Relația dintre reticulul endoplasmatic și aparatul Golgi

Reticulul endoplasmatic și aparatul Golgi sunt două organele legate de membrană găsite în eucariote. Ambele organele sunt strâns asociate și legate funcțional. Atât aparatul endoplasmatic (ER), cât și aparatul Golgi sunt două componente ale sistemului endomembranar al unei celule. Lizozomii și veziculele sunt celelalte componente ale sistemului endomembranar. Două tipuri de ER sunt găsite în celula eucariote, ER dur și ER netedă. Ribosomii sunt legați de ER dur, transportând lanțurile polipeptidice sintetizate în ER dur. Modificările post-translaționale ale proteinelor au loc în interiorul ER, maturând proteinele. Aceste proteine ​​maturate sunt transportate în aparatul Golgi pentru a fi transportate la destinația lor eventuală, fie în lizozom, membrană plasmatică, fie secretate din celulă în mediul extracelular. Secreția în mediul extracelular are loc prin exocitoză.

Acest articol explică, 

1. Ce este Reticulul endoplasmic
     - Structură, Funcții
2. Ce este Golgi Apparatus
     - Structură, Funcții
3. Relația dintre reticulul endoplasmatic și aparatul Golgi
     - Asemănări între reticulul endoplasmatic și aparatul Golgi
     - Diferența dintre reticulul endoplasmatic și aparatul Golgi
4. Cum sunt transmise proteinele din reticulul endoplasmic la aparatul Golgi?

Ce este Reticulul endoplasmic

Reticulul endoplasmic (ER), care este o organelle găsită în eucariote, conține saculete membranoase aplatizate, interconectate unul cu celălalt. Aceste sacule sunt structuri tubulare, care se numesc cisterne. Cisternele sunt ținute împreună de citoscheletul celulei. Se găsesc două tipuri de ER: ER netedă și ER necorespunzătoare. Doar ER dur conține ribozomi legați de membrana ER. Smooth ER este implicat în metabolismul lipidic. Rough ER oferă site-uri pentru sinteza proteinelor.

Ce este Golgi Apparatus

Aparatul Golgi este o altă organelle găsită în celulele eucariote. Este alcătuită din patru sau șase cisterne umplute cu lichid. Aparatul Golgi oferă un loc pentru sinteze pentru carbohidrați, cum ar fi pectina și hemiceluloza. Glicozaminoglicanii, care se găsesc în matricea extracelulară a celulelor animale, sunt, de asemenea, sintetizați în aparatul Golgi. Două fețe pot fi identificate în Golgi: fața cis și fața trans.

Relația dintre reticulul endoplasmatic și aparatul Golgi

Asemănări între reticulul endoplasmatic și aparatul Golgi

Ambele aparate ER și Golgi sunt implicate în formarea sistemului endomembranar al celulei. Ele sunt alcătuite din saculete aplatizate, membranoase, umplute cu fluid, numite cisterne. Cisternele sunt ținute împreună de citoscheletul celulei.

Rough ER oferă locații pentru sinteza proteinelor în celulă. Ribosomii sunt legați de membrana ER dur. Proteinele traduse sunt exportate în ER pentru maturizare. Aceste proteine ​​sunt transportate din nou în aparatul Golgi pentru maturizarea și sortarea ulterioară pentru destinația lor finală. Prin urmare, ambele aparate ER și Golgi sunt implicate în maturizarea proteinelor. Lanțurile polipeptidelor noi sintetizate interacționează cu proteinele chaperone din lumenul ER. Proteinele, care urmează să fie secretate și destinate suprafeței celulare, realizează structura lor 3D prin formarea legăturilor disulfidice între resturile de cisteină din lanțul polipeptidic. Formarea legăturilor disulfidice între resturile de cisteină este facilitată de izomeraza de disulfură de proteină găsită în ER. Odată ce proteinele își ating structura 3D corespunzătoare, ele sunt eliberate din proteinele chaperone. Glicozilarea, care este adăugarea de lanțuri polizaharidice în proteină, are loc și în ER. De obicei, proteinele membranare și proteinele de secreție sunt glicozilate. Unele glicozilare apar în ER și celelalte apar în aparatul Golgi.  

Ambele aparate ER și Golgi sunt capabile să formeze vezicule de transport. Proteinele destinate lizozomilor, membranei plasmatice sau secreției sunt transportate din aparatul ER în aparatul Golgi prin vezicule mici de transport denumite vezicule transportate cu COPII. Aparatul Golgi formează, de asemenea, vezicule secretoare pentru a transporta proteine ​​sortate în destinațiile lor finale. Sistemul endomembranar al celulei este prezentat în figura 1.

Figura 1: Sistemul endomembranar al celulei

Diferența dintre reticulul endoplasmatic și aparatul Golgi

Cisternele din ER sunt interconectate între ele, facilitând transportul macromoleculelor în întreaga celulă. În contrast, cisternele din aparatul Golgi conțin între patru și șase cisterne mici. Ele nu sunt interconectate între ele. Dar două chipuri pot fi identificate în Golgi ca cis față și trans față. Un flux direcțional de material din cis cisterne la trans cisternele sunt observate în Golgi. Veziculele secretoare intră în Golgi din fața cis și se maturizează și se disociază de la trans față. Se numește rețeaua de structuri tubulare și cisternă găsite pe ambele părți ale Golgi cis Rețeaua Golgi (CGN) și trans Rețeaua Golgi (TGN). Transportul proteinelor de la CGN la TGN se numește transport vascular. Structura aparatului Golgi este prezentată în figura 2.

Aparatele ER și Golgi sunt implicate și în alte funcții din celulă. Smooth ER este implicat în metabolismul lipidic. În contrast, aparatul Golgi oferă un loc pentru sinteza carbohidraților, cum ar fi pectina și hemiceluloza. Glicozaminoglicanii, care se găsesc în matricea extracelulară a celulelor animale, sunt, de asemenea, sintetizați în aparatul Golgi.

Figura 2: Aparat Golgi

Cum sunt transmise proteinele din reticulul endoplasmic la aparatul Golgi?

Majoritatea proteinelor care sunt traduse sunt destinate ER, aparatelor Golgi, lizozomilor sau membranei plasmatice. Calea care secretă proteinele de la ER la aparatul Golgi, care transportă în alte destinații, se numește cale biosintetic-secretoare. Aceste proteine ​​sunt sintetizate de ribozomi, care sunt legați de ER dur. Lanțurile polipeptidice traduse sunt transportate în ER. Pătrunderea și procesarea proteinelor au loc în interiorul ER. Aparatul Golgi este fabrica care primește proteine ​​de la ER. Se găsește în rădăcina de ieșire a ER. Din ER, proteinele mature sunt transportate în aparatul Golgi. Acest transport are loc prin vezicule mici denumite vezicule transportate cu COPII, care ies din locurile de iesire ER.

Învelișurile de transport acoperite cu COPII intră în aparatul Golgi de la cis fata de organelle prin fuziunea cu membrana cis cisternae. Proteinele intră apoi în CGN și sunt transportate secvențial în TGN, în timp ce se maturizează și se pregătesc pentru destinațiile lor finale. Proteinele din aparatul Golgi pot fi destinate lizozomilor, membranei plasmatice sau secretate în mediul extracelular. Din TGN, proteinele mature ies din Golgi prin vezicule secretoare.  

Concluzie

ER, aparatele Golgi, lizozomii și veziculele secretoare sunt denumite colectiv sistemul endomembranar al celulei eucariote. ER conține suprafețe aspre și netede. Smooth ER este implicat în metabolismul lipidic. Rough ER este implicat în sinteza proteinelor prin legarea ribozomilor în membrana sa. Proteinele sintetizate în ribozomi sunt transportate în ER dur. În cadrul ER, aceste proteine ​​suferă maturizare prin modificări post translaționale. Proteinele marcate cu oligozaharide sunt transportate de la ER la aparate Golgi prin vezicule mici de transport numite vezicule acoperite cu COPII. Aceste proteine ​​intră în Golgi de către CGN și transportate către TGN, în timp ce sunt sortate pentru a fi transportate către destinația lor eventuală. Transportul proteinelor de la CGN la TGN se numește transport vascular. În timpul transportului vascular, proteinele încă suferă modificări cum ar fi glicozilarea. Proteinele sortate sunt transportate fie în lizozom, fie în membrană plasmatică sau secretate în mediul extracelular. Transportul proteinelor traduse de la ribozomi la aparatul Golgi prin reticulul endoplasmatic se numește cale secretorie biosintetică.

Referinţă:
1. Cooper, Geoffrey M. "Reticulul endoplasmatic". Celula: o abordare moleculară. A doua ediție. Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., 01 ianuarie 1970. Web. 24 aprilie 2017.
2. Cooper, Geoffrey M. "Aparatul Golgi". Celula: o abordare moleculară. A doua ediție. Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., 01 ianuarie 1970. Web. 24 aprilie 2017.
3. Alberts, Bruce. "Transportul de la ER prin Aparatul Golgi" Biologie moleculara a celulei. Ediția a 4-a. Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., 01 ianuarie 1970. Web. 24 aprilie 2017.

Datorită fotografiei:
1. "Diagrama sistemelor endomembrante en" De Mariana Ruiz LadyofHats - (Domeniul Public) prin Wikimedia Wikimedia
2. "Aparatul Golgi (versiunea fără margini) -en" De Kelvinsong - Muncă proprie (CC BY 3.0) prin Wikimedia Commons