Forholdet mellom endoplasmisk retikulum og Golgi-apparatur
Share
Endoplasmatisk retikulum og Golgi-apparatet er to membranbundne organeller funnet i eukaryoter. Begge disse organellene er nært forbundet og funksjonelt relatert. Både endoplasmatisk retikulum (ER) og Golgi-apparatet er to komponenter i endomembran-systemet i en celle. Lysosomer og vesikler er de andre komponentene i endomembran-systemet. To typer ER er funnet i den eukaryote cellen, grov ER og jevn ER. Ribosomer er bundet med grov ER, og transporterer syntetiserte polypeptidkjeder inn i grov ER. Post-translasjonelle modifikasjoner av proteinene finner sted inne i ER, som modner proteiner. Disse modne proteiner blir transportert inn i Golgi-apparatet for å bli transportert til deres endelige destinasjon, enten i lysosomer, plasmamembran eller utskilles fra cellen til det ekstracellulære miljø. Sekresjonen i det ekstracellulære miljøet oppstår ved eksocytose.
Denne artikkelen forklarer,
1. Hva er endoplasmisk retikulum
- Struktur, Funksjoner
2. Hva er Golgi Apparatus
- Struktur, Funksjoner
3. Forholdet mellom endoplasmisk retikulum og Golgi-apparatur
- Likheter mellom Endoplasmisk Reticulum og Golgi Apparatus
- Forskjellen mellom endoplasmatisk retikulum og Golgi-apparatet
4. Hvordan transporteres proteiner ut av endoplasmatisk retikulum til Golgi Apparatus
Hva er endoplasmisk retikulum
Endoplasmisk retikulum (ER), som er en organell som finnes i eukaryoter, inneholder flatete membranøse sekker, sammenkoblet med hverandre. Disse sacs er rørlignende strukturer, som kalles cisternae. Cisternae holdes sammen av cytoskelettet i cellen. To typer ER er funnet: glatt ER og grov ER. Bare grov ER inneholder bundet ribosomer til membranen til ER. Glatt ER er involvert i lipidmetabolismen. Rough ER gir steder for proteinsyntese.
Hva er Golgi Apparatus
Golgi-apparatet er et annet organel som finnes i eukaryotiske celler. Den består av væskefylte, fire til seks cisternae. Golgi-apparatet gir et sted for syntetiske stoffer for karbohydrater som pektin og hemicellulose. Glykosaminoglykaner, som finnes i den ekstracellulære matriksen til dyreceller, syntetiseres også i Golgi-apparatet. To ansikter kan identifiseres i Golgi: cis ansikt og trans-ansikt.
Forholdet mellom endoplasmisk retikulum og Golgi-apparatur
Likheter mellom Endoplasmisk Reticulum og Golgi Apparatus
Både ER og Golgi-apparatet er involvert i dannelsen av endomembran-systemet i cellen. De består av flatete, membranøse, væskefylte sekker kalt cisternae. Cisternae holdes sammen av cytoskelettet i cellen.
Rough ER gir steder for proteinsyntese i cellen. Ribosomer er bundet til membranen av grov ER. De translaterte proteinene blir eksportert til ER for modning. Disse proteinene blir igjen transportert inn i Golgi-apparatet for ytterligere modning og sortering ut for deres endelige destinasjon. Derfor er både ER og Golgi apparater involvert i proteinmetning. Nysyntetiserte polypeptidkjeder interagerer med kaperonproteiner i ER-lumen. Proteinene, som skal sekreseres og bestemmes til celleoverflaten, oppnår deres 3D-struktur ved å danne disulfidbindinger mellom cysteinrester i polypeptidkjeden. Dannelsen av disulfidbindinger mellom cysteinrester lettes av protein disulfid isomerase funnet i ER. Når proteiner oppnår sin riktige 3D-struktur, blir de frigjort fra chaperonproteinene. Glykosylering, som er tilsetning av polysakkaridkjeder i proteinet, forekommer også i ER. Vanligvis blir membranproteiner og sekresjonsproteiner glykosylert. Noen glykosyleringer forekommer i ER og de andre forekommer i Golgi-apparatet.
Både ER og Golgi-apparatet er i stand til å danne transportvesker. Proteiner bestemt til lysosomer, plasmamembran eller sekresjon, blir transportert fra ER til Golgi-apparat av små transportvesikler kalt COPII-belagte transporterte vesikler. Golgi-apparatet danner også sekretoriske vesikler for å transportere sorterte proteiner til deres endelige destinasjoner. Endomembran system av cellen er vist i Figur 1.
Figur 1: Endemembran system av cellen
Forskjellen mellom endoplasmisk retikulum og Golgi Apparatus
Cisternae i ER er sammenkoblet med hverandre, forenkling av transport av makromolekyler gjennom cellen. I kontrast inneholder cisternae i Golgi-apparatet fire til seks små cisternae. De er ikke sammenkoblet med hverandre. Men to ansikter kan identifiseres i Golgi som cis ansikt og trans ansikt. En retningsstrøm av materiale fra cis cisternae til trans cisternae blir observert i Golgi. De sekretoriske vesiklene går inn i Golgi fra sitt cis ansikt og modnes og dissocieres fra trans ansikt. Nettverket av rørformede og cisternal strukturer funnet på hver side av Golgi kalles cis Golgi-nettverket (CGN) og trans Golgi-nettverket (TGN). Transport av proteiner fra CGN til TGN kalles vaskulær transport. Strukturen til Golgi-apparatet er vist i figur 2.
ER og Golgi-apparater er også involvert i andre funksjoner i cellen. Glatt ER er involvert i lipidmetabolismen. I motsetning til dette gir Golgi-apparatet et sted for karbohydratsyntesen som pektin og hemicellulose. Glykosaminoglykaner, som finnes i den ekstracellulære matrisen til dyreceller, syntetiseres også i Golgi-apparatet.
Figur 2: Golgi-apparat
Hvordan transporteres proteiner ut av endoplasmatisk retikulum til Golgi Apparatus
De fleste proteiner som er oversatt er bestemt til ER, Golgi-apparat, lysosomer eller plasmamembran. Banen som utskiller proteiner fra ER til Golgi-apparatet, transporterer til andre destinasjoner kalles biosyntetisk-sekretorisk vei. Disse proteinene syntetiseres av ribosomer, som er bundet til det grove ER. De translaterte polypeptidkjedene transporteres inn i ER. Proteinfolding og -behandling foregår i ER. Golgi-apparatet er fabrikken som mottar proteiner fra ER. Den er funnet i utgangsrotten til ER. Fra ER, blir modne proteiner transportert inn i Golgi-apparatet. Denne transporten skjer med små vesikler kalt COPII-belagte transporterte vesikler, som går ut av ER-utgangssteder.
COPII-belagte transportvesker kommer inn i Golgi-apparatet fra cis ansiktet på organellen ved å fusjonere med membranen av cis cisternae. Proteinene kommer da inn i CGN og blir i rekkefølge transportert inn i TGN, mens de modnes videre og forberedt for deres endelige destinasjoner. Proteiner i Golgi-apparatet kan være bestemt til lysosomer, plasmamembran eller utskilles ut i det ekstracellulære miljø. Fra TGN forlater modne proteiner Golgi av sekretoriske vesikler.
Konklusjon
ER, Golgi-apparat, lysosomer og sekretoriske vesikler kalles kollektivt endomembran-systemet i den eukaryote celle. ER inneholder harde og glatte overflater på den. Glatt ER er involvert i lipidmetabolismen. Grov ER er involvert i proteinsyntesen ved å binde ribosomer inn i membranen. Proteinene syntetisert i ribosomene transporteres til grov ER. Inne i ER, gjennomgår disse proteinene modning ved post-translasjonelle modifikasjoner. Oligosakkarid-merkede proteiner transporteres fra ER til Golgi-apparat gjennom små transportvesikler, kalt COPII-belagte vesikler. Disse proteinene kommer inn i Golgi ved CGN og transporteres til TGN, mens de sorteres ut for å bli transportert til deres eventuelle destinasjon. Transport av proteiner fra CGN til TGN kalles vaskulær transport. Under vaskulær transport gjennomgår proteiner fortsatt modifikasjoner som glykosylering. De sorterte proteiner blir transportert inn i enten lysosomer, plasmamembran eller utskilles ut i det ekstracellulære miljø. Transport av translaterte proteiner fra ribosomer til Golgi-apparatur gjennom endoplasmatisk retikulum kalles biosyntetisk-sekretorisk bane.
Henvisning:
1. Cooper, Geoffrey M. "Endoplasmisk Reticulum." Cellen: En Molekylær Tilnærming. Andre utgave. U.S. National Library of Medicine, 01 Jan. 1970. Web. 24. april 2017.
2. Cooper, Geoffrey M. "The Golgi Apparatus." Cellen: En Molekylær Tilnærming. Andre utgave. U.S. National Library of Medicine, 01 Jan. 1970. Web. 24. april 2017.
3. Alberts, Bruce. "Transport fra ER gjennom Golgi Apparatus." Molecular Biology of the Cell. 4. utgave. U.S. National Library of Medicine, 01 Jan. 1970. Web. 24. april 2017.
Bilde Courtesy:
1. "Endomembrane system diagram no" Av Mariana Ruiz LadyofHats - (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Golgi-apparat (grenseløs versjon)" og "Av Kelvinsong - Eget arbeid (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
