Endoplasma retikulum (ER) on igas eukarüootses rakus, välja arvatud küps erütrotsüüdid. See on raku organell, millel on mitu funktsiooni. Ilma ER-ta ei oleks rakk ja seega organism elujõuline.
Mis on endoplasmaatiline retikulum?
Endoplasmaatiline retikulum (ER) on struktuurilt väga rikas rakuorganell, millel on õõnsuste kanalisüsteem. Õõnsused on ümbritsetud membraanidega. Eukarüootses rakus täidab ER mitmesuguseid ülesandeid. Sellel on hoiuruum, võõrutus, juhtimis- või sünteesifunktsioonid. See asub raku tsütoplasmas ja on tihedas kontaktis tuuma tuumaümbrisega. Lisaks eristatakse karedat ja sujuvat ER-i. Mõlemad vormid kuuluvad endoplasma võrku, kuid neil on erinevad funktsioonid. Kare ER on ribosoomid membraani pinnal. Seevastu sujuv ER, nagu nimigi ütleb, on sile. Sellel pole ribosoomid. Termin endoplasmaatiline retikulum koosneb kolmest osast. Endo on kreekakeelne termin sees. Plasmaatiline osutab rakuplasmale ja retikulum on retikulumi ladinakeelne termin. Seega on endoplasmaatiline retikulum retikulaarne organell, mis asub raku tsütoplasmas.
Anatoomia ja struktuur
Endoplasmaatiline retikulum on kanalite, vesiikulite ja kotitaoliste struktuuride (tsisternae) rägastik, mis on kõik ümbritsetud membraaniga. Selle fakti tõttu asuvad kõik raku membraanid ER-is. Membraanid sulgevad valendiku (ER sisekülg) tsütoplasmast. ER-membraan on otseselt ühendatud tuuma tuumaümbrisega ja moodustab sellega üksuse. Seega on ER luumen otseses ühenduses tuumaümbrise vahelise membraaniruumiga, mida nimetatakse perinukleaarseks ruumiks. ER on osaliselt sile ja osaliselt kare. Kare ER on ribosoomid pinnal, samas kui sile ER on ribosoomivaba. Mõlemad ER-vormid erinevad oma funktsioonide poolest. Endoplasmaatiline retikulum pole staatiline, kuid see muutub pidevalt. Seega toimub membraanistruktuuride pidev pikendamine, lõhenemine ja sulandumine. Neid tegevusi mõjutab oluliselt raku tsütoskelett. Taime- ja loomarakkudes erinevad valgud mängida rolli endoplasmaatilise retikulumi muutustes. Kui taimerakkudes ja pärmis on F-aktiin peamine determinant, siis looma- ja inimrakkudes mõjutavad ER-d peamiselt mikrotuubulid. Mikrotuubulid on valgud mis moodustavad tsütoskeleti aluse. Rakkude jagunemise ajal need valgud tagada, et endoplasmaatiline retikulum kanduks edasi tütarrakkudele.
Funktsioon ja ülesanded
Nii endoplasmaatilises võrgus kui ka selles toimuvad valgusünteesiks, kontrolliks, modifitseerimiseks või transportimiseks paljud protsessid. Lisaks moodustab see pärast rakkude jagunemist uued tuumamembraanid ja köidab need edasikandmiseks. Oluline on ka ER kaltsium laos rakus ja mängib seetõttu võtmerolli signaali edastamisel. Täpsemalt lihasrakkudes vastutab see lihase kokkutõmbumise eest tänu oma funktsioonile a kaltsium vahendaja. Seal nimetatakse seda ka sarkoplasmaatiliseks retikulumiks. Nagu varem mainitud, täidavad sujuv ja karm ER erinevaid funktsioone. Siledal ER-il pole ribosoome. Ta vastutab kaltsium ladustamine, süsivesikute ainevahetuseks, teatud ainete moodustumiseks lipiidid nagu fosfolipiidid, rasvhapped või steroidid ja võõrutus reaktsioonid maks. Munandid ja munasarjad sisaldavad eriti suures koguses siledat ER-i, kuna steroid hormoonid Testosterooni ja östrogeeni toodetakse seal. Parenhümaalsed rakud maks on rikkalikult ka sujuva ER-ga. Liigne glükoos hoitakse seal polümeerglükogeeni kujul. Siin vastutab sujuv ER glükogeeni uuendatud lõhustumise (glükogenolüüsi) eest. Sujuv ER sisaldab ensüümide selle membraanis, mida saab vabastada ka väljaspool maks ja algatada võõrutus reaktsioonid. Need nn CYP oksüdeerivad eksogeenseid substraate ja muudavad need vesi-lahustuv. See võimaldab toksiinide laguproduktidel kehast neerude kaudu lahkuda. Kare ER täidab kahte olulist funktsiooni. See kontrollib ribosoomide kaudu nii valkude biosünteesi kui ka membraanide tootmist. Valguketid seotakse membraaniga seotud ribosoomidega ja viiakse kohe ER valendikku. Tsütosoolis moodustunud valgud sisenevad kõigepealt ka ER sisemusse. Seal on valguahelad volditud, omandades nende kolmemõõtmelise struktuuri. Membraanide tootmiseks kasvab ER-i membraan kõigepealt, jaguneb ja transporditakse sisemembraani süsteemi teistesse struktuuridesse. Endoplasmaatilise retikulumi ribosoomid moodustavad vastavad membraanivalgud.
Haigused
Ilma endoplasmaatilise retikulumita ei oleks organism elujõuline. Paljud ER funktsioonid on eluks hädavajalikud. Ka ER-i talitlushäired viima organismi surmani. Näiteks ei saanud võõrutusreaktsioonid enam kehas toimuda. Munandid ja munasarjad oleks mittetoimiv, sest seks hormoonid ei saanud enam toota. Lihased ja närve ei toimiks enam ilma ER-ina, kuna kaltsiumi säilitamise funktsioon oleks kadunud. Seega ei toimuks enam ka stiimuli ülekandmist. Samuti ei oleks rakkude jagunemine enam võimalik. See asjaolu viib asjaolu, et organismi elujõulisuse säilitamiseks peab ER olema täielikult toimiv. Mis tahes düsfunktsioon on surmav. Seetõttu pole veel kirjeldatud ühtegi haigust, mis oleks otseselt põhjustatud endoplasmaatilise retikulumi talitlushäiretest.
