Reticulul endoplasmatic neted: caracteristici, structură și funcții

Reticulul endoplasmatic neted este o organelle celulară membranoasă prezentă în celulele eucariote. În cele mai multe celule se găsește în proporții mici. Din punct de vedere istoric, reticulul endoplasmatic a fost împărțit în netede și dur. Această clasificare se bazează pe prezența sau nu a ribozomilor din membrane.

Femeia netedă nu are aceste structuri atașate membranelor sale și este compusă dintr-o rețea de saculete și tubule conectate între ele și distribuite în interiorul celulei. Această rețea este largă și este considerată cea mai mare organelle celulară

Această organelle este responsabilă de biosinteza lipidelor, spre deosebire de reticulul endoplasmic brut, a cărui funcție principală este sinteza și prelucrarea proteinelor. Acesta poate fi observat în celulă ca o rețea tubulară conectată una cu alta, cu un aspect mai neregulat în comparație cu reticulul endoplasmatic brut.

Această structură a fost observată pentru prima dată în 1945 de către cercetătorii Keith Porter, Albert Claude și Ernest Fullam.

Caracteristici generale

Reticulul endoplasmatic neted este un tip de reticul cu o rețea dezordonată de tubuli care nu are ribozomi. Funcția sa principală este sinteza lipidelor structurale ale membranei în celulele eucariote și hormoni. De asemenea, participa la homeostaza de calciu si la reactiile de detoxifiere celulara.

Enzimatic, reticulul endoplasmic neted este mai versatil decât cel dur, permițându-i să efectueze un număr mai mare de funcții.

Nu toate celulele au un reticulum endoplasmatic neted identic și omogen. De fapt, în majoritatea celulelor, aceste regiuni sunt destul de rare, iar diferențierea dintre reticulul neted și dur nu este cu adevărat clară.

Raportul dintre neted și dur depinde de tipul și funcția celulei. În unele cazuri, ambele tipuri de laturi nu ocupă regiuni separate fizic, cu mici zone libere de ribozomi și alte capace.

locație

În celulele în care metabolismul lipidic este activ, reticulul endoplasmatic neted este foarte abundent.

Exemple sunt celulele ficatului, cortexul suprarenal, neuronii, celulele musculare, ovarele, testiculele și glandele sebacee. Celulele implicate în sinteza hormonilor au compartimente mari de reticulum neted, unde se constată că enzimele sintetizează lipidele menționate.

structură

Reticulul endoplasmic neted și dur formează o structură continuă și este un singur compartiment. Membrana reticulului este integrată cu membrana nucleară.

Structura reticulului este destul de complexă deoarece există mai multe domenii într-un lumen continuu (fără compartimente), separate de o singură membrană. Se pot distinge următoarele zone: plicul nuclear, rețeaua periferică și rețeaua tubulară interconectată.

Diviziunea istorică a reticulului include duritatea și neteda. Totuși, această separare este o chestiune de dezbateri dificile în rândul oamenilor de știință. Rezervoarele au ribozomi în structura lor și, prin urmare, reticulul este considerat dur. În contrast, tubulii nu au aceste organele și din acest motiv reticulul este numit neted.

Reticulul endoplasmatic neted este mai complicat decât cel dur. Acesta din urmă are o textura mai granulară, datorită prezenței ribozomilor.

Forma tipică a reticulului endoplasmatic neted este o rețea poligonală sub formă de tubuli. Aceste structuri sunt complexe și au un număr mare de ramuri, ceea ce dă o aparență similară cu cea a unui burete.

În anumite țesuturi crescute în laborator, reticulul endoplasmatic neted este grupat în seturi de cisterne stivuite. Acestea pot fi distribuite de-a lungul citoplasmei sau aliniate cu plicul nuclear.

funcții

Reticulul endoplasmic neted este în principal responsabil pentru sinteza lipidelor, depozitarea calciului și detoxifierea celulelor, în special în celulele hepatice. În schimb, biosinteza și modificarea proteinelor au loc în dur. Mai jos este o explicație detaliată a fiecăreia dintre funcțiile menționate mai sus:

Biosinteza lipidelor

Reticulul endoplasmatic neted este compartimentul principal în care se sintetizează lipidele. Datorită naturii lor lipidice, acești compuși nu pot fi sintetizați într-un mediu apos, cum ar fi citosolul celular. Sinteza sa trebuie realizată în asociere cu membranele existente.

Aceste biomolecule sunt baza tuturor membranelor biologice, care sunt compuse din trei tipuri de lipide fundamentale: fosfolipide, glicolipide și colesterol. Principalele componente structurale ale membranelor sunt fosfolipidele.

fosfolipide

Acestea sunt molecule amfipatice; Ei au un cap polar (hidrofil) și un lanț de carbon nepolar (hidrobic). Este o moleculă de glicerol legată de acizi grași și de o grupare fosfat.

Procesul de sinteză are loc pe partea citozolică a membranei reticulului endoplasmatic. Coenzima A participă la transferul de acizi grași la fosfatul de glicerol 3. Datorită unei enzime ancorate în membrană, fosfolipidele pot fi inserate în ea.

Enzimele prezente pe partea citosolică a membranei reticulului pot cataliza legarea diferitelor grupări chimice de porțiunea hidrofilă a lipidelor, dând naștere unor compuși diferiți, cum ar fi fosfatidilcolina, fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina sau fosfatidilinozitolul.

Pe măsură ce lipidele sunt sintetizate, ele se adaugă numai la o parte a membranei (amintirea faptului că membranele biologice sunt aranjate ca o bilatilă lipidică). Pentru a evita creșterea asimetrică a ambelor părți, unele fosfolipide trebuie să se deplaseze în cealaltă jumătate a membranei.

Totuși, acest proces nu poate să apară spontan, deoarece necesită trecerea regiunii polare a lipidului în interiorul membranei. Flipazele sunt enzime care sunt responsabile pentru menținerea unui echilibru între lipidele bistratificate.

colesterol

Colesterolul este de asemenea sintetizat. Structurally, această lipidă este compusă din patru inele. Este o componentă importantă în membranele plasmatice de animale și este, de asemenea, necesară pentru sinteza hormonilor.

Colesterolul reglează fluiditatea membranelor și din acest motiv este atât de important în celulele animale.

Efectul final asupra fluidității depinde de concentrațiile de colesterol. La nivelurile normale de colesterol din membrane și când cozile lipidelor care o compun sunt lungi, colesterolul acționează ca să le imobilizeze, scăzând fluiditatea membranei.

Efectul este invers când nivelurile de colesterol scad. Atunci când interacționează cu cozile lipidelor, efectul care provoacă este separarea acestora, reducând astfel fluiditatea.

ceramide

Sinteza ceramidelor are loc în reticulul endoplasmatic. Ceramidele sunt precursori lipidici importanți (care nu sunt derivați de glicerină) pentru membranele plasmatice, cum ar fi glicolipidele sau sfingomielina. Această conversie a ceramidei are loc în aparatul Golgi.

lipoproteine

Reticulul endoplasmatic neted este abundent în hepatocite (celule hepatice). În acest compartiment apare sinteza lipoproteinelor. Aceste particule sunt responsabile pentru transportul lipidelor în diferite părți ale corpului.

Exportarea lipidelor

Lipidele sunt exportate prin vezicule secretoare. Deoarece biomemembrele sunt constituite din lipide, membranele veziculelor se pot fuziona la acestea și eliberează conținutul unei alte organelle.

Reticulul reticulos

În celulele musculare striate există un tip de reticulum endoplasmatic neted foarte bine specializat format din tubulii numiți reticulul sarcoplasmic. Acest compartiment înconjoară fiecare miofibril. Se caracterizează prin faptul că are pompe de calciu și le reglează absorbția și eliberarea. Rolul său este de a media contracția și relaxarea musculară.

Când există mai mulți ioni de calciu în reticulul sarcoplasmic comparativ cu sarcoplasmul, celula este în stare de repaus.

Reacții de detoxifiere

Reticulul endoplasmatic neted al celulelor hepatice participă la reacțiile de detoxifiere pentru eliminarea compușilor toxici sau a medicamentelor din organism.

Anumite familii de enzime, cum ar fi citocromul P450, catalizează diferite reacții care împiedică acumularea de metaboliți potențial toxici. Aceste enzime adaugă grupări hidroxil la moleculele "dăunătoare" care sunt hidrofobe și se găsesc în membrană.

Ulterior, un alt tip de enzimă numită UDP glucuronil transferaza, care adaugă molecule cu sarcini negative, intră în joc. Acesta este modul în care compușii părăsesc celula, ajung la sânge și sunt eliminați prin urină. Unele medicamente care sunt sintetizate în reticul sunt barbiturice și, de asemenea, alcool.

Rezistență la medicamente

Atunci când nivelurile ridicate de metaboliți toxici intră în circulație, enzimele implicate în aceste reacții de detoxifiere sunt declanșate, crescând concentrația acestora. De asemenea, în aceste condiții, reticulul endoplasmic neted crește suprafața sa de până la două ori în doar câteva zile.

Acesta este motivul pentru care rata de rezistență la anumite medicamente este crescută și pentru a obține un efect este necesar să se consume doze mai mari. Acest răspuns de rezistență nu este absolut specific și poate duce la rezistență la mai multe medicamente în același timp. Cu alte cuvinte, abuzul unui anumit medicament poate duce la ineficiența unui alt medicament.

gluconeogeneză

Gluconeogeneza este o cale metabolică în care apare formarea de glucoză din alte molecule decât carbohidrații.

În reticulul endoplasmatic neted este enzima glucoză 6 fosfatază, responsabilă pentru catalizarea trecerii fosfatului de glucoză 6 la glucoză.

referință

1. Borgese, N., Francolini, M., & Snapp, E. (2006). Terapia reticulului endoplasmatic: structuri în flux. Opinia curentă în Cell Biology, 18 (4), 358-364.
2. Campbell, NA (2001). Biologie: Concepte și relații . Pearson Education.
3. Engleză, AR, & Voeltz, GK (2013). Structura reticulului endoplasmatic și interconexiuni cu alte organe. Perspective Cold Spring Harbor în Biologie, 5 (4), a013227.
4. Eynard, AR, Valentich, MA, și Rovasio, RA (2008). Histologia și embriologia ființei umane: baze celulare și moleculare . Ed. Panamericana Medical.
5. Voeltz, GK, Rolls, MM, și Rapoport, TA (2002). Organizarea structurală a reticulului endoplasmatic. EMBO Reports, 3 (10), 944-950.