Förhållande mellan endoplasmisk retikulum och Golgi-apparat
Share
Endoplasmisk retikulum och Golgi-apparatur är två membranbundna organeller som finns i eukaryoter. Båda dessa organeller är nära associerade och funktionellt relaterade. Både endoplasmatisk retikulum (ER) och Golgi-apparaten är två komponenter i endomembransystemet i en cell. Lysosomer och blåsor är de andra komponenterna i endomembran systemet. Två typer av ER finns i den eukaryota cellen, grov ER och mjuk ER. Ribosomer är bundna med grov ER, som transporterar syntetiserade polypeptidkedjor i grov ER. Efter translationella modifieringar av proteinerna äger rum inuti ER, som mognar proteinerna. Dessa mogna proteiner transporteras till Golgi-apparaten för att transporteras till deras slutliga destination antingen i lysosomer, plasmamembran eller utsöndras från cellen till den extracellulära miljön. Utsöndringen i den extracellulära miljön sker genom exocytos.
Denna artikel förklarar,
1. Vad är endoplasmisk retikulum
- Struktur, Funktioner
2. Vad är Golgi Apparatus
- Struktur, Funktioner
3. Förhållande mellan endoplasmisk retikulum och Golgi-apparat
- Likheter mellan endoplasmisk retikulum och Golgi Apparatus
- Skillnad mellan endoplasmisk retikulum och Golgi-apparat
4. Hur transporteras proteiner från endoplasmisk retikulum till Golgi Apparatus
Vad är endoplasmisk retikulum
Endoplasmisk retikulum (ER), som är en organell som finns i eukaryoter, innehåller platta membranösa sacs, sammankopplade med varandra. Dessa säckar är rörliknande strukturer, som kallas cisternae. Cisternae hålls ihop av cytoskeletten i cellen. Två typer av ER finns: slät ER och grov ER. Endast grov ER innehåller bundna ribosomer i membranet i ER. Smidig ER är inblandad i lipidmetabolism. Rough ER ger ställen för proteinsyntes.
Vad är Golgi Apparatus
Golgi-apparatur är en annan organell som finns i eukaryota celler. Den består av vätskefyllda, fyra till sex cisternae. Golgi-apparat ger en plats för synteser för kolhydrater som pektin och hemicellulosa. Glykosaminoglykaner, som finns i djurcellens extracellulära matris syntetiseras också i Golgi-apparaten. Två ansikten kan identifieras i Golgi: cis ansikte och trans ansikte.
Förhållande mellan endoplasmisk retikulum och Golgi-apparat
Likheter mellan endoplasmisk retikulum och Golgi Apparatus
Både ER och Golgi-apparater är involverade i bildandet av endomembran-systemet i cellen. De är uppbyggda av platta, membranösa, vätskefyllda säckar som kallas cisternae. Cisternae hålls ihop av cytoskeletten i cellen.
Grov ER ger ställen för proteinsyntesen i cellen. Ribosomer är bundna till det hårda ER-membranet. De översatta proteinerna exporteras till ER för modning. Dessa proteiner transporteras igen till Golgi-apparatur för ytterligare modning och sortering ut för deras slutliga destination. Därför är både ER och Golgi-apparater involverade i proteinmognad. Ny syntetiserade polypeptidkedjor interagerar med chaperonproteiner i ER-lumenet. Proteinerna, som skall utsöndras och avsedda för cellytan, uppnår sin 3D-struktur genom att bilda disulfidbindningar mellan cysteinrester i polypeptidkedjan. Bildningen av disulfidbindningar mellan cysteinrester är underlättad av proteindisulfidisomeras som finns i ER. När proteiner uppnår sin riktiga 3D-struktur frigörs de från chaperonproteinerna. Glykosylering, som är tillsättningen av polysackaridkedjor i proteinet, förekommer också i ER. Vanligtvis glykosyleras membranproteiner och utsöndringsproteiner. Vissa glykosyleringar förekommer i ER och de andra förekommer i Golgi-apparaten.
Både ER och Golgi-apparater kan bilda transportblåsor. Proteiner som är avsedda för lysosomer, plasmamembran eller sekretion transporteras från ER till Golgi-apparat av små transportvesiklar som kallas COPII-belagda transporterade vesiklar. Golgiapparaten bildar också sekretoriska vesiklar för att transportera sorterade proteiner till sina slutliga destinationer. Endomembran systemet i cellen visas i Figur 1.
Figur 1: Endomembran-systemet i cellen
Skillnad mellan endoplasmisk retikulum och Golgi Apparatus
Cisternae i ER är sammankopplade med varandra, vilket underlättar transporten av makromolekyler i hela cellen. Däremot innehåller cisternae i Golgi-apparaten fyra till sex små cisternae. De är inte sammankopplade med varandra. Men två ansikten kan identifieras i Golgi som cis ansikte och trans ansikte. Ett riktningsflöde av material från cis cisternae till trans cisternae observeras i Golgi. De sekretoriska vesiklarna kommer in i Golgi från sitt cis ansikte och mogna och dissocieras från trans ansikte. Nätverket av rörformiga och cisternal strukturer som finns på båda sidor av Golgi kallas cis Golgi-nätverket (CGN) och trans Golgi-nätverket (TGN). Transporten av proteiner från CGN till TGN kallas kärltransport. Golgi-apparatens struktur visas i figur 2.
ER och Golgi-apparater är också inblandade i andra funktioner i cellen. Smidig ER är inblandad i lipidmetabolism. I motsats härtill ger Golgi-apparat en plats för kolhydratsyntesen såsom pektin och hemicellulosa. Glykosaminoglykaner, som finns i den extracellulära matrisen av djurcellerna syntetiseras också i Golgi-apparaten.
Figur 2: Golgi-apparat
Hur transporteras proteiner från endoplasmisk retikulum till Golgi Apparatus
De flesta proteiner som är översatta är avsedda för ER, Golgi-apparatur, lysosomer eller plasmamembran. Banan som utsöndrar proteiner från ER till Golgi-apparat, transporterar till andra destinationer kallas biosyntetisk-sekretorisk vägen. Dessa proteiner syntetiseras av ribosomer, vilka är bundna till den grova ER. De översatta polypeptidkedjorna transporteras till ER. Proteinveckning och bearbetning sker inom ER. Golgi apparat är fabriken som mottar proteiner från ER. Det finns i utgångsroten av ER. Från ER transporteras mogna proteiner till Golgi-apparaten. Denna transport sker av små vesiklar som kallas COPII-belagda transporterade vesiklar, som går ut från ER-utgångsplatser.
COPII-belagda transportblåsor kommer in i Golgi-apparaten från cis ansiktet på organellen genom att smälta med membranet av cis cisternae. Proteinerna matar sedan in CGN och transporteras sekventiellt i TGN, medan de vidare mognas och beredas för deras slutliga destinationer. Proteiner i Golgi-apparaten kan vara avsedda att lysosomer, plasmamembran eller utsöndras ut i den extracellulära miljön. Från TGN lämnar mogna proteiner Golgi genom sekretoriska vesiklar.
Slutsats
ER, Golgi-apparatur, lysosomer och sekretoriska vesiklar kallas kollektivt endomembran-systemet i den eukaryota cellen. ER innehåller grova och släta ytor på den. Smidig ER är inblandad i lipidmetabolism. Grov ER är involverad i proteinsyntesen genom att binda ribosomer i dess membran. De proteiner som syntetiseras i ribosomer transporteras till grov ER. Inuti ER, genomgår dessa proteiner mognad med post-translationella modifieringar. Oligosackaridmärkta proteiner transporteras från ER till Golgi-apparatur genom små transportvesiklar som kallas COPII-belagda vesiklar. Dessa proteiner kommer in i Golgi av CGN och transporteras till TGN, medan de sorteras ut för att transporteras till deras slutliga destination. Transporten av proteiner från CGN till TGN kallas kärltransport. Under kärltransporten genomgår proteiner fortfarande modifieringar som glykosylering. De sorterade proteinerna transporteras till antingen lysosomer, plasmamembran eller utsöndras ut till den extracellulära miljön. Transporten av translaterade proteiner från ribosomer till Golgi-apparatur genom endoplasmatisk retikulum kallas biosyntetisk sekretorisk väg.
Referens:
1. Cooper, Geoffrey M. "Endoplasmic Reticulum." Cell: En Molekylär Approach. 2: a upplagan. U.S. National Library of Medicine, 01 jan 1970. Web. 24 april 2017.
2. Cooper, Geoffrey M. "Golgi Apparaten." Cell: En Molekylär Approach. 2: a upplagan. U.S. National Library of Medicine, 01 jan 1970. Web. 24 april 2017.
3. Alberts, Bruce. "Transport från ER via Golgi Apparaten." Molecular Biology of the Cell. 4: e upplagan. U.S. National Library of Medicine, 01 jan 1970. Web. 24 april 2017.
Image Courtesy:
1. "Endomembran system diagram en" Av Mariana Ruiz LadyofHats - (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Golgi-apparat (gränslös version) -en" Av Kelvinsong - Egent arbete (CC BY 3.0) via Wikimedia Commons
