Hệ thống nội màng là gì

Mạng lưới nội chất và bộ máy Golgi là hai bào quan có màng được tìm thấy ở sinh vật nhân chuẩn. Cả hai bào quan này có liên quan chặt chẽ và liên quan đến chức năng. Cả hai mạng lưới nội chất [ER] và Golgi là hai thành phần của hệ thống endomembrane của một tế bào. Lysosome và túi là các thành phần khác của hệ thống endomembrane. Hai loại ER được tìm thấy trong tế bào nhân chuẩn, ER thô và ER trơn. Ribosome được liên kết với ER thô, vận chuyển chuỗi polypeptide tổng hợp vào ER thô. Các sửa đổi sau dịch mã của các protein được thực hiện bên trong ER, làm chín các protein. Những protein trưởng thành này được vận chuyển vào bộ máy Golgi để được vận chuyển đến đích cuối cùng của chúng, vào lysosome, màng sinh chất hoặc được tiết ra từ tế bào vào môi trường ngoại bào. Sự bài tiết vào môi trường ngoại bào xảy ra do quá trình ngoại bào.

Bài viết này giải thích,

1. Mạng lưới nội chất là gì
- Cấu trúc, chức năng
2. Bộ máy Golgi là gì
- Cấu trúc, chức năng
3. Mối quan hệ giữa mạng lưới nội chất và bộ máy Golgi
- Điểm tương đồng giữa mạng lưới nội chất và bộ máy Golgi
- Sự khác biệt giữa mạng lưới nội chất và bộ máy Golgi
4. Protein được vận chuyển ra khỏi mạng lưới nội chất đến thiết bị Golgi như thế nào

Mạng lưới nội chất là gì

Mạng lưới nội chất [ER], là một cơ quan được tìm thấy trong sinh vật nhân chuẩn, chứa các túi màng phẳng, liên kết với nhau. Những túi này là những cấu trúc giống như ống, được gọi là cisternae. Cisternae được tổ chức bởi các tế bào của tế bào. Hai loại ER được tìm thấy: ER trơn tru và ER thô. Chỉ ER thô chứa các ribosome liên kết với màng của ER. ER trơn có liên quan đến chuyển hóa lipid. ER thô cung cấp các trang web để tổng hợp protein.

Bộ máy Golgi là gì

Bộ máy Golgi là một cơ quan khác được tìm thấy trong các tế bào nhân chuẩn. Nó được tạo thành từ chất lỏng chứa đầy, bốn đến sáu bể chứa nước. Bộ máy Golgi cung cấp một trang web để tổng hợp các carbohydrate như pectin và hemiaellulose. Glycosaminoglycans, được tìm thấy trong ma trận ngoại bào của các tế bào động vật cũng được tổng hợp trong bộ máy Golgi. Hai khuôn mặt có thể được xác định trong Golgi: mặt cis và mặt trans.

Mối quan hệ giữa mạng lưới nội chất và bộ máy Golgi

Điểm tương đồng giữa mạng lưới nội chất và bộ máy Golgi

Cả hai thiết bị ER và Golgi đều tham gia vào việc hình thành hệ thống endomembrane của tế bào. Chúng được tạo thành từ các túi phẳng, màng, chứa đầy chất lỏng gọi là cisternae. Cisternae được tổ chức bởi các tế bào của tế bào.

ER thô cung cấp các trang web để tổng hợp protein trong tế bào. Ribosome được liên kết với màng của ER thô. Các protein được dịch được xuất khẩu thành ER để trưởng thành. Những protein này một lần nữa được vận chuyển vào bộ máy Golgi để trưởng thành hơn và phân loại cho đích đến cuối cùng của chúng. Do đó, cả bộ máy ER và Golgi đều tham gia vào quá trình trưởng thành protein. Các chuỗi polypeptide mới được tổng hợp tương tác với các protein chaperone trong ống thông ER. Các protein, được tiết ra và đưa vào bề mặt tế bào đạt được cấu trúc 3D của chúng bằng cách hình thành liên kết disulfide giữa dư lượng cystein trong chuỗi polypeptide. Sự hình thành các liên kết disulfide giữa dư lượng cystein được tạo điều kiện bởi protein disulfide isomerase được tìm thấy trong ER. Sau khi protein đạt được cấu trúc 3D thích hợp, chúng sẽ được giải phóng khỏi protein chaperone. Glycosylation, là sự bổ sung các chuỗi polysacarit vào protein, cũng xảy ra trong ER. Thông thường, protein màng và protein bài tiết được glycosyl hóa. Một số glycosyl hóa xảy ra trong ER và những cái khác xảy ra trong bộ máy Golgi.

Cả hai thiết bị ER và Golgi đều có khả năng hình thành các túi vận chuyển. Các protein được chuyển đến các lysosome, màng plasma hoặc bài tiết, được vận chuyển từ ER đến thiết bị Golgi bằng các túi vận chuyển nhỏ gọi là các túi vận chuyển được bọc bởi COPII. Bộ máy Golgi cũng hình thành các túi tiết để vận chuyển các protein được sắp xếp đến đích cuối cùng của chúng. Hệ thống endomembrane của tế bào được hiển thị trong hình 1 .

Hình 1: Hệ thống endomembrane của tế bào

Sự khác biệt giữa mạng lưới nội chất và bộ máy Golgi

Cisternae trong ER được liên kết với nhau, tạo điều kiện cho việc vận chuyển các đại phân tử trên khắp tế bào. Ngược lại, bể chứa nước trong bộ máy Golgi chứa từ bốn đến sáu bể chứa nhỏ. Chúng không liên kết với nhau. Nhưng hai khuôn mặt có thể được xác định ở Golgi là mặt cis và mặt trans . Một dòng chảy vật chất định hướng từ cis cisternae đến trans cisternae được quan sát thấy ở Golgi. Các túi mật tiết vào Golgi từ mặt cis của nó và trưởng thành và tách ra khỏi mặt trans . Mạng lưới các cấu trúc hình ống và vỏ được tìm thấy ở hai bên của Golgi được gọi là mạng cis Golgi [CGN] và mạng lưới Golgi xuyên [TGN]. Việc vận chuyển protein từ CGN đến TGN được gọi là vận chuyển mạch máu. Cấu trúc của bộ máy Golgi được thể hiện trong hình 2 .

Bộ máy ER và Golgi cũng tham gia vào các chức năng khác trong tế bào. ER trơn có liên quan đến chuyển hóa lipid. Ngược lại, bộ máy Golgi cung cấp một trang web để tổng hợp carbohydrate như pectin và hemiaellulose. Glycosaminoglycans, được tìm thấy trong ma trận ngoại bào của các tế bào động vật cũng được tổng hợp trong bộ máy Golgi.

Hình 2: Bộ máy Golgi

Protein được vận chuyển ra khỏi mạng lưới nội chất đến thiết bị Golgi như thế nào

Hầu hết các protein được dịch là dành cho bộ máy ER, Golgi, lysosome hoặc màng plasma. Con đường tiết ra protein từ bộ máy ER đến Golgi, vận chuyển đến các điểm đến khác được gọi là con đường bài tiết sinh tổng hợp. Những protein này được tổng hợp bởi các ribosome, liên kết với ER thô. Các chuỗi polypeptide được dịch được vận chuyển vào ER. Việc gấp và xử lý protein được thực hiện bên trong ER. Bộ máy Golgi là nhà máy nhận protein từ ER. Nó được tìm thấy trong thư mục gốc của ER. Từ ER, protein trưởng thành được vận chuyển vào bộ máy Golgi. Sự vận chuyển này xảy ra bởi các túi nhỏ gọi là túi vận chuyển được phủ COPII, thoát ra khỏi các vị trí thoát ER.

Các túi vận chuyển được phủ COPII xâm nhập vào bộ máy Golgi từ mặt cis của cơ quan bằng cách hợp nhất với màng của cis cisternae. Các protein sau đó đi vào CGN và được vận chuyển tuần tự vào TGN, trong khi trưởng thành hơn nữa và chuẩn bị cho các điểm đến cuối cùng của chúng. Protein trong bộ máy Golgi có thể được định sẵn cho lysosome, màng sinh chất hoặc được tiết ra ngoài môi trường ngoại bào. Từ TGN, các protein trưởng thành thoát khỏi Golgi bằng các túi tiết.

Phần kết luận

ER, bộ máy Golgi, lysosome và túi mật được gọi chung là hệ thống endomembrane của tế bào nhân chuẩn. ER chứa các bề mặt nhám và mịn trên đó. ER trơn có liên quan đến chuyển hóa lipid. ER thô tham gia vào quá trình tổng hợp protein bằng cách liên kết các ribosome vào màng của nó. Các protein được tổng hợp trong các ribosome được vận chuyển thành ER thô. Bên trong ER, các protein này trải qua quá trình trưởng thành bằng cách sửa đổi bài dịch. Các protein được gắn thẻ Oligosacarit được vận chuyển từ thiết bị ER đến Golgi thông qua các túi vận chuyển nhỏ được gọi là các túi được bọc bằng COPII. Những protein này xâm nhập vào Golgi bằng CGN và được vận chuyển đến TGN, trong khi được sắp xếp để được vận chuyển đến đích cuối cùng của chúng. Việc vận chuyển protein từ CGN đến TGN được gọi là vận chuyển mạch máu. Trong quá trình vận chuyển mạch máu, protein vẫn trải qua các sửa đổi như glycosyl hóa. Các protein được sắp xếp được vận chuyển vào lysosome, màng sinh chất hoặc được tiết ra môi trường ngoại bào. Việc vận chuyển các protein được dịch từ ribosome sang bộ máy Golgi thông qua mạng lưới nội chất được gọi là con đường bài tiết sinh tổng hợp.

Tài liệu tham khảo:
1. Cooper, Geoffrey M. Hiện tại Mạng lưới nội chất. Mạng tế bào: Cách tiếp cận phân tử. Ấn bản lần 2. Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, ngày 1 tháng 1 năm 1970. Web. Ngày 24 tháng 4 năm 2017.
2. Cooper, Geoffrey M. Hiện Bộ dụng cụ Golgi. Các tế bào: Cách tiếp cận phân tử. Ấn bản lần 2. Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, ngày 1 tháng 1 năm 1970. Web. Ngày 24 tháng 4 năm 2017.
3. Hố, Bruce. Vận chuyển từ ER thông qua Bộ máy Golgi. Sinh học phân tử của tế bào. Tái bản lần thứ 4 Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, ngày 1 tháng 1 năm 1970. Web. Ngày 24 tháng 4 năm 2017.

Hình ảnh lịch sự:
1. Sơ đồ hệ thống Endomembrane của en en By Mariana Ruiz LadyofHats - [Tên miền công cộng] qua Commons Wikimedia
2. Bộ máy Golgi [phiên bản không biên giới] -en Tiết By Kelvinsong - Công việc riêng [CC BY 3.0] qua Commons Wikimedia