Informatie

4.7D: Het endoplasmatisch reticulum - biologie

4.7D: Het endoplasmatisch reticulum - biologie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Het endoplasmatisch reticulum is een organel dat verantwoordelijk is voor de synthese van lipiden en de modificatie van eiwitten.

leerdoelen

  • Beschrijf de structuur van het endoplasmatisch reticulum en zijn rol in synthese en metabolisme

Belangrijkste punten

  • Als het endoplasmatisch reticulum (ER) ribosomen heeft, wordt dit ruw ER genoemd; als dat niet het geval is, wordt het gladde ER genoemd.
  • De eiwitten die door het ruwe endoplasmatisch reticulum worden gemaakt, zijn voor gebruik buiten de cel.
  • Functies van het gladde endoplasmatisch reticulum omvatten de synthese van koolhydraten, lipiden en steroïde hormonen; ontgifting van medicijnen en vergiften; en opslag van calciumionen.

Sleutelbegrippen

  • lumen: De holte of het kanaal in een buis of buisvormig orgaan.
  • netvlies: Een netwerk

Het endoplasmatisch reticulum

Het endoplasmatisch reticulum (ER) is een reeks onderling verbonden vliezige zakjes en tubuli die gezamenlijk eiwitten modificeren en lipiden synthetiseren. Deze twee functies worden echter uitgevoerd in afzonderlijke gebieden van het ER: het ruwe ER en het gladde ER. Het holle gedeelte van de ER-tubuli wordt het lumen of de cisternale ruimte genoemd. Het membraan van het ER, een fosfolipide dubbellaag ingebed met eiwitten, is continu met de nucleaire envelop.

Ruwe ER

Het ruwe endoplasmatisch reticulum (RER) wordt zo genoemd omdat de ribosomen die aan het cytoplasmatische oppervlak zijn bevestigd, het een noppenachtig uiterlijk geven wanneer het door een elektronenmicroscoop wordt bekeken. Ribosomen brengen hun nieuw gesynthetiseerde eiwitten over naar het lumen van de RER waar ze structurele modificaties ondergaan, zoals vouwing of de verwerving van zijketens. Deze gemodificeerde eiwitten zullen worden opgenomen in celmembranen - het membraan van het ER of die van andere organellen - of worden uitgescheiden door de cel (zoals eiwithormonen, enzymen). Het RER maakt ook fosfolipiden voor celmembranen. Als de fosfolipiden of gemodificeerde eiwitten niet voorbestemd zijn om in het RER te blijven, zullen ze hun bestemming bereiken via transportblaasjes die uit het membraan van het RER komen. Aangezien het RER betrokken is bij het modificeren van eiwitten (zoals enzymen, bijvoorbeeld) die door de cel worden uitgescheiden, is het RER overvloedig aanwezig in cellen die eiwitten afscheiden. Dit is bijvoorbeeld het geval bij cellen van de lever.

Gladde ER

Het gladde endoplasmatisch reticulum (SER) loopt door met het RER, maar heeft weinig of geen ribosomen op het cytoplasmatische oppervlak. Functies van de SER omvatten de synthese van koolhydraten, lipiden en steroïde hormonen; ontgifting van medicijnen en vergiften; en opslag van calciumionen. In spiercellen is een gespecialiseerde SER, het sarcoplasmatisch reticulum genaamd, verantwoordelijk voor de opslag van de calciumionen die nodig zijn om de gecoördineerde samentrekkingen van de spiercellen teweeg te brengen.


Endoplasmatisch reticulum

Onze redacteuren zullen beoordelen wat je hebt ingediend en bepalen of het artikel moet worden herzien.

Endoplasmatisch reticulum (ER), in de biologie, een continu membraansysteem dat een reeks afgeplatte zakjes vormt in het cytoplasma van eukaryote cellen en meerdere functies heeft, met name belangrijk bij de synthese, vouwing, modificatie en transport van eiwitten. Alle eukaryote cellen bevatten een endoplasmatisch reticulum (ER). In dierlijke cellen vormt het ER gewoonlijk meer dan de helft van de vliezige inhoud van de cel. Verschillen in bepaalde fysieke en functionele kenmerken onderscheiden de twee soorten ER, bekend als ruw ER en glad ER.

Wat is het endoplasmatisch reticulum?

  • Het endoplasmatisch reticulum (ER) is een continu membraansysteem dat een reeks afgeplatte zakjes vormt in het cytoplasma van eukaryote cellen.
  • Alle eukaryote cellen bevatten een ER.
  • In dierlijke cellen vormt het ER gewoonlijk meer dan de helft van de vliezige inhoud van de cel.
  • Het ER kan worden ingedeeld in twee functioneel verschillende vormen: het gladde endoplasmatisch reticulum (SER) en het ruwe endoplasmatisch reticulum (RER).

Wat is het verschil tussen glad en ruw endoplasmatisch reticulum?

Het ER kan worden ingedeeld in twee functioneel verschillende vormen: glad endoplasmatisch reticulum (SER) en ruw endoplasmatisch reticulum (RER). Het morfologische onderscheid tussen de twee is de aanwezigheid van eiwitsynthetiserende deeltjes, ribosomen genaamd, die aan het buitenoppervlak van de RER zijn bevestigd. De functies van de SER, een netwerk van fijne buisvormige membraanblaasjes, verschillen aanzienlijk van cel tot cel, waarbij een belangrijke rol de synthese van fosfolipiden en cholesterol is, die belangrijke componenten zijn van het plasma en de interne membranen. De RER is over het algemeen een reeks verbonden afgeplatte zakjes. Het speelt een centrale rol bij de synthese en export van eiwitten en glycoproteïnen en wordt het best bestudeerd in secretoire cellen die gespecialiseerd zijn in deze functies. De vele secretoire cellen in het menselijk lichaam omvatten levercellen die serumeiwitten afscheiden (bijv. albumine), endocriene cellen die peptidehormonen afscheiden (bijv. insuline), acinaire cellen van de alvleesklier die spijsverteringsenzymen afscheiden en kraakbeencellen die collageen afscheiden.

Wat is de functie van het endoplasmatisch reticulum?

Het endoplasmatisch reticulum (ER) heeft belangrijke functies, met name bij de synthese, vouwing, modificatie en transport van eiwitten. Verschillen in bepaalde fysieke en functionele kenmerken onderscheiden de twee soorten ER, bekend als ruw ER (RER) en glad ER (SER). Ribosomen op RER, die RER zijn ruwe uiterlijk geven, zijn gespecialiseerd in de synthese van eiwitten die een signaalsequentie bezitten die ze specifiek naar het ER leidt voor verwerking. Eiwitten die door het RER worden gesynthetiseerd, hebben specifieke eindbestemmingen, zoals het celmembraan, de buitenkant van de cel of het ER zelf. SER is betrokken bij de synthese van lipiden, waaronder cholesterol en fosfolipiden, die worden gebruikt bij de productie van nieuwe celmembranen. In levercellen draagt ​​SER bij aan de ontgifting van medicijnen en schadelijke chemicaliën. Het sarcoplasmatisch reticulum is een gespecialiseerd type SER dat de calciumionconcentratie in het cytoplasma van dwarsgestreepte spiercellen regelt.

Wanneer werd het endoplasmatisch reticulum ontdekt?

De ER werd voor het eerst opgemerkt aan het einde van de 19e eeuw, toen studies van gekleurde cellen de aanwezigheid aangaven van een soort uitgebreide cytoplasmatische structuur, toen bekend als het gastroplasma. De elektronenmicroscoop maakte de studie van de morfologie van het ER mogelijk in de jaren 1940, toen het zijn huidige naam kreeg.

Rough ER is genoemd naar zijn ruwe uiterlijk, wat te wijten is aan de ribosomen die aan het buitenste (cytoplasmatische) oppervlak zijn bevestigd. Ruw ER ligt direct naast de celkern en het membraan is continu met het buitenmembraan van de nucleaire envelop. De ribosomen op ruw ER zijn gespecialiseerd in de synthese van eiwitten die een signaalsequentie bezitten die ze specifiek naar het ER leidt voor verwerking. (Een aantal andere eiwitten in een cel, waaronder die welke bestemd zijn voor de kern en mitochondriën, zijn gericht op synthese op vrije ribosomen, of die welke niet vastzitten aan het ER-membraan zien het artikel ribosoom.) Eiwitten die door het ruwe ER worden gesynthetiseerd, hebben specifieke eindbestemmingen. Sommige eiwitten blijven bijvoorbeeld in het ER, terwijl andere naar het Golgi-apparaat worden gestuurd, dat naast het ER ligt. Eiwitten die door het Golgi-apparaat worden uitgescheiden, worden naar lysosomen of naar het celmembraan geleid, weer andere zijn bestemd voor uitscheiding naar de buitenkant van de cel. Eiwitten die bedoeld zijn voor transport naar het Golgi-apparaat worden overgebracht van ribosomen op ruw ER naar het ruwe ER-lumen, dat dient als de plaats van eiwitvouwing, modificatie en assemblage.

De nabijheid van het ruwe ER tot de celkern geeft het ER unieke controle over de eiwitverwerking. Het ruwe ER is in staat om snel signalen naar de kern te sturen wanneer er problemen optreden bij de eiwitsynthese en -vouwing en beïnvloedt daardoor de algehele snelheid van eiwittranslatie. Wanneer verkeerd gevouwen of ongevouwen eiwitten zich ophopen in het ER-lumen, wordt een signaleringsmechanisme geactiveerd dat bekend staat als de ongevouwen eiwitrespons (UPR). De respons is adaptief, zodat UPR-activering reducties in eiwitsynthese en verbeteringen in ER-eiwitvouwcapaciteit en ER-geassocieerde eiwitafbraak veroorzaakt. Als de adaptieve respons faalt, worden cellen geleid om apoptose (geprogrammeerde celdood) te ondergaan.


Ruw en glad

Er zijn twee basistypen ER. Zowel ruw ER als glad ER hebben dezelfde soorten membranen, maar ze hebben verschillende vormen. Ruw ER ziet eruit als vellen of schijven van hobbelige membranen, terwijl glad ER meer op buizen lijkt. Ruw ER wordt ruw genoemd omdat er ribosomen aan het oppervlak zijn bevestigd.

De dubbele membranen van gladde en ruwe ER vormen zakjes genaamd cisternae. Eiwitmoleculen worden gesynthetiseerd en verzameld in de cisternale ruimte/lumen. Als er voldoende eiwitten zijn gesynthetiseerd, verzamelen ze zich en worden ze afgeknepen blaasjes. De blaasjes gaan vaak naar het Golgi-apparaat voor extra eiwitverpakking en -distributie.

Gladde ER (SER) fungeert als een opslagorganel. Het is belangrijk bij de aanmaak en opslag van lipiden en steroïden. Steroïden zijn een soort geringd organisch molecuul dat voor veel doeleinden in een organisme wordt gebruikt. Ze gaan niet altijd over het opbouwen van de spiermassa van een gewichtheffer. Cellen in je lichaam die oliën afgeven, hebben ook meer SER dan de meeste cellen.

De sarcoplasmatisch reticulum (SR) is een variant van de SER. Het is in staat om veel op te slaan ionen in oplossing die de cel op een later tijdstip nodig heeft. Wanneer een cel onmiddellijk iets moet doen, heeft het geen zin om in de omgeving te zoeken naar extra ionen die al dan niet rondzweven. Het is gemakkelijker om ze in een verpakking te bewaren voor eenvoudig gebruik. Als je bijvoorbeeld rondrent en je spiercellen actief zijn, hebben ze calcium (Ca)-ionen nodig. De SR kan die ionen onmiddellijk vrijgeven. Als je aan het rusten bent, kunnen ze ze bewaren voor later gebruik.

Ruwe ER (RER) werd ook genoemd in de sectie over ribosomen en is erg belangrijk bij de synthese en verpakking van eiwitten. Ribosomen zijn bevestigd aan het membraan van het ER, waardoor het "ruw" wordt. De RER is ook bevestigd aan de nucleaire envelop die de kern omringt. Deze directe verbinding tussen de perinucleaire ruimte en het lumen van het ER maakt de beweging van moleculen door beide membranen mogelijk.

Het proces van eiwitsynthese begint wanneer mRNA van de kern naar een ribosoom op het oppervlak van het RER gaat. Terwijl het ribosoom de aminozuurketen opbouwt, wordt de keten in de cisternale ruimte van de RER geduwd. Wanneer de eiwitten zijn voltooid, verzamelen ze zich en de RER knijpt een blaasje af. Dat blaasje, een kleine membraanbel, kan naar het celmembraan of het Golgi-apparaat gaan. Sommige van de eiwitten zullen in de cel worden gebruikt en sommige zullen de intercellulaire ruimte in worden gestuurd.


Endoplasmatisch reticulum (ER): ontdekking, typen en functies

Het werd onafhankelijk ontdekt door Porter (1945) en Thompson (1945). De naam werd in 1953 door Porter gegeven. Endoplasmatisch reticulum is een driedimensionale, gecompliceerde en onderling verbonden synchronisatie van met membraan omzoomde kanalen die door het cytoplasma lopen.

Op sommige plaatsen is het verbonden met het plasma-lemma en met de nucleaire envelop. Plasmodesmata bevatten het in de vorm van desmotubuli. Het is niet zichtbaar onder een lichtmicroscoop, maar kan worden waargenomen onder een elektronenmicroscoop.

Endoplasmatisch reticulum verdeelt de intracellulaire ruimte in twee compartimenten luminaal (binnen het endoplasmatisch reticulum) en extra-luminaal (rest van cytoplasma). De omvang van het endoplasmatisch reticulum varieert van cel tot cel. Normaal gesproken vormt het 30-60% van het membraansysteem van de cel, waardoor het binnenoppervlak 30-40 keer groter wordt dan het buitenoppervlak.

Endoplasmatisch reticulum is vrij uitgebreid in metabolisch actieve cellen (bijv. cellen van pancreas, lever), eenvoudig in opslagcellen (in de vorm van tubuli in vetcellen), verminderd in spermatocyten (in de vorm van enkele blaasjes) en afwezig in eieren, rijpe erytrocyten, embryonale cellen, rustende cellen, prokaryotische cellen, enz.

Soorten endoplasmatisch reticulum:

Afhankelijk van de aard van de membranen, is endoplasmatisch reticulum van twee hoofdtypen, glad en ruw. De twee soorten ER kunnen continu met elkaar zijn, plasmamembraan en nucleaire envelop. Endoplasmatisch reticulum kan zich ontwikkelen uit reeds bestaande E.R., plasma-lemma of nucleaire envelop.

l. Glad endoplasmatisch reticulum (SER):

Het heeft gladde membranen die geen ribosomen dragen. Het wordt daarom ook wel agranulair endoplasmatisch reticulum genoemd. Dit type ER wordt aangetroffen in cellen die betrokken zijn bij de synthese en opslag van glycogeen, vet en sterolen (bijv. glycogeenopslag van levercellen, interstitiële cellen, corticale bijniercellen, vetcellen, spiercellen, retinale cellen, enz.).

Het wordt ook vaak gevonden in leukocyten. Glad endoplasmatisch reticulum bestaat meestal uit blaasjes en tubuli. Aangenomen wordt dat sphaerosomen afkomstig zijn van SER.

ii. Ruw endoplasmatisch reticulum (RER):

Het heeft ruwe membranen omdat een aantal ribosomen aan hun buitenoppervlak vastzitten. RER wordt daarom ook wel granulair endoplasmatisch reticulum genoemd. Het membraan van het endoplasmatisch reticulum heeft een fijne porie in het gebied van het aangehechte ribosoom om het gesynthetiseerde polypeptide door te geven aan het kanaal van het endo­plasmatisch reticulum voor transport.

RER bevat twee soorten glycoproteïnen (riboforine I en riboforine II) voor hechting aan ribosomen. Vanwege de aanwezigheid van ribosomen is het ruwe ER bezig met het synthetiseren van eiwitten en enzymen.

Het is rijk aan cellen die actief betrokken zijn bij eiwitsynthese en secretoire activiteit, bijvoorbeeld pancreasacinuscellen, plasmacellen, fibroblasten, slijmbekercellen. In combinatie met het Golgi-apparaat helpt RER om lysosomen te produceren. RER is meestal gemaakt van cistemae. Er zijn zeer weinig tubuli.

Structuur van endoplasmatisch reticulum:

Endoplasmatisch reticulum bestaat uit met membraan beklede kanalen of ruimtes. De kanalen of ruimtes bevatten een vloeistof die endoplasmatische matrix wordt genoemd, die nogal verschilt van de cytoplasmatische matrix die buiten het reticulum aanwezig is. De membranen van het endoplasmatisch reticulum zijn 50-60 A dik. Endoplasmatisch reticulum kan in drie vormen voorkomen (Fig. 8.31): cisternae, blaasjes en tubuli.

Het zijn platte, onderling verbonden zakachtige delen van het endoplasmatisch reticulum met een diameter van 40-50 nm. De cisternae bevinden zich in bundels waar ze evenwijdig aan elkaar liggen. Ze komen voor in de cellen die actief betrokken zijn bij synthetische activiteit.

Het zijn ovale of ronde zakjes met een diameter van 25-500 nm. De blaasjes verschijnen als kleine vacuolen. Ze blijven geïsoleerd in het cytoplasma. De blaasjes worden ook wel microsomen genoemd.

Functies van endoplasmatisch reticulum:

l. Gemeenschappelijke functies van ER:

1. Het biedt een groot oppervlak in de cel voor verschillende fysiologische activiteiten.

2. Het functioneert als cytoskelet of intracellulair en ultrastructureel skeletraamwerk door mechanische ondersteuning te bieden aan de colloïdale cytoplasmatische matrix.

3. Endoplasmatisch reticulum houdt de verschillende organellen op hun plaats.

4. Endoplasmatisch reticulum (als desmotubuli) regelt de beweging van materialen tussen twee aangrenzende protoplasten door plasmodesmata.

5. Endoplasmatisch reticulum werkt als een middel voor snel intracellulair transport.

6. In cellen geleidt endoplasmatisch reticulum informatie van de buitenkant van de cel naar de binnenkant en van het ene deel van de cel naar het andere, bijvoorbeeld cytoplasma naar kern en vice versa.

7. Het levert membranen aan de nucleaire envelop na telofase.

8. Het levert voorlopers van verschillende secretoire stoffen aan het Golgi-apparaat.

9. Het geeft membranen aan het Golgi-apparaat voor de vorming van blaasjes en lysosomen.

10. Het geeft aanleiding tot vacuolen.

11. Complexering van eiwitten en lipiden om lipoproteïnen te vormen vindt plaats in ER.

12. De membranen van het endoplasmatisch reticulum bevatten een aantal enzymen (bijv. ATP-ase, reductasen, dehydrogenasen, fosfatasen) voor verschillende metabole activiteiten en cytochromen die deelnemen aan elektronentransport.

ii. Functies van ruw endoplasmatisch reticulum (RER):

1. Het bevat SRP-receptoren of riboforinen voor hechting aan ribosomen.

2. RER biedt ribosomen een groot oppervlak.

3. Het draagt ​​enzymen in het gebied van de poriën voor het modificeren van polypeptiden die zijn gesynthetiseerd door aangehechte ribosomen, b.v. glycosylering.

4. Het synthetiseert serumeiwitten, membraaneiwitten en een aantal andere eiwitten.

5. Eiwitten en enzymen die door ribosomen worden gesynthetiseerd, komen de kanalen van RER binnen, zowel voor intracellulair gebruik als voor secretie.

6. Het levert enzymprecursoren voor de vorming van lysosomen door het Golgi-complex.

7. SER kan ontstaan ​​uit RER door ribosomen weg te gooien.

iii. Functies van glad endoplasmatisch reticulum (SER):

1. Het is verantwoordelijk voor de synthese van vetten in de cellen van vetweefsel, vorming van sphaerosomen, synthese van glycogeen en glycogenolyse (hydrolyse van glycogeen) in levercellen (hiervoor bezit SER enzymlichamen die glycosomen worden genoemd) synthese van ascorbinezuur , synthese van sterolen en steroïde hormonen zoals in de interstitiële cellen van testis en eierstok en vorming van visuele pigmenten uit vitamine A in retinale cellen.

2. Als sarcoplasmatisch reticulum slaat het Ca2+ op voor afgifte tijdens spiercontractie.

3. Het neemt deel aan de ontgifting van giftige chemicaliën met behulp van cytochroom Р-450.


Ch. 4 Biologie

Bacteriën hebben een celwand die peptidoglycaan bevat.

Alle bacteriën zijn prokaryoten.

zorgen voor een stijve wand die voorkomt dat de cel krimpt.

bevestigen een nauwe relatie met plantencellen die een vergelijkbare structuur hebben en in hypotone oplossingen leven.

maken alle bacteriën redelijk uniform in metabole chemie.

glad endoplasmatisch reticulum

Koolhydraten ruw endoplasmatisch reticulum

Ze bevatten allemaal mitochondriën.

Eukaryotische cellen bevatten membraangebonden compartimenten.

Ze bevatten ribosomen die kleiner zijn dan die van prokaryotische cellen.

Ze bevatten veel organellen in het cytoplasma.

thylakoïde membranen, matrix

ruw endoplasmatisch reticulum

glad endoplasmatisch reticulum

Daarin staat dat bacteriën en andere kleine organismen spontaan kunnen ontstaan.

Het stelt dat alle cellen afkomstig zijn van reeds bestaande cellen.

Het wordt tegenwoordig door biologen aanvaard als van toepassing op vrijwel alle vormen van leven.

Het stelt dat alle organismen zijn samengesteld uit cellen.

Polyribosomen zijn de subeenheden van ribosomen.

Ribosomen zijn actief in de synthese van koolhydraten.

Ribosomale subeenheden verlaten de kern nadat ze door de nucleolus zijn gevormd.

Ribosomen worden alleen gevonden geassocieerd met het endoplasmatisch reticulum in prokaryotische cellen.


DMCA-klacht

Als u van mening bent dat inhoud die beschikbaar is via de Website (zoals gedefinieerd in onze Servicevoorwaarden) een of meer van uw auteursrechten schendt, dient u ons hiervan op de hoogte te stellen door middel van een schriftelijke kennisgeving (“Inbreukmelding”) met de hieronder beschreven informatie aan de aangewezen onderstaande makelaar. Als Varsity Tutors actie onderneemt als reactie op een Kennisgeving van Inbreuk, zal het te goeder trouw proberen contact op te nemen met de partij die dergelijke inhoud beschikbaar heeft gesteld door middel van het meest recente e-mailadres, indien aanwezig, dat door een dergelijke partij aan Varsity Tutors is verstrekt.

Uw kennisgeving van inbreuk kan worden doorgestuurd naar de partij die de inhoud beschikbaar heeft gesteld of naar derden zoals ChillingEffects.org.

Houd er rekening mee dat u aansprakelijk bent voor schade (inclusief kosten en advocatenhonoraria) als u materieel een verkeerde voorstelling van zaken geeft dat een product of activiteit inbreuk maakt op uw auteursrechten. Als u er dus niet zeker van bent dat inhoud die zich op de Website bevindt of waarnaar wordt gelinkt door uw auteursrecht, overweeg dan eerst contact op te nemen met een advocaat.

Volg deze stappen om een ​​melding in te dienen:

U moet het volgende opnemen:

Een fysieke of elektronische handtekening van de eigenaar van het auteursrecht of een persoon die gemachtigd is om namens hen op te treden Een identificatie van het auteursrecht waarvan wordt beweerd dat het is geschonden Een beschrijving van de aard en exacte locatie van de inhoud waarvan u beweert dat het inbreuk maakt op uw auteursrecht, in voldoende detail om Varsity Tutors in staat te stellen die inhoud te vinden en positief te identificeren, we hebben bijvoorbeeld een link nodig naar de specifieke vraag (niet alleen de naam van de vraag) die de inhoud bevat en een beschrijving van welk specifiek deel van de vraag - een afbeelding, een link, de tekst, enz. - uw klacht verwijst naar uw naam, adres, telefoonnummer en e-mailadres en een verklaring van u: (a) dat u te goeder trouw gelooft dat het gebruik van de inhoud waarvan u beweert dat deze inbreuk maakt op uw auteursrecht, is niet door de wet is geautoriseerd, of door de eigenaar van het auteursrecht of de vertegenwoordiger van een dergelijke eigenaar (b) dat alle informatie in uw kennisgeving van inbreuk juist is, en (c) op straffe van meineed, dat u ofwel de eigenaar van het auteursrecht of een persoon die gemachtigd is om namens hen op te treden.

Stuur uw klacht naar onze aangewezen agent op:

Charles Cohn Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105


Ruw endoplasmatisch reticulum

Het ruwe endoplasmatisch reticulum, of RER, dankt zijn naam aan de ribosomen ingebed in zijn oppervlak. waardoor het er ruig uitziet! Het ruwe endoplasmatisch reticulum bevindt zich het dichtst bij de kern - in feite is het gehecht aan de nucleaire envelop - zodat moleculen direct tussen de membranen kunnen bewegen.

De ribosomen die aan de wanden van het ruwe endoplasmatisch reticulum zijn bevestigd, functioneren net als vrije ribosomen. Dat betekent dat ze synthetiseren eiwitten , die de energie leveren die nodig is om een ​​cel te laten werken. Het proces van het maken van eiwitten wordt translatie genoemd.

Een van de ribosomen die een eiwit hebben gesynthetiseerd, worden "gelabeld" met een specifieke eindbestemming. Sommige eiwitten worden naar het Golgi-apparaat gestuurd, terwijl andere worden uitgescheiden in de buitenkant van de cel of binnen het membraan van het ruwe endoplasmatisch reticulum zelf worden gehouden.

Er zijn bepaalde eiwitten die de ruimte in het ruwe endoplasmatisch reticulum in worden gestuurd. Deze ruimte, die ook wel het lumen , is waar bepaalde eiwitten worden gevouwen, gemodificeerd en geassembleerd . Aan sommige van deze eiwitten zijn suikergroepen toegevoegd om glycoproteïnen te vormen. Evenzo zullen sommige van deze nieuwe eiwitten uit het endoplasmatisch reticulum worden getransporteerd, terwijl andere in het endoplasmatisch reticulum blijven om daar functies uit te voeren.

Het lumen is ook waar het endoplasmatisch reticulum zijn "kwaliteitscontrole" doet. Wanneer verkeerd gevouwen of anderszins incorrecte eiwitten zich ophopen in het lumen, wordt de ongevouwen eiwitrespons (of UPR) geactiveerd. Dit vertelt de cel om de hoeveelheid eiwit die het produceert te verminderen en tegelijkertijd het eiwitvouwvermogen van het endoplasmatisch reticulum te verbeteren. Als het probleem zichzelf niet oplost, veroorzaakt het apoptose of geprogrammeerde celdood.

Een super coole opmerking: de ribosomen van het ruwe endoplasmatisch reticulum zijn niet permanent aan het membraan zelf bevestigd. Dat betekent dat nieuwe ribosomen zich kunnen losmaken en hechten, afhankelijk van de eiwitten die de cel nodig heeft!

CFCF/ Wikimedia Commons


Het endoplasmatisch reticulum

Het endoplasmatisch reticulum (ER) is georganiseerd in een netachtig labyrint van vertakte tubuli en afgeplatte zakjes die zich door het cytosol uitstrekken. De tubuli en zakjes zijn met elkaar verbonden en hun membraan is continu met het buitenste kernmembraan. Het endoplasmatisch reticulum is volledig omsloten door een doorlopend membraan en is de grootste organel van de meeste eukaryote cellen.

Er zijn drie aangrenzende membraandomeinen binnen het endoplasmatisch reticulum die verschillende functies binnen de cel vervullen. De ruwe ER is bedekt door ribosomen op het buitenoppervlak, en het overgangs-ER, waar blaasjes naar het Golgi-apparaat gaan, functioneren beide bij de eiwitverwerking. De smoothER is niet geassocieerd met ribosomen en is betrokken bij het metabolisme van lipiden in plaats van eiwit.

Het endoplasmatisch reticulum en eiwitsecretie

Het endoplasmatisch reticulum is de plaats die bekend staat om de eiwitsecretie en eiwitsortering. de eiwitten bewegen na het sorteren naar het doelgebied in een vaste route. Het pad kan worden uitgelegd als 'de secretoire route: ruwe ER

cel buitenkant.
De secretoire eiwitten reisden van het Golgi-apparaat naar het celoppervlak in secretoire blaasjes, die vervolgens versmolten met het plasmamembraan om hun inhoud buiten de cel vrij te geven.

Secretoire route van endoplasmatisch reticulum

Eiwitten richten op het endoplasmatisch reticulum

In hogere eukaryote cellen vindt de sortering van eiwitten gelijktijdig met het translatieproces plaats. De vrije ribosomen synthetiseren het eiwit en transporteren het naar de kern, mitochondriën, peroxisomen en chloroplasten, terwijl de membraangebonden ribosomen het synthetiseren en transporteren naar het plasmamembraan, secretoire blaasjes, lysosomen en endosomen. Ze kunnen ofwel worden vastgehouden in het ER of worden getransporteerd naar het Golgi-apparaat en van daaruit naar lysosomen, het plasmamembraan of de buitenkant van de cel via secretoire blaasjes.

Insertie van eiwitten in het ER-membraan

Eiwitten die bestemd zijn voor uitscheiding uit de cel of verblijf in het lumen van het ER, Golgi-apparaat, endosomen of lysosomen worden over het ER-membraan verplaatst en afgegeven in het lumen van het ER. Eiwitten die bestemd zijn voor het plasmamembraan worden echter ingevoegd in het ER-membraan. Vanaf het ER-membraan gaan ze naar hun eindbestemming langs dezelfde route als die van secretoire eiwitten: ER

plasmamembraan of endosomen

Integrale membraaneiwitten overspannen het membraan via een spiraalvormige regio van 20 tot 25 hydrofobe aminozuren
zuren, die in verschillende richtingen kunnen worden ingevoegd. Echter, verschillende integrale membraan
eiwitten variëren in hoe ze worden ingebracht. Sommige integrale membraaneiwitten overspannen het membraan slechts één keer, andere hebben meerdere membraanoverspannende regio's

Insertie van een membraaneiwit met een splitsbare signaalsequentie en een enkele stop-transfersequentie De signaalsequentie wordt gesplitst wanneer de polypeptideketen het membraan kruist, zodat het amino-uiteinde van de polypeptideketen wordt blootgesteld in het ER-lumen. Echter, translocatie van de
polypeptideketen over het membraan wordt gestopt door a transmembraan stop-overdracht sequentie die de translocon sluit en het kanaal verlaat door het eiwit in het ER-membraan te verankeren.

Insertie van membraaneiwitten met interne niet-splitsbare signaal sequenties- Interne niet-splitsbare signaalsequenties kunnen leiden tot de insertie van polypeptideketens in beide oriëntaties in het ER-membraan. De signaalsequentie stuurt de insertie van het polypeptide aan zodat zijn aminoterminus aan de cytosolische zijde wordt blootgesteld. De rest van de polypeptideketen wordt getransloceerd naar het ERas-translatieproces. De signaalsequentie is niet gesplitst, dus het werkt als een membraan-omspannende sequentie die het eiwit in het membraan verankert met zijn carboxy-terminus in het lumen van het ER.

Insertie van een eiwit dat het membraan meerdere keren overspant- Een interne signaalsequentie resulteert in de insertie van de polypeptideketen met zijn aminoterminus aan de cytosolische kant van de
membraan. Een stop-transfersequentie signaleert dan de sluiting van het translocatiekanaal, waardoor de polypeptideketen een lus vormt in het lumen van de ER-translatie in de
cytosol. Een lus wordt gevormd in het cytosol wanneer een tweede interne signaalsequentie het kanaal heropent, waardoor de polypeptideketen opnieuw in het ER-membraan wordt ingebracht. Het proces kan vele malen worden herhaald, wat resulteert in de insertie van eiwitten met meerdere membraanoverspannende regio's.

Functie van endoplasmatisch reticulum

1. Eiwitvouwen en verwerken in de ER

ER omvat het vouwen van polypeptideketens in hun juiste driedimensionale conformaties, de assemblage van polypeptiden tot multisubeenheid-eiwitten en de covalente modificaties. Het vouwen van het polypeptide wordt ondersteund door moleculaire chaperonnes Hsp70 en BiP die bindt aan de ongevouwen polypeptideketen wanneer deze het membraan passeert en vervolgens de eiwitvouwing en de assemblage van multisubeenheid-eiwitten in het ER bemiddelt. De correct geassembleerde eiwitten komen vrij uit BiP en worden getransporteerd naar het Golgi-apparaat. Abnormaal gevouwen of onjuist geassembleerde eiwitten zijn doelen voor afbraak.
De vorming van disulfidebindingen tussen de zijketens van cysteïneresten wordt ondersteund in het ER vanwege de oxiderende omgeving. Deze bindingen vormen zich niet in het cytosol, vanwege de reducerende omgeving. De vorming van disulfidebindingen wordt vergemakkelijkt door het enzym eiwitdisulfide-isomerase die zich in het ER-lumen bevindt.
De BiP helpt niet alleen bij het vouwen van eiwitten, maar bindt zich ook aan de signaalmoleculen om interferentie in het eiwitvouwingsproces te voorkomen.

2. Eiwit glycosylering

Eiwitten worden ook geglycosyleerd op specifieke asparagineresiduen (N-gebonden glycosylering) in het ER terwijl hun translatie nog aan de gang is.

3.Kwaliteitscontrole in de ER

De eiwitten die niet correct vouwen in het ER, worden afgebroken, terwijl andere enkele uren in het ER blijven omdat ze correct zijn gevouwen. Een belangrijke rol van het ER is dus om verkeerd gevouwen eiwitten te identificeren, te markeren en om te leiden naar een afbraakroute. Omdat ze eiwitten helpen bij het onjuist vouwen, chaperonnes en eiwitverwerkende enzymen in het ER-lumen, fungeren ze vaak als sensoren van verkeerd gevouwen eiwitten. Het proces van kwaliteitscontrole van ER-eiwitten is complex en omvat ten minste vier chaperonnes, eiwitdisulfide-isomerase en veel ondersteunende eiwitten. Naast het optreden als chaperonne, speelt BiP een cruciale rol als sensor van de algemene toestand van eiwitvouwing in de cel.

Ondanks alle hulp van chaperonnes slagen veel eiwitmoleculen (meer dan 80% voor sommige eiwitten) die naar het ER worden getransloceerd er niet in om hun correct gevouwen of oligomere toestand te bereiken. Dergelijke eiwitten worden vanuit het ER terug naar het cytosol geëxporteerd, waar ze worden afgebroken. Het mechanisme van retrotranslocatie, ook wel dislocatie genoemd, is nog onbekend, maar zal waarschijnlijk vergelijkbaar zijn met andere post-translationele translocatiemodi

De gladde ER en lipidesynthese

De SER is de belangrijkste plaats waar membraanlipiden worden gesynthetiseerd in eukaryote cellen. Omdat ze extreem hydrofoob zijn, worden membraanlipiden gesynthetiseerd in combinatie met reeds bestaande celmembranen in plaats van in de waterige omgeving van het cytosol. Hoewel sommige lipiden samen met andere membranen worden gesynthetiseerd, worden de meeste in het ER gesynthetiseerd. De eiwitten worden vervolgens in blaasjes of door dragereiwitten naar hun doelgebieden getransporteerd. De membranen van eukaryote cellen zijn samengesteld uit drie hoofdtypen lipiden: fosfolipiden, glycolipiden en cholesterol.

Synthese van fosfolipiden

De meeste fosfoGlycerolfosfolipiden worden in het ER-membraan gesynthetiseerd uit cytosolische voorlopers. Twee vetzuren Gekoppeld aan co-enzym A (CoA) dragers worden eerst verbonden met glycerol-3-fosfaat, wat fosfatidinezuur oplevert, dat gelijktijdig in het membraan wordt ingebracht. Een fosfatase zet vervolgens fosfatidinezuur om in diacylglycerol. De aanhechting van verschillende polaire kopgroepen aan diacylglycerol resulteert dan in de vorming van fosfatidylcholine, fosfatidylethanolamine of fosfatidylserine. Fosfatidylinositol wordt gevormd uit fosfatidinezuur via een gemodificeerde diacylglycerol

Translocatie van fosfolipiden over het ER-membraan

Omdat nieuwe lipidemoleculen alleen aan de cytosolische helft van de dubbellaag worden toegevoegd en lipidemoleculen dat wel doen
niet spontaan van de ene monolaag naar de andere, een membraangebonden fosfolipide
translocator (een scramblase genoemd) is vereist om lipidemoleculen van de cytosolische helft over te brengen
naar de lumenale helft zodat het membraan als een dubbellaag groeit. De scramblase is niet specifiek voor:
bepaalde fosfolipidekopgroepen en brengt daarom de verschillende fosfolipiden in evenwicht
tussen de twee monolagen

Export van eiwitten en lipiden uit de ER
Eiwitten en lipiden worden van het ER naar het Golgi vervoerd in transportblaasjes die uit het membraan van het overgangs-ER ontluiken, samensmelten om de blaasjes en buisjes van het ER-Golgi-tussencompartiment (ERGIC) te vormen en vervolgens naar het Golgi vervoerd. Lumenale ER-eiwitten worden opgenomen door de blaasjes en afgegeven aan het lumen van de Golgi. Membraaneiwitten behouden dezelfde oriëntatie in de Golgi als in de ER


Endoplasmatisch reticulum

Het endoplasmatisch reticulum is een veelvoudige vliezige structuur in eukaryote cellen die een belangrijke rol speelt bij de synthese van de complexe moleculen die nodig zijn voor de cel en het organisme als geheel. Vaak zijn de membranen van deze structuren bekleed met ribosomen op hun buitenoppervlakken, waardoor ze een ruw uiterlijk krijgen. Deze delen worden het ruwe endoplasmatisch reticulum genoemd om ze te contrasteren met het gladde endoplasmatisch reticulum waar geen vastzittende ribosomen zijn.

De ribosomen op het ruwe endoplasmatisch reticulum produceren eiwitten die de kanalen van het endoplasmatisch reticulum binnendringen en zich verplaatsen naar plaatsen waar ze pockets kunnen creëren. Deze zakken kunnen dan afbreken als blaasjes om hun eiwitlading naar het Golgi-complex te transporteren voor distributie.

Voorbeelden van eiwitsynthese door het ruwe endoplasmatisch reticulum zijn de eiwitten die in secretoire cellen worden geproduceerd. Deze omvatten de spijsverteringsenzymen die in de maag worden geproduceerd en de eiwithormonen zoals insuline die in de alvleesklier worden geproduceerd. Orgaansystemen die veel eiwitten produceren, hebben cellen met een grote hoeveelheid ruw endoplasmatisch reticulum.

Het gladde endoplasmatisch reticulum speelt een belangrijke rol bij het synthetiseren van lipiden door middel van enzymen die in deze gladde membranen zijn ingebed. Het produceert de fosfolipiden en cholesterol die worden gebruikt bij membraanvorming, en samen met de membraaneiwitten die door het ruwe ER worden geproduceerd, kan het meer membraan voor zichzelf synthetiseren, voor het Golgi-complex, het celmembraan, lysosomen en andere.

In levercellen bevat het gladde ER enzymen voor de ontgifting van schadelijke medicijnen en metabolische bijproducten. In de voortplantingsorganen produceert het gladde ER in de cellen de steroïde hormonen testosteron en oestrogeen.


Structuur van endoplasmatisch reticulum (met diagram) | Plantkunde

1. Het werd ontdekt door Porter (1945) als fijn recticulum in endoplasma van cellen en genoemd als endoplasmatisch reticulum (E.R.).

2. Het is een complex onderling verbonden systeem van afgeplatte, door een membraan omgeven kanalen en blaasjes (cisternae) die zich door het cytoplasma van eukaryote cellen verspreiden.

3. De membranen lijken continu te zijn met het plasmamembraan aan het buitenoppervlak en met het kernmembraan en vacuolair membraan (tonoplast).

4. Sommige cisternae van ER hebben een korrelig uiterlijk op elektronenmicrofoto's. This is due to ribosomes attached on them. Such an endoplasmic reticulum is called granular or rough endoplasmic reticulum.

5. Other cisternae are devoid of ribosomes and are called agranular or smooth endoplasmic reticulum (Fig. 298).

6. In the channels of rough endoplasmic reticulum are present polypeptides.

7. The main functions of the endoplasmic reticulum include the segregation of newly synthesized products and their further processing and intracellular transport.