітиною, синтезуються на поверхні рибосом, які можуть бути приєднані до поверхні ЕПС. Отримані поліпептидні ланцюжки поміщаються в порожнині шорсткогоЕПР (куди потрапляють і поліпептидні ланцюжки, синтезовані в цитоплазмі), де згодом правильним чином обрізаються і згортаються. Таким чином, лінійні послідовності амінокислот отримують після транслокації в ендоплазматичнийретикулум необхідну тривимірну структуру, після чого повторно переміщуються в цитозоль.
синтез мембран
Рибосоми, прикріплені на поверхні шорсткого ЕПР, виробляють білки, що, поряд з виробництвом фосфоліпідів, серед іншого розширює власну поверхню мембрани ЕПР, яка за допомогою транспортних везикул посилає фрагменти мембрани в інші частини мембранної системи.