Endoplazmatické retikulum

endoplazmatické retikulum (HE) je prítomná v každej eukaryotickej bunke s výnimkou zrelých erytrocytov. Je to bunková organela s rôznymi funkciami. Bez ER by bunka a tým organizmus neboli životaschopné.

Čo je endoplazmatické retikulum?

Endoplazmatické retikulum (ER) je veľmi organolaelka buniek bohatých na štruktúru s kanálikovým systémom dutín. Dutiny sú obklopené membránami. V eukaryotickej bunke ER preberá celý rad úloh. Má ukladacie, detoxikačné, kontrolné alebo syntetické funkcie. Nachádza sa v cytoplazme bunky a je v tesnom kontakte s jadrovým obalom bunkového jadra.

Ďalej sa rozlišuje medzi hrubým a hladkým ER. Obe formy patria do endoplazmatického retikula, ale majú rôzne funkcie. Drsný ER má ribozómy na povrchu membrány. Naproti tomu hladká ER, ako už názov napovedá, je hladká. Nemá žiadne ribozómy. Termín endoplazmatické retikulum sa skladá z troch častí. Endo je grécke slovo zvnútra. Plazmatický znamená, že cytoplazma a retikulum je latinský termín pre sieť. Inými slovami, endoplazmatické retikulum je organela podobná sieti, ktorá sa nachádza v cytoplazme bunky.

Anatómia a štruktúra

Endoplazmatické retikulum je labyrint kanálikov, vezikúl a vakovitých štruktúr (cisterien), z ktorých všetky sú obklopené membránou. Z tohto dôvodu je polovica všetkých bunkových membrán v ER. Membrány uzatvárajú lúmen (vnútro ER) z cytoplazmy.

ER membrána je priamo spojená s jadrovým obalom bunkového jadra a tvorí s ňou jednotku. ER lúmen je teda priamo spojený s membránovým priestorom medzi jadrovým obalom, ktorý sa označuje ako perinukleárny priestor. ER je čiastočne hladký a čiastočne drsný. Drsný ER má na svojom povrchu ribozómy, zatiaľ čo hladký ER je bez ribozómov. Obe formy ER sa líšia vo svojich funkciách. Endoplazmatické retikulum nie je statické, ale podlieha neustálym zmenám. Tak dochádza k neustálemu predlžovaniu, oddeľovaniu a fúzii membránových štruktúr.

Tieto aktivity sú významne ovplyvňované bunkovým cytoskeletom. V rastlinných a živočíšnych bunkách zohrávajú úlohu pri zmenách v endoplazmatickom retikule rôzne proteíny. Zatiaľ čo v rastlinných bunkách a kvasinkách je rozhodujúci hlavne F-aktín, v živočíšnych a ľudských bunkách je ER ovplyvňovaná hlavne mikrotubulami. Mikrotubuly sú trubicové vlákna vyrobené z proteínov, ktoré tvoria základ cytoskeletu. Počas delenia buniek tieto proteíny zaisťujú, že endoplazmatické retikulum je prenášané na dcérske bunky.

Funkcia a úlohy

V endoplazmatickom retikule aj v endoplazmatickom retikule prebieha veľa procesov syntézy, kontroly, modifikácie alebo transportu proteínov. Okrem toho po delení buniek tvorí novú jadrovú membránu a obmedzuje ju na odovzdávanie. ER je tiež dôležitým zásobníkom vápnika v bunke, a preto hrá kľúčovú úlohu pri prenose signálu. Najmä v svalových bunkách je zodpovedný za kontrakciu svalov kvôli svojej funkcii mediátora vápnika.

Tam sa tiež označuje ako sarkoplazmatické retikulum. Ako už bolo uvedené, hladké a drsné ER majú rôzne funkcie. Hladká ER nemá ribozómy. Je zodpovedný za ukladanie vápnika, metabolizmus uhľohydrátov, za tvorbu určitých lipidov, ako sú fosfolipidy, mastné kyseliny alebo steroidy, a za detoxikačné reakcie v pečeni a mimo nej. Semenníky a vaječníky obsahujú obzvlášť vysokú hladinu hladkého ER, pretože tu sa produkujú steroidné hormóny testosterón a estrogén. Pečeňové parenchymálne bunky sú tiež bohaté na hladkú ER.

Prebytočná glukóza sa tam ukladá vo forme polymérneho glukogénu. Tu je hladká ER zodpovedná za nové štiepenie glukogénu (glykogenolýza). Hladká ER obsahuje enzýmy v membráne, ktoré sa uvoľňujú aj mimo pečene a môžu iniciovať detoxikačné reakcie. Tieto takzvané CYP oxidujú exogénne substráty a robia ich rozpustnými vo vode. Týmto spôsobom môžu produkty rozkladu toxínov opustiť telo cez obličky. Drsné ER vykonáva dve dôležité funkcie. Riadi syntézu proteínov a produkciu membrány prostredníctvom ribozómov.

Proteínové reťazce sú naviazané na membránovo viazané ribozómy a okamžite smerujú do lúmenu ER. Proteíny tvorené v cytosóle sa tiež spočiatku dostanú do vnútra ER. Tam sú proteínové reťazce zložené, čo im dáva ich trojrozmernú štruktúru. Pri výrobe membrány najskôr rastie membrána ER, ktorá sa oddeľuje a transportuje do ďalších štruktúr vnútorného membránového systému. Ribozómy endoplazmatického retikula tvoria zodpovedajúce membránové proteíny.

Svoje lieky nájdete tu

choroby

Bez endoplazmatického retikula by organizmus nebol životaschopný. Mnohé funkcie ER sú absolútne nevyhnutné. Poruchy ER by tiež viedli k smrti organizmu. Napríklad v tele sa už nemohli uskutočňovať detoxikačné reakcie. Semenníky a vaječníky by nemohli fungovať, pretože pohlavné hormóny sa už nemôžu vyrábať.

Svaly a nervy by bez ER už nefungovali, pretože funkcia ukladania vápnika už nie je k dispozícii. To znamená, že už viac nedochádza k prenosu stimulov. Delenie buniek by už tiež nebolo možné. Táto skutočnosť znamená, že ER musí byť plne funkčná, aby sa organizmus udržal životaschopný. Akákoľvek porucha je fatálna. Preto neboli opísané žiadne choroby, ktoré sú priamo spôsobené funkčnými poruchami endoplazmatického retikula.