Endoplasmatisk retikulum (ER) er tilstede i alle eukaryote celler unntatt modne erytrocytter. Det er en celleorganell med flere funksjoner. Uten ER ville ikke cellen og dermed organismen være levedyktig.
Hva er det endoplasmatiske retikulumet?
Endoplasmatisk retikulum (ER) er en veldig strukturell celleorganell med et kanalsystem med hulrom. Hulrommene er omgitt av membraner. I den eukaryote cellen utfører ER en rekke oppgaver. Den har lagring, avgiftning, kontroll- eller syntesefunksjoner. Den er lokalisert i celleplasten og er i nær kontakt med kjernens kjernekappe. Videre skilles det mellom grov og jevn ER. Begge former tilhører det endoplasmatiske retikulumet, men har forskjellige funksjoner. Den grove ER har ribosomer på overflaten av membranen. Derimot er den glatte ER, som navnet antyder, glatt. Det har ikke ribosomer. Begrepet endoplasmisk retikulum er sammensatt av tre deler. Endo er det greske ordet for innsiden. Plasmatic indikerer at celleplasma og retikulum er det latinske ordet for retikulum. Således, oversatt, er det endoplasmatiske retikulum en retikulær organell, som ligger i cytoplasmaet i en celle.
Anatomi og struktur
Det endoplasmatiske retikulum er en labyrint av kanaler, vesikler og sekklignende strukturer (cisternae), alt omgitt av en membran. På grunn av dette faktum er halvparten av alle membraner i en celle lokalisert i ER. Membranene forsegler lumen (innsiden av ER) fra cytoplasmaet. ER-membranen er direkte koblet til kjernekjernehylsen i kjernen og danner en enhet med den. Dermed er ER-lumen i direkte kommunikasjon med membranrommet mellom kjernekapslingen, som kalles det perinukleære rommet. ER er delvis glatt og delvis grovt. Den grove ER har ribosomer på overflaten, mens den glatte ER er ribosomfri. Begge former for ER er forskjellige i funksjoner. Endoplasmatisk retikulum er ikke statisk, men er underlagt stadige endringer. Dermed er det konstante utvidelser, splittelser og sammensmeltninger av membranstrukturer. Disse aktivitetene er betydelig påvirket av celleskjelettet i cellen. I plante- og dyreceller, forskjellige proteiner spille en rolle i endringene av det endoplasmatiske retikulumet. Mens i planteceller og gjær er F-aktin den viktigste determinanten, i ER og humane celler er ER hovedsakelig påvirket av mikrotubuli. Mikrotubuli er rørformede filamenter av proteiner som danner grunnlaget for cytoskelettet. Under celledeling, disse proteiner sørge for at endoplasmatisk retikulum overføres til datterceller.
Funksjon og oppgaver
Både ved og i det endoplasmatiske retikulumet, finner mange prosesser sted for proteinsyntese, kontroll, modifikasjon eller transport. Videre danner den nye kjernemembraner etter celledeling og snører dem for overføring. ER er også viktig kalsium lagres i cellen og spiller derfor en nøkkelrolle i signaltransduksjon. Spesielt i muskelceller er det ansvarlig for muskelsammentrekning på grunn av sin funksjon som en kalsium megler. Der blir det også referert til som det sarkoplasmatiske retikulumet. Som nevnt tidligere utøver glatt og grov ER forskjellige funksjoner. Den glatte ER har ikke ribosomer. Det er ansvarlig for kalsium lagring, for karbohydratmetabolisme, for dannelse av visse lipider slik som fosfolipider, fettsyrer eller steroider og for avgiftning reaksjoner i og utenfor leveren. Testikler og eggstokker inneholder spesielt store mengder glatt ER fordi steroidet hormoner testosteron og østrogen produseres der. De parenkymale cellene i leveren er også rik på glatt ER. Overskudd glukose lagres der i form av polymerglukogenet. Her er glatt ER ansvarlig for fornyet spaltning av glukogen (glykogenolyse). Den glatte ER inneholder enzymer i membranen som også kan frigjøres utenfor leveren og innlede avgiftning reaksjoner. Disse såkalte CYP-ene oksyderer eksogene substrater og lager dem Vann-oppløselig. Dette gjør at nedbrytningsproduktene til giftstoffene kan forlate kroppen via nyrene. Den grove ER utfører to viktige funksjoner. Den styrer både proteinbiosyntese og membranproduksjon via ribosomene. Proteinkjeder er bundet til de membranbundne ribosomene og blir umiddelbart ført inn i lumen i ER. Proteiner dannet i cytosolen kommer også først inn i det indre av ER. Der brettes proteinkjedene og får sin tredimensjonale struktur. For membranproduksjon vokser membranen til ER først, deles av og transporteres til andre strukturer i det indre membransystemet. Ribosomene i det endoplasmatiske retikulumet danner de tilsvarende membranproteinene.
Sykdommer
Uten det endoplasmatiske retikulumet, ville ikke organismen være levedyktig. Mange funksjoner i ER er helt essensielle for livet. Feil i ER ville også føre til organismenes død. Avgiftningsreaksjoner kunne for eksempel ikke lenger finne sted i kroppen. Testikler og eggstokker ville være ikke-funksjonell fordi sex hormoner kunne ikke lenger produseres. Muskler og nerver ville ikke lenger fungere uten ER fordi kalsiumlagringsfunksjonen ville gå tapt. Dermed ville overføring av stimulus heller ikke lenger finne sted. Celledeling ville heller ikke lenger være mulig. Dette faktum fører til at ER må være fullt funksjonell for å holde organismen levedyktig. Enhver dysfunksjon er dødelig. Derfor har ingen sykdommer ennå blitt beskrevet som er direkte forårsaket av dysfunksjon i endoplasmatisk retikulum.
