Endoplazmatické retikulum (ER) je prítomné v každej eukaryotickej bunke okrem zrelých erytrocyty. Je to bunková organela s viacerými funkciami. Bez ER by bunka a tým aj organizmus neboli životaschopné.
Čo je to endoplazmatické retikulum?
Endoplazmatické retikulum (ER) je veľmi štrukturálne bohatá bunková organela s kanálovým systémom dutín. Dutiny sú obklopené membránami. V eukaryotickej bunke vykonáva ER rôzne úlohy. Má úložisko, detoxikácia, riadiace alebo syntézne funkcie. Nachádza sa v cytoplazme bunky a je v tesnom kontakte s jadrovým obalom jadra. Ďalej sa rozlišuje medzi hrubou a hladkou ER. Obe formy patria do endoplazmatického retikula, majú však odlišné funkcie. Drsný ER má ribozómy na povrchu membrány. Naproti tomu plynulá ER, ako už z názvu vyplýva, je plynulá. Nemá ribozómy. Termín endoplazmatické retikulum sa skladá z troch častí. Endo je grécky výraz pre vnútro. Plazmatická označuje bunkovú plazmu a retikulum je latinský výraz pre retikulum. Preložené, endoplazmatické retikulum je teda retikulárna organela, ktorá sa nachádza v cytoplazme bunky.
Anatómia a štruktúra
Endoplazmatické retikulum je bludiskom kanálov, vezikúl a štruktúr podobných vaku (cisternae), ktoré sú obklopené membránou. Z tohto dôvodu je polovica všetkých membrán v bunke umiestnená v ER. Membrány utesňujú lúmen (vnútro ER) z cytoplazmy. Membrána ER je priamo spojená s jadrovým obalom jadra a vytvára s ním jednotku. Lúmen ER je teda v priamej komunikácii s membránovým priestorom medzi jadrovým obalom, ktorý sa nazýva perinukleárny priestor. ER je čiastočne hladký a čiastočne drsný. Drsný ER má ribozómy na jeho povrchu, zatiaľ čo hladký ER je bez ribozómov. Obe formy ER sa líšia svojimi funkciami. Endoplazmatické retikulum nie je statické, ale podlieha neustálym zmenám. Existujú teda neustále rozširovania, štiepenie a fúzie membránových štruktúr. Tieto aktivity sú významne ovplyvnené cytoskeletom bunky. V rastlinných a živočíšnych bunkách rôzne proteíny zohrávajú úlohu pri zmenách endoplazmatického retikula. Zatiaľ čo v rastlinných bunkách a kvasinkách je hlavným determinantom F-aktín, v živočíšnych a ľudských bunkách je ER ovplyvnená hlavne mikrotubulmi. Mikrotubuly sú tubulárne vlákna z proteíny ktoré tvoria základ cytoskeletu. Počas delenia buniek tieto proteíny zabezpečiť, aby sa endoplazmatické retikulum prenieslo do dcérskych buniek.
Funkcia a úlohy
Ako na endoplazmatickom retikule, tak aj v ňom, prebieha veľa procesov syntézy, kontroly, modifikácie alebo transportu proteínov. Ďalej vytvára po rozdelení buniek nové jadrové membrány a utesňuje ich na prenos. ZN je tiež dôležitá vápnik ukladá v bunke, a preto hrá kľúčovú úlohu v signálnej transdukcii. Konkrétne vo svalových bunkách je zodpovedný za kontrakciu svalov vďaka svojej funkcii ako vápnik sprostredkovateľ. Tam sa tiež označuje ako sarkoplazmatické retikulum. Ako už bolo spomenuté, plynulé a hrubé ER majú rôzne funkcie. Hladký ER nemá ribozómy. Je zodpovedný za vápnik skladovanie, na metabolizmus uhľohydrátov, na tvorbu určitých lipidy ako fosfolipidy, mastné kyseliny alebo steroidy a pre detoxikácia reakcie vo vnútri aj vonku pečeň. Semenníky a vaječníky obsahujú obzvlášť veľké množstvo hladkého ER, pretože steroid hormóny testosterón a estrogén. Parenchymálne bunky pečeň sú tiež bohaté na hladké ER. Prebytok glukóza sa tam ukladá vo forme polyméru glukogénu. Hladký ER je tu zodpovedný za obnovené štiepenie glukogénu (glykogenolýza). Hladký ER obsahuje enzýmy vo svojej membráne, ktorá sa môže uvoľniť aj mimo pečeň a zasvätiť detoxikácia reakcie. Tieto takzvané CYP oxidujú exogénne substráty a vytvárajú ich voda-rozpustný. To umožňuje, aby produkty rozkladu toxínov opustili telo obličkami. Drsný ER plní dve dôležité funkcie. Kontroluje biosyntézu proteínov aj produkciu membrány prostredníctvom ribozómov. Proteínové reťazce sa viažu na ribozómy viazané na membránu a okamžite sa dostávajú do lúmenu ER. Proteíny tvorené v cytosóle tiež najskôr vstupujú do vnútra ER. Tam sú proteínové reťazce zložené a získavajú svoju trojrozmernú štruktúru. Na výrobu membrány membrána ER najskôr rastie, je odštiepená a transportovaná do ďalších štruktúr systému vnútornej membrány. Ribozómy endoplazmatického retikula tvoria zodpovedajúce membránové proteíny.
Choroby
Bez endoplazmatického retikula by organizmus nebol životaschopný. Mnoho funkcií ER je nevyhnutne potrebných pre život. Poruchy pohotovosti by tiež viesť k smrti organizmu. Napríklad v tele už nemohli prebiehať detoxikačné reakcie. Semenníky a vaječníky by bolo nefunkčné, pretože sex hormóny sa už nedali vyrobiť. Svaly a nervy už nebude fungovať bez ER, pretože by sa stratila funkcia ukladania vápnika. K prenosu stimulov by teda tiež už nedošlo. Delenie buniek by tiež už nebolo možné. Táto skutočnosť vedie k skutočnosti, že ER musí byť plne funkčný, aby bol organizmus životaschopný. Akákoľvek dysfunkcia je smrteľná. Preto ešte neboli opísané žiadne choroby, ktoré by boli priamo spôsobené dysfunkciou endoplazmatického retikula.
