Die Morphologie und Funktion des endoplasmatischen Retikulums (ER)

Nützliche Hinweise zur Morphologie und Funktion des endoplasmatischen Retikulums (ER)!

Mit der Entwicklung der Elektronenmikroskopie wurde beobachtet, dass die Grundsubstanz einer Zelle wie die anderen großen Zellkörper, wie z. B. der Kern und Mitochondrien, in mehrere Kompartimente unterteilt ist. Diese hochgeordnete Anordnung der Membranen stellt einen zellulären Hintergrund dar, der als Ergastoplasma oder endoplasmatisches Retikulum bezeichnet wird.

Bild mit freundlicher Genehmigung: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9e/Blausen_Reticulum.png

Nach Porter (1961) ist "das endoplasmatische Retikulum ein komplexes, feinverteiltes vakuolares System, das sich vom Zellkern im gesamten Zytoplasma bis zu den Zellrändern erstreckt". Mit anderen Worten besteht das endoplasmatische Retikulum aus Membranen, die eine Reihe kontinuierlicher und diskontinuierlicher Vakuolen einschließen, die im Zytoplasma gefunden werden und alle teilchenförmigen Strukturen ausschließen.

Diese Membranen des Ergastoplasmas können sich während der Teilung der Zellen, die sie erscheinen, in verschiedenen Richtungen angeordnet haben und schnell verschwinden. Sie bilden aber zumindest in den Zellen von Leber und Pankreas eine auffällige Struktur. Das endoplasmatische Retikulum besteht aus einem membranbegrenzten Zisternen- (sackähnlichen) System, das sich in unterschiedlichem Maße von der Kernmembran im Inneren bis zur Plasmamembran an der Außenseite der Zelle erstreckt. Die Kernmembran kann als Teil des endoplasmatischen Rektikulums betrachtet werden, oder um das Bild zu drehen, ist das endoplasmatische Retikulum eine Erweiterung des Zellkerns im Zytoplasma.

Morphologie:

Das endoplasmatische Retikulum weist eine variable Morphologie auf, und jede Zellart hat ein charakteristisches ER. Das ER kann lose organisiert sein oder seine Membranen können fest im Zytoplasma gepackt sein. Darüber hinaus können die Membranen entweder rau oder glatt sein.

Das raue oder granulare ER kommt in jenen Zellen, die an der Proteinsynthese beteiligt sind, in großer Zahl vor. Diese chemische Kapazität besteht in elektronendichten Partikeln (Mikrosomen), die reich an Ribose-Nukleinsäure (RNA) sind. Da Ribosomen im Zytoplasma frei leben, ist ihre Assoziation mit ER nicht notwendig.

Andererseits liefert die Assoziation von Ribosomen mit Membranen der intakten Zelle kein Mittel zur Kompartimentierung spezifischer chemischer Reaktionen. Darüber hinaus sorgen die ER-Membranen auch für eine enorme Oberflächenvergrößerung in der Zelle. Wenn akzeptiert wird, dass Enzyme Teil von Membransystemen sind, kann die Zelle lokale Synthesemuster besitzen.

Dem glatten oder agranularen ER fehlen die Ribosomen. Es gibt wahrscheinlich keine scharfe morphologische Diskontinuität zwischen glatten und rauen ER-Arten, aber die erstere ist besonders bei Zellen, die an der Synthese von Fettsubstanzen beteiligt sind, dh Lipiden in den Zellen der Talgdrüsen, oder Steroidhormonen in bestimmten endokrinen Drüsen. Die für diese Synthesen notwendigen Enzyme scheinen ein Teil der Membran selbst zu sein, da sie nicht physikalisch von den Membranfragmenten getrennt werden können.

Funktion:

Daher ist ER eine Art Zytoskelett, das Oberflächen für chemische Reaktionen, Transportwege für Materialien und Sammeldepots für synthetisierte Materialien bereitstellt. Wir finden auch das glatte ER insbesondere in diesen Zellen, die eine bestimmte Form beibehalten müssen; in diesen ist das ER auch eine strukturelle Komponente.

Die RNA-reichen Partikel, Mikrosomen genannt, sind besonders aktiv bei der Proteinsynthese, während die Membran selbst an der Synthese von Steroiden beteiligt zu sein scheint, einer Gruppe von Verbindungen, zu denen bestimmte Hormone gehören. Daher betrachten wir das endoplasmatische Retikulum als den wichtigsten Fertigungsbereich unserer Fabrik (Zelle), obwohl wir weit davon entfernt sind, seine Funktionsweise als Ganzes zu verstehen.