Pokud se připravujete na zkoušku AP Biology, pak pravděpodobně trávíte dost času studiem struktury buněk. Udržet si přehled o všech strukturách a pochopit funkci každé z nich však může být matoucí!
Proto pro vás rozebíráme buněčné struktury, počínaje endoplazmatickým retikulem neboli ER. V tomto článku vás naučíme vše, co potřebujete vědět o endoplazmatickém retikulu, včetně toho, jak funguje v buňce. Dokonce rozebereme rozdíly mezi drsným endoplazmatickým retikulem a hladkým endoplazmatickým retikulem!
Připraveni? Pak začneme!
Krátký úvod do struktury buňky
Endoplazmatické retikulum je základní součástí buňky. V hodinách biologie jste se pravděpodobně učili, že buňky jsou stavebními kameny veškerého života… včetně člověka! To samozřejmě činí buňky mimořádně důležitými, a proto je také důležité pochopit, jak fungují.
Protože rostliny a živočichové jsou složití tvorové, je složitá i struktura buňky. Každá buňka se skládá z mnoha jednotlivých částí, z nichž každá má v samotné buňce svůj úkol! Některé pomáhají udržet vše na jednom místě (například buněčná membrána), jiné vyrábějí energii pro pohon buňky (mitochondrie) a existují dokonce i části, které pomáhají udržovat buňku čistou (lysozomy)!
Těmto různým strukturám, které se nacházejí uvnitř buněk, se říká organely. Endoplazmatické retikulum je organela, která se nachází v eukaryotických i prokaryotických buňkách. Jen mějte na paměti, že ne všechny buňky mají endoplazmatické retikulum! Například červené krvinky endoplazmatické retikulum nemají, přestože jsou důležitou součástí biologie živočichů.
Definice endoplazmatického retikula
Endoplazmatické retikulum je definováno jako organela, která se skládá z řady fosfolipidových membrán. Membrány, které tvoří endoplazmatické retikulum, mohou ve skutečnosti u živočišných buněk tvořit polovinu celkové membránové struktury buňky! Tyto membrány se nazývají cisterny, mají tvar trubic nebo váčků a navazují na vnější membránu buněčného jádra. To je elegantní způsob, jak říci, že endoplazmatické retikulum je připojeno k samotnému jádru.
Funkce endoplazmatického retikula
Nyní si řekneme něco více o tom, jak endoplazmatické retikulum funguje.
Obecně endoplazmatické retikulum pomáhá při syntéze, skládání, modifikaci a transportu proteinů a lipidů. Endoplazmatické retikulum to dělá prostřednictvím ribozomů, které jsou připojeny k jeho membránovým stěnám. (O tom, jak to funguje, si povíme více o něco později). Endoplazmatické retikulum také skladuje vápník a uvolňuje ho, když ho buňka potřebuje. Mnoho proteinů a lipidů, které endoplazmatické retikulum vyrábí, je ve skutečnosti využíváno jinými organelami v buňce.
Jedním z nejlepších způsobů, jak pochopit – a zapamatovat si! – co endoplazmatické retikulum dělá, je představit si ho jako továrnu. Ve výrobním závodě lidé berou suroviny a vyrábějí z nich něco nového a použitelného, co pak posílají do dalších obchodů, výrobcům a dodavatelům po celém světě. Stejně jako v reálné továrně i endoplazmatické retikulum vytváří „produkty“, které buňka potřebuje ke svému fungování, a pak je „posílá“ tam, kam potřebuje, a kdy potřebuje.
CFCF/Wikimedia Commons
Vzhled endoplazmatického retikula
A jak vlastně endoplazmatické retikulum vypadá? No, vzpomínáte si na bludiště, která jste jako děti mohli najít v omalovánkách? Endoplazmatické retikulum vypadá hodně podobně! Cisterny se táhnou od buněčného jádra v řadě záhybů a trubic a táhnou se po celé buňce téměř jako dálnice.
Pokud se tedy díváš na schéma buňky, hledej strukturu podobnou bludišti, která je připojena k buněčnému jádru. To je endoplazmatické retikulum!“
Můžeš si všimnout, že buněčné diagramy často zobrazují některé oblasti endoplazmatického retikula s hrbolky, zatímco jiné úseky vypadají hladce. To proto, že endoplazmatické retikulum se ve skutečnosti skládá ze dvou částí: drsného endoplazmatického retikula a hladkého endoplazmatického retikula. Znalost fungování těchto různých částí je důležitá pro pochopení funkce endoplazmatického retikula jako celku.
CFCF/Wikimedia Commons
Drsné endoplazmatické retikulum
Drsné endoplazmatické retikulum neboli RER dostalo svůj název podle ribozomů usazených na jeho povrchu… díky nim vypadá drsně! Drsné endoplazmatické retikulum se nachází nejblíže jádru – ve skutečnosti je připojeno k jadernému obalu -, takže molekuly se mohou pohybovat přímo mezi membránami.
Ribosomy, které jsou připojeny ke stěnám drsného endoplazmatického retikula, fungují stejně jako volné ribosomy. To znamená, že syntetizují bílkoviny, které zajišťují energii potřebnou pro fungování buňky. Proces vytváření bílkovin se nazývá translace.
Jakmile ribozomy syntetizují bílkovinu, jsou „označeny“ specifickým konečným určením. Některé bílkoviny jsou posílány do Golgiho aparátu, zatímco jiné jsou vylučovány do vnějšího prostoru buňky nebo jsou uchovávány v samotné membráně drsného endoplazmatického retikula.
Existují určité bílkoviny, které jsou posílány do prostoru uvnitř drsného endoplazmatického retikula. V tomto prostoru, který se také nazývá lumen, se určité bílkoviny skládají, upravují a sestavují. K některým z těchto bílkovin se přidají cukerné skupiny a vytvoří glykoproteiny. Stejně tak budou některé z těchto nových proteinů transportovány ven z endoplazmatického retikula, zatímco jiné zůstanou uvnitř endoplazmatického retikula, aby zde plnily své funkce.
Lumen je také místem, kde endoplazmatické retikulum provádí „kontrolu kvality“. Když se v lumen nahromadí chybně složené nebo jinak nesprávné proteiny, spustí se reakce na nesložené proteiny (unfolded protein response, UPR). Ta buňce říká, aby snížila množství bílkovin, které produkuje, a zároveň zvýšila schopnost endoplazmatického retikula skládat bílkoviny. Pokud se problém sám nenapraví, spustí se apoptóza neboli programovaná buněčná smrt.
Jedna super zajímavá poznámka: ribozomy drsného endoplazmatického retikula nejsou trvale připojeny k samotné membráně. To znamená, že nové ribozomy se mohou odpojovat a připojovat podle toho, jaké bílkoviny buňka potřebuje!
CFCF/Wikimedia Commons
Hladké endoplazmatické retikulum
Na rozdíl od drsného endoplazmatického retikula nemá hladké endoplazmatické retikulum žádné ribozomy připojené. Proto vypadá hladce – odtud pochází jeho název!
Funkcí hladkého endoplazmatického retikula je téměř výhradně tvorba lipidů, jako jsou fosfolipidy a cholesterol. Způsob využití těchto lipidů závisí na typu buňky. Lipidy mohou být použity k tvorbě nových buněčných membrán, k tvorbě hormonů a k ukládání energie.
Hladké endoplazmatické retikulum také pomáhá detoxikovat buňku tím, že přeměňuje toxické organické chemické látky na bezpečnější produkty rozpustné ve vodě. Zajímavý fakt: když je přítomno velké množství toxinů, hladké endoplazmatické retikulum může zdvojnásobit svůj povrch, aby je pomohlo odstranit. Po odstranění toxinů se pak vrátí k normální velikosti. Jaterní buňky mají velké množství hladkého endoplazmatického retikula právě pro tento účel!
Nakonec existuje typ specializovaného hladkého endoplazmatického retikula, kterému se říká sarkoplazmatické retikulum. Sarkoplazmatické retikulum se nachází ve svalových buňkách a slouží k ukládání vápenatých iontů, které svaly potřebují ke své funkci. Když svaly zažívají trvalou aktivitu, sarkoplazmatické retikulum může uvolnit uložené ionty vápníku, aby pomohlo svalům fungovat.
Další zdroje
Pokud jste si přečetli tuto příručku a stále byste se chtěli dozvědět více o tom, jak endoplazmatické retikulum funguje, zde je několik dalších zdrojů, které si můžete prohlédnout.
Khan Academy
Khan Academy má spoustu bezplatných zdrojů na nejrůznější témata včetně struktury buněk. Jejich video o endoplazmatickém retikulu je opravdu užitečné a na svých webových stránkách o něm mají také články.
Britská společnost pro buněčnou biologii
Britská společnost pro buněčnou biologii je britská nezisková organizace, která se věnuje rozvoji výzkumu buněčné biologie, což zahrnuje sdílení znalostí a informací. Jedním ze způsobů, jak toho dosahují, jsou výukové materiály, které sdílejí na svých webových stránkách. Jejich e-learningový portál softCell obsahuje spoustu dobrých informací o všech organelách buňky, včetně endoplazmatického retikula.
CrashCourse
Kdo řekl, že studium musí být nudné? Kanál CrashCourse na YouTube – který nevede nikdo jiný než John a Hank Greenovi ze známé skupiny VlogBrothers – se zaměřuje na vytváření zábavného a informačně bohatého vzdělávacího obsahu. Hankova série o živočišných buňkách je skvělým zdrojem informací a čtvrté video ze série (Eukaryopolis!) vám poskytne přehled o endoplazmatickém retikulu.
Co bude dál?
Potřebujete se před zkouškou AP Biology zdokonalit nejen v endoplazmatickém retikulu? Nejlepší volbou může být pořízení pracovního sešitu nebo učebnice. Zde je seznam nejlepších učebnic AP Biology, které vám pomohou učit se lépe a chytřeji.
Pokud se cítíte před zkouškou AP Biology zdrceni, nejste sami. Je spousta studentů, pro které je tento test záludný! Proto jsme pro vás připravili kompletního průvodce pro opakování testu AP Biology. Rozebírá všechna témata, která se mohou u zkoušky objevit, takže můžete přesně zjistit, co je třeba se naučit. (Obsahuje také několik skvělých studijních tipů!)
Nejlepším způsobem, jak zjistit, zda jste na test AP Biology připraveni, je absolvovat cvičnou zkoušku. Zde je seznam všech dostupných cvičných testů AP Biology. A nejlepší zpráva? Jsou zdarma!
Máte přátele, kteří také potřebují pomoc s přípravou na test? Sdílejte tento článek!
Ashley Sufflé Robinson má doktorát z anglické literatury 19. století. Jako autorka obsahu pro PrepScholar Ashley s nadšením poskytuje studentům, kteří se chystají na vysokou školu, podrobné informace, které potřebují, aby se dostali na školu svých snů.
.