Mạng lưới nội chất trơn: Đặc điểm, cấu trúc và chức năng

Mạng lưới nội chất trơn là một cơ quan tế bào màng có mặt trong các tế bào nhân chuẩn. Trong hầu hết các tế bào, nó được tìm thấy ở tỷ lệ nhỏ. Trong lịch sử, mạng lưới nội chất đã được chia thành mịn và thô. Sự phân loại này dựa trên sự hiện diện hay không của ribosome trong màng.

Sự trơn tru không có các cấu trúc này gắn liền với màng của nó và bao gồm một mạng lưới các ống và ống nối với nhau và phân bố khắp bên trong tế bào. Mạng lưới này rộng và được coi là cơ quan tế bào lớn nhất

Organelle này chịu trách nhiệm cho quá trình sinh tổng hợp lipid, trái ngược với mạng lưới nội chất thô, có chức năng chính là tổng hợp và xử lý protein. Nó có thể được quan sát trong tế bào như một mạng lưới hình ống được kết nối với nhau, với hình dạng không đều hơn khi so sánh với mạng lưới nội chất thô.

Cấu trúc này lần đầu tiên được quan sát vào năm 1945 bởi các nhà nghiên cứu Keith Porter, Albert Claude và Ernest Fullam.

Đặc điểm chung

Mạng lưới nội chất trơn là một loại mạng lưới có mạng lưới các ống bị rối loạn, thiếu các ribosome. Chức năng chính của nó là tổng hợp lipit cấu trúc màng trong các tế bào nhân chuẩn và hormone. Tương tự như vậy, nó tham gia vào cân bằng nội môi canxi và phản ứng giải độc tế bào.

Enzymatic, mạng lưới nội chất trơn là linh hoạt hơn so với thô, cho phép nó thực hiện một số lượng lớn hơn các chức năng.

Không phải tất cả các tế bào đều có một mạng lưới nội chất mịn đồng nhất và đồng nhất. Trên thực tế, trong hầu hết các tế bào, các vùng này khá hiếm và sự khác biệt giữa mạng lưới trơn và thô không thực sự rõ ràng.

Tỷ lệ giữa mịn và thô phụ thuộc vào loại tế bào và chức năng. Trong một số trường hợp, cả hai loại mạng không chiếm các vùng tách biệt về mặt vật lý, với các khu vực nhỏ không có ribosome và các vỏ bọc khác.

Địa điểm

Trong các tế bào nơi chuyển hóa lipid hoạt động, mạng lưới nội chất trơn rất phong phú.

Ví dụ là các tế bào của gan, vỏ thượng thận, tế bào thần kinh, tế bào cơ, buồng trứng, tinh hoàn và tuyến bã nhờn. Các tế bào tham gia vào quá trình tổng hợp hormone có các khoang lớn của mạng lưới trơn, nơi các enzyme được tìm thấy để tổng hợp lipid nói trên.

Cấu trúc

Mạng lưới nội chất trơn và thô tạo thành một cấu trúc liên tục và là một ngăn duy nhất. Màng lưới được tích hợp với màng nhân.

Cấu trúc của mạng lưới khá phức tạp vì có một số miền trong một ống dẫn liên tục (không có ngăn), được ngăn cách bởi một màng duy nhất. Các khu vực sau đây có thể được phân biệt: vỏ hạt nhân, mạng ngoại vi và mạng hình ống liên kết với nhau.

Sự phân chia lịch sử của mặt kẻ ô bao gồm thô và mịn. Tuy nhiên, sự tách biệt này là vấn đề tranh luận gay gắt giữa các nhà khoa học. Các bể có ribosome trong cấu trúc của chúng và do đó mạng lưới được coi là thô. Ngược lại, các ống thiếu các bào quan này và vì lý do này mà mạng lưới được gọi là trơn tru.

Mạng lưới nội chất trơn láng phức tạp hơn so với thô. Loại thứ hai có kết cấu dạng hạt hơn, nhờ sự hiện diện của ribosome.

Hình thức điển hình của mạng lưới nội chất trơn là một mạng lưới đa giác ở dạng ống. Những cấu trúc này rất phức tạp và có số lượng nhánh cao, tạo ra vẻ ngoài tương tự như của miếng bọt biển.

Trong một số mô được nuôi trong phòng thí nghiệm, mạng lưới nội chất trơn được nhóm lại thành các bộ bể chứa xếp chồng lên nhau. Chúng có thể được phân phối dọc theo tế bào chất hoặc liên kết với lớp vỏ hạt nhân.

Chức năng

Mạng lưới nội chất trơn tru chủ yếu chịu trách nhiệm tổng hợp lipid, lưu trữ canxi và giải độc tế bào, đặc biệt là trong các tế bào gan. Ngược lại, quá trình sinh tổng hợp và biến đổi protein xảy ra ở phần thô. Dưới đây là một lời giải thích chi tiết về từng chức năng nói trên:

Sinh tổng hợp lipid

Mạng lưới nội chất trơn là khoang chính trong đó lipid được tổng hợp. Do bản chất lipid của chúng, các hợp chất này không thể được tổng hợp trong môi trường nước, chẳng hạn như cytosol của tế bào. Tổng hợp của nó phải được thực hiện liên kết với các màng hiện có.

Các phân tử sinh học này là cơ sở của tất cả các màng sinh học, bao gồm ba loại lipit cơ bản: phospholipids, glycolipids và cholesterol. Các thành phần cấu trúc chính của màng là các phospholipid.

Phospholipids

Đây là những phân tử lưỡng tính; Chúng có đầu cực (ưa nước) và chuỗi carbon không phân cực (hydrobica). Nó là một phân tử glycerol liên kết với axit béo và một nhóm phốt phát.

Quá trình tổng hợp xảy ra ở phía cytosol của màng lưới nội chất. Coenzyme A tham gia vào việc chuyển axit béo thành glycerol 3 phosphate. Nhờ một enzyme neo trong màng, phospholipids có thể được đưa vào nó.

Các enzyme có mặt ở phía tế bào của màng lưới có thể xúc tác sự liên kết của các nhóm hóa học khác nhau với phần ưa nước của lipid, tạo ra các hợp chất khác nhau như phosphatidylcholine, phosphatidylserine, phosphatidyletanolamine.

Khi các lipit được tổng hợp, chúng chỉ được thêm vào một bên của màng (nhớ rằng các màng sinh học được sắp xếp như một lớp kép lipid). Để tránh sự tăng trưởng không đối xứng của cả hai bên, một số phospholipid phải di chuyển đến nửa kia của màng.

Tuy nhiên, quá trình này không thể xảy ra một cách tự nhiên, vì nó đòi hỏi sự đi qua của vùng cực của lipid bên trong màng. Flipase là các enzyme chịu trách nhiệm duy trì sự cân bằng giữa các lipid của hai lớp.

Cholesterol

Các phân tử cholesterol cũng được tổng hợp. Về mặt cấu trúc, lipid này bao gồm bốn vòng. Nó là một thành phần quan trọng trong màng huyết tương động vật và cũng cần thiết cho quá trình tổng hợp hormone.

Cholesterol điều chỉnh tính lưu động của màng và đó là lý do tại sao nó rất quan trọng trong các tế bào động vật.

Ảnh hưởng cuối cùng đến tính lưu động phụ thuộc vào nồng độ cholesterol. Ở mức bình thường của cholesterol trong màng và khi đuôi của lipit tạo ra nó dài, cholesterol hoạt động bất động chúng, làm giảm tính lưu động của màng.

Hiệu quả là ngược lại khi mức cholesterol giảm. Khi tương tác với đuôi của lipit, tác động gây ra là sự phân tách của chúng, do đó làm giảm tính lưu động.

Ceramides

Sự tổng hợp của ceramide xảy ra trong mạng lưới nội chất. Ceramides là tiền chất lipid quan trọng (không phải là dẫn xuất glycerol) cho màng huyết tương, chẳng hạn như glycolipids hoặc sprialomyelin. Sự chuyển đổi ceramide này xảy ra trong bộ máy Golgi.

Lipoprotein

Mạng lưới nội chất trơn có nhiều trong tế bào gan (tế bào gan). Trong ngăn này xảy ra sự tổng hợp lipoprotein. Những hạt này chịu trách nhiệm vận chuyển lipid đến các bộ phận khác nhau của cơ thể.

Xuất khẩu lipid

Các lipid được xuất khẩu thông qua các túi tiết. Vì các màng sinh học được cấu thành bởi lipit, màng của các túi có thể hợp nhất với chúng và giải phóng nội dung cho một cơ quan khác.

Mạng lưới nội soi

Trong các tế bào cơ vân có một loại mạng lưới nội chất trơn rất đặc biệt được hình thành bởi các ống gọi là lưới nội soi sarcoplasmic. Khoang này bao quanh mỗi myofibril. Nó được đặc trưng bởi có máy bơm canxi và điều chỉnh sự hấp thu và giải phóng của chúng. Vai trò của nó là trung gian co cơ và thư giãn.

Khi có nhiều ion canxi trong mạng lưới sarcoplasmic so với sarcoplasm, tế bào ở trạng thái nghỉ.

Phản ứng giải độc

Mạng lưới nội chất trơn của các tế bào gan tham gia vào các phản ứng giải độc để loại bỏ các hợp chất hoặc thuốc độc hại khỏi sinh vật.

Một số họ enzyme, như cytochrom P450, xúc tác các phản ứng khác nhau ngăn chặn sự tích tụ các chất chuyển hóa có khả năng gây độc. Những enzyme này thêm các nhóm hydroxyl vào các phân tử "có hại" kỵ nước và được tìm thấy trong màng.

Sau đó, một loại enzyme khác gọi là UDP glucuronyl transferase, bổ sung các phân tử có điện tích âm, ra đời. Đây là cách các hợp chất rời khỏi tế bào, đến máu và được loại bỏ bởi nước tiểu. Một số loại thuốc được tổng hợp trong mạng lưới là barbiturat và rượu.

Kháng thuốc

Khi mức độ cao của các chất chuyển hóa độc hại đi vào lưu thông, các enzyme tham gia vào các phản ứng giải độc này được kích hoạt, làm tăng nồng độ của chúng. Tương tự như vậy, trong những điều kiện này, mạng lưới nội chất trơn sẽ tăng diện tích bề mặt của nó lên đến hai lần chỉ trong vài ngày.

Đó là lý do tại sao tỷ lệ kháng với một số loại thuốc được tăng lên và để đạt được hiệu quả cần phải sử dụng liều cao hơn. Phản ứng kháng thuốc này không hoàn toàn cụ thể và có thể dẫn đến kháng một số loại thuốc cùng một lúc. Nói cách khác, việc lạm dụng một loại thuốc nào đó có thể dẫn đến sự kém hiệu quả của một loại thuốc khác.

Gluconeogenesis

Gluconeogenesis là một con đường trao đổi chất trong đó sự hình thành glucose từ các phân tử khác với carbohydrate xảy ra.

Trong mạng lưới nội chất trơn là enzyme glucose 6 phosphatase, chịu trách nhiệm xúc tác cho sự chuyển glucose 6 phosphate thành glucose.

Tham khảo

1. Borgese, N., Francolini, M., & Snapp, E. (2006). Kiến trúc lưới nội chất: cấu trúc trong thông lượng. Ý kiến ​​hiện tại về Sinh học tế bào, 18 (4), 358-364.
2. Campbell, NA (2001). Sinh học: Khái niệm và mối quan hệ . Giáo dục Pearson.
3. Tiếng Anh, AR, & Voeltz, GK (2013). Cấu trúc lưới nội chất và liên kết với các bào quan khác. Quan điểm về cảng mùa xuân lạnh trong sinh học, 5 (4), a013227.
4. Eynard, AR, Valentich, MA, & Rovasio, RA (2008). Mô học và phôi học của con người: cơ sở tế bào và phân tử . Ed. Panamericana Y tế.
5. Voeltz, GK, Rolls, MM, & Rapoport, TA (2002). Cấu trúc tổ chức của mạng lưới nội chất. Báo cáo EMBO, 3 (10), 944-950.