Biologia del reticle endoplasmàtic

El reticle endoplasmàtic (ER), en biologia, un sistema de membrana contínua que forma una sèrie de sacs aplanats dins del citoplasma de les cèl·lules eucariotes i compleix múltiples funcions, essent important sobretot en la síntesi, plegament, modificació i transport de proteïnes. Totes les cèl·lules eucariotes contenen un reticle endoplasmàtic (ER). En les cèl·lules animals, la ER sol constituir més de la meitat del contingut membranós de la cèl·lula. Les diferències en certes característiques físiques i funcionals distingeixen els dos tipus d’ER, coneguts com ER rugosos i ER suaus.

Preguntes més importants

Què és el reticle endoplasmàtic?

• El reticle endoplasmàtic (ER) és un sistema de membrana contínua que forma una sèrie de sacs aplanats dins del citoplasma de les cèl·lules eucariotes.
• Totes les cèl·lules eucariotes contenen una ER.
• En les cèl·lules animals, la ER sol constituir més de la meitat del contingut membranós de la cèl·lula.
• L'ER es pot classificar en dues formes funcionalment diferents: el reticle endoplasmàtic llis (SER) i el reticle endoplasmàtic rugós (RER).

Eucariota

Obteniu més informació sobre les cèl·lules eucariotes.

Quina diferència hi ha entre el reticle endoplasmàtic llis i el rugós?

L'ER es pot classificar en dues formes funcionalment diferents: reticle endoplasmàtic llis (SER) i reticle endoplasmàtic rugós (RER). La distinció morfològica entre ambdues és la presència de partícules sintetitzadores de proteïnes, anomenades ribosomes, unides a la superfície exterior del RER. Les funcions de la SER, una malla de vesícules tubulars fines, varien considerablement de cèl·lula a cèl·lula, un paper important és la síntesi de fosfolípids i colesterol, que són components principals del plasma i de les membranes internes. El RER sol ser una sèrie de sacs aplanats connectats. Té un paper central en la síntesi i l’exportació de proteïnes i glicoproteïnes i s’estudia millor en cèl·lules secretores especialitzades en aquestes funcions. Les moltes cèl·lules secretores del cos humà inclouen cèl·lules del fetge que segreguen proteïnes sèriques (per exemple, albúmina), cèl·lules endocrines que segreguen hormones pèptides (per exemple, insulina), cèl·lules acinar pancreàtiques que secreten enzims digestius i cèl·lules cartílages que secreten col·lagen.

Quina és la funció del reticle endoplasmàtic?

El reticle endoplasmàtic (ER) serveix funcions importants particularment en la síntesi, plegament, modificació i transport de proteïnes. Les diferències en certes característiques físiques i funcionals distingeixen els dos tipus d’ER, coneguts com ER rugosos (RER) i ER suaus (SER). Els ribosomes de RER, que donen al seu aspecte aspre a RER, s’especialitzen en la síntesi de proteïnes que posseeixen una seqüència de senyal que les dirigeix ​​específicament a l’ER per al seu processament. Les proteïnes sintetitzades per la RER tenen destinacions finals específiques, com la membrana cel·lular, l'exterior de la cèl·lula o la pròpia ER. La SER està involucrada en la síntesi de lípids, inclosos el colesterol i els fosfolípids, que s’utilitzen en la producció de la nova membrana cel·lular. A les cèl·lules del fetge, la SER contribueix a la desintoxicació de fàrmacs i productes químics nocius. El reticle sarcoplasmàtic és un tipus especialitzat de SER que regula la concentració d’ions de calci al citoplasma de cèl·lules musculars estriades.

Ribosoma

Més informació sobre els ribosomes.

Quan es va descobrir el reticle endoplasmàtic?

L’ER es va notar per primera vegada a finals del segle XIX, quan els estudis sobre cèl·lules tacades van indicar la presència d’algun tipus d’estructura citoplasmàtica extensa, llavors coneguda com a gastroplasma. El microscopi electrònic va fer possible l’estudi de la morfologia de la ER als anys quaranta, quan es va donar el seu nom actual.

Microscopi electrònic

Obteniu més informació sobre el microscopi electrònic.

Rough ER s'anomena pel seu aspecte aspre, que es deu als ribosomes units a la seva superfície externa (citoplasmàtica). ER aproximadament es troba immediatament al costat del nucli cel·lular, i la seva membrana és contínua amb la membrana exterior de l’embolcall nuclear. Els ribosomes d’ER rugos s’especialitzen en la síntesi de proteïnes que posseeixen una seqüència de senyal que les dirigeix ​​específicament a l’ER per al seu processament. (Algunes altres proteïnes d'una cèl·lula, incloses les destinades al nucli i els mitocondris, estan orientades a la síntesi de ribosomes lliures, o no adherits a la membrana ER; vegeu l'article ribosoma.) destinacions finals. Algunes proteïnes, per exemple, romanen dins de la ER, mentre que d’altres s’envien a l’aparell Golgi, que es troba al costat de l’ER. Les proteïnes secretades de l’aparell de Golgi van dirigides a lisosomes o a la membrana cel·lular; encara d'altres es destinen a la secreció a l'exterior de la cel·la. Les proteïnes dirigides per al transport a l'aparell Golgi es transfereixen dels ribosomes amb ER brut al lumen ER rugós, que serveix de lloc de plegament, modificació i muntatge de proteïnes.

La proximitat de l'ER aproximada al nucli cel·lular proporciona a l'ER un control únic sobre el processament de proteïnes. L'aproximació ER és capaç d'enviar ràpids senyals al nucli quan es produeixen problemes de síntesi i plegament de proteïnes i, per tant, influeix en la taxa global de traducció de proteïnes. Quan s’acumulen proteïnes desplegades o desplegades en el lumen ER, s’activa un mecanisme de senyalització conegut com a resposta de proteïna desplegada (UPR). La resposta és adaptativa, de manera que l'activació de la UPR provoca reduccions de la síntesi de proteïnes i millores en la capacitat de plegament de proteïnes ER i degradació de proteïnes associada a ER. Si la resposta adaptativa falla, les cèl·lules es dirigeixen a patir apoptosi (mort cel·lular programada).

ER suau, per contra, no està associada amb ribosomes i les seves funcions difereixen. L’ER suau està implicada en la síntesi de lípids, inclosos el colesterol i els fosfolípids, que s’utilitzen en la producció de la nova membrana cel·lular. En certs tipus de cèl·lules, l’ER llisa té un paper important en la síntesi d’hormones esteroides a partir del colesterol. A les cèl·lules del fetge, contribueix a la desintoxicació de fàrmacs i productes químics nocius. El reticle sarcoplasmàtic és un tipus especialitzat d’ER llisa que regula la concentració d’ions de calci al citoplasma de cèl·lules musculars estriades.

L’estructura molt revolucionada i laberíntica de l’ER va conduir a la seva descripció el 1945 com a “reticle semblant a l’encaix” pels biòlegs cel·lulars Keith Porter, Albert Claude i Ernest Fullman, que van produir la primera micrografia electrònica d’una cèl·lula. A finals dels anys quaranta i principis dels anys cinquanta, Porter i les seves col·legues Helen P. Thompson i Frances Kallman van introduir el terme reticle endoplasmàtic per descriure els orgànuls. Posteriorment, Porter va treballar amb el biòleg de cèl·lules nord-americanes de origen romanès George E. Palade per dilucidar les característiques clau de la ER.