Endoplazmatické retikulum (ER) je přítomné ve všech eukaryotických buňkách kromě zralých erytrocyty. Je to buněčná organela s více funkcemi. Bez ER by buňka a tím i organismus nebyly životaschopné.
Co je to endoplazmatické retikulum?
Endoplazmatické retikulum (ER) je velmi strukturně bohatá buněčná organela s kanálovým systémem dutin. Dutiny jsou obklopeny membránami. V eukaryotické buňce plní ER řadu úkolů. Má úložiště, detoxikace, řídicí nebo syntézní funkce. Nachází se v cytoplazmě buňky a je v těsném kontaktu s jaderným obalem jádra. Dále se rozlišuje mezi hrubým a hladkým ER. Obě formy patří do endoplazmatického retikula, ale mají odlišné funkce. Drsný ER má ribozomy na povrchu membrány. Naproti tomu plynulý ER, jak název napovídá, je plynulý. To nemá ribozomy. Termín endoplazmatické retikulum se skládá ze tří částí. Endo je řecký výraz pro vnitřek. Plasmatic označuje buněčnou plazmu a retikulum je latinský termín pro retikulum. Přeloženo, endoplazmatické retikulum je tedy retikulární organela, která se nachází v cytoplazmě buňky.
Anatomie a struktura
Endoplazmatické retikulum je bludiště kanálů, vezikul a struktur podobných vakům (cisternae), všechny obklopené membránou. Kvůli této skutečnosti je polovina všech membrán v buňce umístěna v ER. Membrány utěsňují lumen (vnitřek ER) z cytoplazmy. ER membrána je přímo spojena s jadernou obálkou jádra a tvoří s ní jednotku. Lumen ER je tedy v přímé komunikaci s membránovým prostorem mezi jaderným obalem, který se nazývá perinukleární prostor. ER je částečně hladký a částečně drsný. Drsný ER má ribozomy na jeho povrchu, zatímco hladký ER neobsahuje ribozomy. Obě formy ER se liší ve svých funkcích. Endoplazmatické retikulum není statické, ale podléhá neustálým změnám. Existují tedy neustálé rozšiřování, štěpení a fúze membránových struktur. Tyto aktivity jsou významně ovlivněny cytoskeletem buňky. V rostlinných a živočišných buňkách různé Proteinů hrají roli při změnách endoplazmatického retikula. Zatímco v rostlinných buňkách a kvasinkách je hlavním determinantem F-aktin, v živočišných a lidských buňkách je ER ovlivněna hlavně mikrotubuly. Mikrotubuly jsou trubicová vlákna z Proteinů které tvoří základ cytoskeletu. Během buněčného dělení tyto Proteinů zajistit, aby se endoplazmatické retikulum přeneslo do dceřiných buněk.
Funkce a úkoly
Jak na endoplazmatickém retikulu, tak v endoplazmatickém retikulu probíhá mnoho procesů syntézy, kontroly, modifikace nebo transportu proteinů. Kromě toho po dělení buněk vytváří nové jaderné membrány a šněruje je pro přenos. ER je také důležitý vápník ukládá v buňce, a proto hraje klíčovou roli v přenosu signálu. Konkrétně ve svalových buňkách je zodpovědný za svalovou kontrakci díky své funkci jako vápník prostředník. Tam se také označuje jako sarkoplazmatické retikulum. Jak již bylo zmíněno dříve, plynulé a hrubé ER mají různé funkce. Hladký ER nemá ribozomy. Je zodpovědný za vápník skladování, pro metabolismus sacharidů, pro tvorbu určitých lipidy jako Fosfolipidy, mastné kyseliny nebo steroidy a pro detoxikace reakce uvnitř i vně játra. Varlata a vaječníky obsahují obzvláště velké množství hladkého ER, protože steroid hormonů testosteron a estrogen se zde vyrábí. Parenchymální buňky játra jsou také bohaté na hladký ER. Přebytek glukóza je tam uložen ve formě polymerního glukogenu. Zde je hladký ER zodpovědný za obnovené štěpení glukogenu (glykogenolýza). Hladký ER obsahuje enzymy ve své membráně, kterou lze uvolnit i mimo játra a zahájit detoxikace reakce. Tyto takzvané CYP oxidují exogenní substráty a vytvářejí je voda-rozpustný. To umožňuje produktům rozkladu toxinů opustit tělo ledvinami. Drsný ER plní dvě důležité funkce. Řídí jak biosyntézu proteinů, tak produkci membrány prostřednictvím ribozomů. Proteinové řetězce jsou navázány na ribozomy vázané na membránu a jsou okamžitě dopraveny do lumen ER. Proteiny vytvořené v cytosolu také nejprve vstupují do vnitřku ER. Tam jsou proteinové řetězce složeny a získávají svou trojrozměrnou strukturu. Pro produkci membrány nejprve membrána ER roste, je odštěpena a transportována do jiných struktur vnitřního membránového systému. Ribozomy endoplazmatického retikula tvoří odpovídající membránové proteiny.
Nemoci
Bez endoplazmatického retikula by organismus nebyl životaschopný. Mnoho funkcí ER je pro život naprosto zásadní. Poruchy pohotovosti by také vést ke smrti organismu. Například v těle již nemohly probíhat detoxikační reakce. Varlata a vaječníky by bylo nefunkční, protože sex hormonů již nelze vyrábět. Svaly a nervy by bez ER již nefungoval, protože by došlo ke ztrátě funkce ukládání vápníku. Přenos stimulů by tedy také již neprobíhal. Buněčné dělení by také již nebylo možné. Tato skutečnost vede k tomu, že ER musí být plně funkční, aby byl organismus životaschopný. Jakákoli dysfunkce je fatální. Dosud tedy nebyly popsány žádné nemoci, které by byly přímo způsobeny dysfunkcí endoplazmatického retikula.
