एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम विशेषता, वर्गीकरण, संरचना और कार्य

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम यह एक झिल्लीदार कोशिका संगठन है जो सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में मौजूद होता है। यह जटिल प्रणाली एक सामान्य पशु कोशिका में लगभग आधे से अधिक झिल्लियों पर रहती है। झिल्ली तब तक जारी रहते हैं जब तक वे परमाणु झिल्ली से मिलते हैं, एक निरंतर तत्व बनाते हैं.

यह संरचना एक कोशिकीय के रूप में सेलुलर कोशिकाद्रव्य में वितरित की जाती है। यह एक प्रकार का नलिकाओं का नेटवर्क है जो बैग जैसी संरचनाओं के साथ एक दूसरे से जुड़ा होता है। प्रोटीन और लिपिड का जैवसंश्लेषण एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के अंदर होता है। लगभग सभी प्रोटीन जिन्हें कोशिकीय बाहरी में ले जाना चाहिए, वे रेटिकल से होकर गुजरते हैं.

रेटिकुलम झिल्ली न केवल साइटोप्लाज्मिक स्पेस से इस ऑर्गेनेल के इंटीरियर को अलग करने और इन सेलुलर डिब्बों के बीच अणुओं के परिवहन की मध्यस्थता के लिए जिम्मेदार है; यह लिपिड के संश्लेषण में भी शामिल है, जो कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली और अन्य जीवों के झिल्ली का हिस्सा होगा।.

रेटिकुलम को इसके झिल्ली में राइबोसोम की मौजूदगी या अनुपस्थिति के आधार पर, चिकनी और खुरदरे में विभाजित किया जाता है। किसी न किसी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में झिल्ली से जुड़े राइबोसोम होते हैं (राइबोसोम की उपस्थिति इसे "मोटा" रूप देती है) और नलिकाओं का आकार थोड़ा सीधा होता है.

दूसरी ओर, चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में राइबोसोम की कमी होती है और संरचना का आकार बहुत अधिक अनियमित होता है। मोटे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम का कार्य मुख्य रूप से प्रोटीन के प्रसंस्करण के लिए निर्देशित होता है। इसके विपरीत, चिकना लिपिड के चयापचय के लिए जिम्मेदार है.

सूची

• 1 सामान्य विशेषताएं
• 2 वर्गीकरण
  • 2.1 बीहड़ एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम
  • २.२ चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम
• 3 संरचना
  • 3.1 बोरे और नलिकाएं
• 4 कार्य
  • 4.1 प्रोटीन की तस्करी
  • ४.२ प्रोटीन स्राव
  • 4.3 मेम्ब्रेन प्रोटीन
  • 4.4 प्रोटीन की तह और प्रसंस्करण
  • 4.5 डाइसल्फ़ाइड पुल का निर्माण
  • 4.6 ग्लाइकोसिलेशन
  • 4.7 लिपिड का संश्लेषण
  • 4.8 कैल्शियम का संग्रहण
• 5 संदर्भ

सामान्य विशेषताएं

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम एक झिल्लीदार नेटवर्क है जो सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में मौजूद होता है। यह सैक्यूलस या सिस्टर्न और ट्यूबलर संरचनाओं से बना होता है जो नाभिक की झिल्ली के साथ एक निरंतरता बनाते हैं और पूरे सेल में वितरित होते हैं.

रेटिकुलम के लुमेन में ऑक्सीकरण वातावरण के अलावा, कैल्शियम आयनों की उच्च सांद्रता होती है। दोनों गुण आपको अपने कार्यों को पूरा करने की अनुमति देते हैं.

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम को कोशिकाओं में मौजूद सबसे बड़ा ऑर्गेनेल माना जाता है। इस डिब्बे के सेलुलर वॉल्यूम में लगभग 10% सेलुलर इंटीरियर शामिल है.

वर्गीकरण

रफ एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम

रफ एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम सतह पर राइबोसोम का उच्च घनत्व प्रस्तुत करता है। यह वह क्षेत्र है जहां प्रोटीन के संश्लेषण और संशोधन से संबंधित सभी प्रक्रियाएं होती हैं। इसकी उपस्थिति मुख्य रूप से ट्यूबलर है.

चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम

चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में राइबोसोम नहीं होता है। यह सेल प्रकारों में प्रचुर मात्रा में है जो लिपिड के संश्लेषण में एक सक्रिय चयापचय है; उदाहरण के लिए, वृषण और अंडाशय की कोशिकाओं में, जो स्टेरॉयड-उत्पादक कोशिकाएं हैं.

इसी तरह, चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम यकृत कोशिकाओं (हेपेटोसाइट्स) में काफी उच्च अनुपात में पाया जाता है। इस क्षेत्र में लिपोप्रोटीन का उत्पादन होता है.

रफ एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की तुलना में इसकी संरचना अधिक जटिल है। चिकने बनाम खुरदरे रेटिकुलम की प्रचुरता मुख्य रूप से सेल प्रकार और उसी के कार्य पर निर्भर करती है.

संरचना

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की भौतिक वास्तुकला एक निरंतर झिल्ली प्रणाली है जिसमें इंटरकनेक्टेड थैली और नलिकाएं होती हैं। ये झिल्लियां कोर तक फैलती हैं, एक एकल लुमेन बनाती हैं.

रिटिकल कई डोमेन द्वारा बनाया गया है। वितरण अन्य ऑर्गेनेल, विभिन्न प्रोटीनों और साइटोस्केलेटन के घटकों से जुड़ा हुआ है। ये इंटरैक्शन गतिशील हैं.

संरचनात्मक रूप से, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में परमाणु लिफाफा और परिधीय एंडोप्लास्मिक रेटिकुलम शामिल होते हैं, जो नलिकाओं और थैली द्वारा गठित होते हैं। प्रत्येक संरचना एक विशिष्ट कार्य से संबंधित है.

परमाणु आवरण, सभी जैविक झिल्लियों की तरह, एक लिपिड बाईलेयर से बना होता है। इसके द्वारा सीमांकित इंटीरियर को परिधीय नेटवर्क के साथ साझा किया गया है.

बोरे और नलिकाएं

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम बनाने वाले थैली सपाट होते हैं और आमतौर पर ढेर होते हैं। वे झिल्ली के किनारों पर घुमावदार क्षेत्र होते हैं। ट्यूबलर नेटवर्क एक स्थिर इकाई नहीं है; बढ़ सकता है और पुनर्गठन.

थैली और नलिकाओं की प्रणाली सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में मौजूद है। हालाँकि, यह सेल प्रकार के आधार पर रूप और संरचना में भिन्न होता है.

प्रोटीन संश्लेषण में महत्वपूर्ण कार्यों के साथ कोशिकाओं के रेटिकुलम मुख्य रूप से थैली से बना होता है, जबकि कोशिकाएं जो सबसे अधिक लिपिड संश्लेषण और कैल्शियम सिग्नलिंग से संबंधित होती हैं, वे अधिक संख्या में नलिकाओं से बनी होती हैं।.

उच्च संख्या में थैली वाले कोशिकाओं के उदाहरण अग्न्याशय और बी कोशिकाओं के स्रावी कोशिकाएं हैं। इसके विपरीत, मांसपेशियों की कोशिकाओं और यकृत कोशिकाओं में प्रमुख नलिकाओं का एक नेटवर्क होता है।.

कार्यों

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला में शामिल है जिसमें संश्लेषण, तस्करी और प्रोटीन की तह, और संशोधनों, जैसे कि डिस्फ़ाइड ब्रिडिंग, ग्लाइकोसिलेशन और ग्लाइकोलिपिड्स के अतिरिक्त शामिल हैं। इसके अलावा, यह झिल्ली लिपिड के जैवसंश्लेषण में भाग लेता है.

हाल के अध्ययनों ने रेटिकुलम को सेलुलर तनाव प्रतिक्रियाओं से जोड़ा है, और एपोप्टोसिस प्रक्रियाओं को भी प्रेरित कर सकता है, हालांकि तंत्र पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है। इन सभी प्रक्रियाओं को नीचे विस्तार से वर्णित किया गया है:

प्रोटीन की तस्करी

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम प्रोटीन तस्करी से निकटता से जुड़ा हुआ है; विशेष रूप से उन प्रोटीनों के लिए जिन्हें बाहर भेजा जाना चाहिए, गॉल्जी तंत्र को, लाइसोसोम को, प्लाज्मा झिल्ली को और, तार्किक रूप से, उन लोगों को जो एक ही एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से संबंधित हैं.

प्रोटीन का स्राव

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम सेल्युलर व्यवहार है जो प्रोटीन के संश्लेषण में शामिल है जिसे सेल से बाहर किया जाना चाहिए। इस समारोह को 60 के दशक में शोधकर्ताओं के एक समूह द्वारा स्पष्ट किया गया था, जो अग्न्याशय की कोशिकाओं का अध्ययन कर रहे हैं जिनका कार्य पाचन एंजाइमों को स्रावित करना है.

यह समूह, जॉर्ज पालडे के नेतृत्व में, रेडियोधर्मी अमीनो एसिड का उपयोग करके प्रोटीन लेबल करने में कामयाब रहा। इस तरह से ऑटोरैडोग्राफी नामक तकनीक द्वारा प्रोटीन को ट्रैक करना और उसका पता लगाना संभव था.

रेडियोएक्टिवली लेबल वाले प्रोटीन को एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में वापस खोजा जा सकता है। यह परिणाम इंगित करता है कि रेटिकुलम प्रोटीन के संश्लेषण में शामिल है जिसका अंतिम गंतव्य स्राव है.

इसके बाद, प्रोटीन गोल्गी तंत्र में चले जाते हैं, जहां वे पुटिकाओं में "पैक" होते हैं जिनकी सामग्री को गुप्त किया जाएगा.

विलयन

स्राव की प्रक्रिया होती है क्योंकि पुटिकाओं की झिल्ली कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली के साथ फ्यूज कर सकती है (दोनों एक लिपिड प्रकृति के हैं)। इस तरह, सामग्री सेलुलर बाहरी को जारी की जा सकती है.

दूसरे शब्दों में, गुप्त प्रोटीन (और लाइसोसोम और प्लाज्मा झिल्ली को निर्देशित प्रोटीन भी) एक विशिष्ट मार्ग का पालन करना चाहिए जिसमें किसी न किसी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, गोल्गी तंत्र, स्रावी पुटिका और, अंत में, कोशिका के बाहर शामिल है।.

झिल्ली प्रोटीन

जिन प्रोटीनों को कुछ बायोमेम्ब्रेन (प्लाज्मा मेम्ब्रेन, गोल्गी उपकरण की झिल्ली, लाइसोसोम या रेटिकुलम की झिल्ली) में शामिल किया जाना नियत किया जाता है, उन्हें रेटिकुलम मेम्ब्रेन में पहले डाला जाता है और तुरंत लुमेन में छोड़ा नहीं जाता। उन्हें स्रावी प्रोटीन के लिए एक ही मार्ग का पालन करना चाहिए.

ये प्रोटीन एक हाइड्रोफोबिक क्षेत्र द्वारा झिल्ली के अंदर स्थित हो सकते हैं। इस क्षेत्र में 20 से 25 हाइड्रोबिक एमिनो एसिड की एक श्रृंखला है, जो फॉस्फोलिपिड्स की कार्बन श्रृंखलाओं के साथ बातचीत कर सकती है। हालांकि, जिस तरह से इन प्रोटीनों को डाला जाता है वह परिवर्तनशील होता है.

कई प्रोटीन झिल्ली को केवल एक बार पार करते हैं, जबकि अन्य इसे बार-बार करते हैं। इसी तरह, यह कुछ मामलों में कार्बोक्सिल का टर्मिनल अंत या एमिनो टर्मिनल हो सकता है.

पेप्टाइड बढ़ने के दौरान उक्त प्रोटीन का अभिविन्यास स्थापित किया जाता है और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में स्थानांतरित किया जाता है। रेटिकुलम लुमेन की ओर इंगित करने वाले सभी प्रोटीन डोमेन सेल के बाहरी स्थान पर पाए जाएंगे.

तह और प्रोटीन प्रसंस्करण

प्रोटीन के अणुओं में एक त्रि-आयामी विरूपण होता है जो उनके सभी कार्यों को पूरा करने के लिए आवश्यक होता है.

डीएनए (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड), प्रतिलेखन नामक एक प्रक्रिया द्वारा, इसकी सूचना को एक आरएनए अणु (राइबोन्यूक्लिक एसिड) को पास करता है। इसके बाद, आरएनए अनुवाद प्रक्रिया के माध्यम से प्रोटीन के पास जाता है। जब अनुवाद प्रक्रिया जारी है, तो पेप्टाइड्स को रेटिक में स्थानांतरित कर दिया जाता है.

चैपोनो नामक प्रोटीन की मदद से एमिनो एसिड की इन जंजीरों को रेटिकुलम के भीतर त्रि-आयामी तरीके से व्यवस्थित किया जाता है: Hsp70 परिवार का एक प्रोटीन (थर्मल शॉक का प्रोटीन या हीट शॉक प्रोटीन इसके लिए अंग्रेजी में; संख्या 70 अपने परमाणु द्रव्यमान, 70 केडीए को संदर्भित करता है) जिसे बीपी कहा जाता है.

बीईपी प्रोटीन पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला से बांध सकता है और इसकी तह को मध्यस्थ कर सकता है। इसी तरह, यह अलग-अलग सबयूनिट्स की विधानसभा में भाग लेता है जो प्रोटीन की चतुर्धातुक संरचना को बनाते हैं.

जिन प्रोटीनों को सही ढंग से मोड़ा नहीं गया है उन्हें रेटिकुलम द्वारा बनाए रखा जाता है और बीईपी से जुड़ा रहता है, या नीचा हो जाता है.

जब कोशिका को तनाव की स्थिति के अधीन किया जाता है, तो रिटिकल इस पर प्रतिक्रिया करता है और, परिणामस्वरूप, प्रोटीन का सही तह नहीं होता है। सेल अन्य प्रणालियों की ओर मुड़ सकता है और प्रोटीन का उत्पादन कर सकता है जो रेटिकुलम होमोस्टेसिस बनाए रखता है.

डाइसल्फ़ाइड पुलों का निर्माण

एक डाइसल्फ़ाइड पुल सल्फोहरील समूहों के बीच एक सहसंयोजक बंधन है जो एमिनो एसिड सिस्टीन की संरचना का हिस्सा है। यह बातचीत कुछ प्रोटीन के कामकाज के लिए महत्वपूर्ण है; यह उन प्रोटीनों की संरचना को भी परिभाषित करता है जो उन्हें प्रस्तुत करते हैं.

ये लिंक अन्य सेलुलर डिब्बों में नहीं बन सकते हैं (उदाहरण के लिए, साइटोसोल में), क्योंकि इसमें एक ऑक्सीकरण वातावरण नहीं है जो उसी के गठन के पक्ष में है.

इन बांडों के गठन (और टूटने) में एक एंजाइम शामिल होता है: प्रोटीन डाइसल्फ़ाइड आइसोमेरेज़.

ग्लाइकोसिलेशन

रेटिकुलम में, ग्लाइकोसिलेशन प्रक्रिया विशिष्ट शतावरी अवशेषों में होती है। प्रोटीन की तह की तरह, ग्लाइकोसिलेशन तब होता है जब अनुवाद प्रक्रिया चल रही होती है.

ऑलिगोसैकराइड इकाइयों में चौदह चीनी अवशेष शामिल हैं। वे झिल्ली में स्थित oligosaccharyltransferase नामक एंजाइम द्वारा शतावरी में स्थानांतरित हो जाते हैं.

जबकि प्रोटीन रेटिकुलम में है, तीन ग्लूकोज और एक मैननोस अवशेष हटा दिए जाते हैं। इन प्रोटीनों को उनके प्रसंस्करण को जारी रखने के लिए गोल्गी तंत्र में ले जाया जाता है.

दूसरी ओर, कुछ प्रोटीन हाइड्रोफोबिक पेप्टाइड्स के एक हिस्से द्वारा प्लाज्मा झिल्ली के लिए लंगर नहीं डाले जाते हैं। इसके विपरीत, वे कुछ ग्लाइकोलिपिड्स से जुड़े होते हैं जो एक एंकरिंग प्रणाली के रूप में कार्य करते हैं और इन्हें ग्लाइकोसिफलोस्फेटिडाइलिनोसिटोल (जीपीआई के रूप में संक्षिप्त) कहा जाता है.

इस प्रणाली को रेटिकुलम झिल्ली में इकट्ठा किया जाता है और इसमें जीपीआई को प्रोटीन के टर्मिनल कार्बन से जोड़ा जाता है.

लिपिड का संश्लेषण

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम लिपिड जैवसंश्लेषण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है; विशेष रूप से, चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम। लिपिड कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली का एक अनिवार्य घटक हैं.

लिपिड अत्यधिक हाइड्रोफोबिक अणु होते हैं, इसलिए उन्हें जलीय वातावरण में संश्लेषित नहीं किया जा सकता है। इसलिए, इसका संश्लेषण मौजूदा झिल्लीदार घटकों के साथ होता है। इन लिपिडों का परिवहन पुटिकाओं या परिवहन प्रोटीन में होता है.

यूकेरियोटिक कोशिकाओं के झिल्ली तीन प्रकार के लिपिड द्वारा गठित किए जाते हैं: फॉस्फोलिपिड, ग्लाइकोलिपिड और कोलेस्ट्रॉल.

फॉस्फोलिपिड ग्लिसरॉल डेरिवेटिव हैं और सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक घटक हैं। ये रेटिकुलम झिल्ली के क्षेत्र में संश्लेषित होते हैं जो साइटोसोलिक चेहरे की ओर इशारा करते हैं। विभिन्न एंजाइम प्रक्रिया में भाग लेते हैं.

नए लिपिड के एकीकरण के कारण झिल्ली बढ़ रही है। एंजाइम फ्लिपास के अस्तित्व के लिए धन्यवाद, झिल्ली के दोनों हिस्सों में विकास हो सकता है। यह एंजाइम बिलीयर के एक तरफ से लिपिड को स्थानांतरित करने के लिए जिम्मेदार है.

कोलेस्ट्रॉल और सेरामाइड के संश्लेषण की प्रक्रियाएं भी जालिका में होती हैं। उत्तरार्द्ध गोल्गी तंत्र में ग्लाइकोलिपिड्स या स्फिंगोमाइलिन उत्पन्न करता है.

कैल्शियम का भंडारण

कैल्शियम अणु विभिन्न प्रक्रियाओं के संकेतन एजेंट के रूप में भाग लेता है, या तो संलयन या अन्य प्रोटीन के साथ या नाभिक एसिड के साथ प्रोटीन का जुड़ाव.

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के इंटीरियर में 100-800 यूएम की कैल्शियम सांद्रता है। कैल्शियम चैनल और रिसेप्टर्स जो कैल्शियम जारी करते हैं, वे रेटिकुलम में पाए जाते हैं। कैल्शियम की रिहाई तब होती है जब जी-प्रोटीन युग्मित रिसेप्टर्स (GPCR) की सक्रियता से फॉस्फोलिपेज़ सी उत्तेजित होता है.

इसके अलावा, फॉस्फेटिडिलिनोसोल 4,5 बिस्फोस्फेट का उन्मूलन डायसाइलग्लाइसरोल और इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट में होता है; बाद कैल्शियम की रिहाई के लिए जिम्मेदार है.

मांसपेशियों की कोशिकाओं में कैल्शियम आयनों के अनुक्रम में एक एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम होता है, जिसे सरकोप्लास्मिक रेटिकुलम कहा जाता है। यह मांसपेशियों के संकुचन और विश्राम की प्रक्रियाओं में शामिल है.

संदर्भ

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