Fungsi Retikulum endoplasma: RE halus dan kasar

Retikulum endoplasma (RE) adalah nama ilmiah panjang lain untuk organel dengan fungsi utama transportasi. Retikulum endoplasma memindahkan senyawa kimia bolak-balik dari nukleus.

Hanya sel yang memiliki nukleus yang juga memiliki retikulum endoplasma. Ini berarti bahwa sel-sel hewan dan tumbuhan semua memiliki sel-sel retikulum endoplasma tetapi organisme sederhana seperti bakteri tidak memiliki sel RE karena sel-sel mereka tidak memiliki nukleus.

Bayangkan retikulum endoplasma seperti serangkaian jalan yang sangat kecil, hanya dalam kasus retikulum endoplasma, mereka sebenarnya tabung.

Pengertian Retikulum endoplasma

Retikulum endoplasma (RE) adalah organel intraseluler terikat membran terbesar yang ditemukan dalam sel eukariotik (prokariota tidak memiliki organel yang terikat membran). Retikulum endoplasma adalah organel yang sangat dinamis yang memancar dari selaput nukleus ke arah membran plasma.

Jenis retikulum endoplasma
Jenis retikulum endoplasma terdiri dari Re halus dan RE kasar yang bertabur ribosom

Tertutup dalam membran, retikulum endoplasma merupakan lumen yang terpisah dari sitoplasma (lingkungan internal sel terpisah dari nukleus). Namun, studi mikroskopis telah menunjukkan lumen retikulum endoplasma memiliki beberapa konektivitas dengan nukleus.

Di dalam sel, retikulum endoplasma memainkan berbagai fungsi yang berkisar dari sintesis protein dan transportasi ke metabolisme karbohidrat.

* Bergantung pada sel, retikulum endoplasma dapat mencapai 50 persen dari volume sel.

Retikulum endoplasma adalah organel sel membran yang ada pada semua sel eukariotik. Sistem kompleks ini menempati sekitar lebih dari setengah membran dalam sel hewan biasa. Membran berlanjut sampai mereka bertemu membran nuklir, membentuk elemen kontinu.

Struktur ini didistribusikan ke seluruh sitoplasma seluler dalam bentuk labirin. Ini adalah semacam jaringan tubulus yang terhubung satu sama lain dengan struktur seperti kantung. Di dalam retikulum endoplasma, protein dan biosintesis lipid terjadi. Hampir semua protein yang harus dibawa ke luar sel melewati retikulum terlebih dahulu.

Membran retikulum tidak hanya bertanggung jawab untuk memisahkan bagian dalam organel ini dari ruang sitoplasma dan memediasi transportasi molekul antara kompartemen sel ini; itu juga terlibat dalam sintesis lipid, yang akan membentuk bagian dari membran plasma sel dan membran organel lainnya.

Retikulum terbagi menjadi halus dan kasar, tergantung pada ada atau tidak adanya ribosom di membrannya. Retikulum endoplasma kasar memiliki ribosom yang melekat pada membran (kehadiran ribosom membuatnya tampak “kasar”) dan bentuk tubulus agak lurus.

Untuk bagiannya, retikulum endoplasma halus tidak memiliki ribosom dan bentuk strukturnya jauh lebih tidak teratur. Fungsi retikulum endoplasma kasar sebagian besar diarahkan pada pemrosesan protein. Sebaliknya, re halus bertanggung jawab atas metabolisme lipid.

Struktur dan Letak retikulum endoplasma

Struktur retikulum endoplasma
Gambar Struktur retikulum endoplasma terdiri dari lumen, selaput inti dan lipatan

Seperti yang telah disebutkan, retikulum endoplasma ini adalah organel terbesar atau paling luas pada sebagian besar sel eukariotik. Meskipun terdiri dari sistem membran tunggal kontinu, retikulum endoplasma umumnya dibagi menjadi tiga bagian / morfologi utama, ini termasuk:

  • Membran inti
  • Jaringan tubular
  • Cisterna

Selaput inti

Membran inti retikulum endoplasma terdiri dari dua lapisan ganda lipid yang membuat membran nukleus bagian dalam dan luar. Karena kontinuitas retikulum endoplasma dari amplom inti, para peneliti sepakat bahwa pada organisme eukariotik, retikulum endoplasma hadir sejak perkembangan (dari sel prokariotik / lebih primitif).

Morfologi membran inti retikulum endoplasma dipertahankan oleh penghubung protein. Di sini, protein penghubung retikulum endoplasma, yang terletak di ruang perinuklear (NS) mempertahankan jarak sekitar 50nm antara membran nuklir luar dan dalam. Dengan demikian, mereka (penghubung protein) memainkan peran penting dalam menjaga morfologi membran / amplop nuklir.

Cisterna (Lembar RE)

Juga dikenal sebagai lembaran endoplasma, sisterna adalah bagian dari retikulum endoplasma yang membentuk bagian dari RE perifer.

Di bawah penyelidikan mikroskopis, cisternae retikulum endoplasma muncul sebagai serangkaian lembaran datar yang ditumpuk. Dalam sel, bagian retikulum endoplasma ini sangat menonjol di sekitar nukleus karena mereka memancar dari membran / amplop inti.

Seperti selaput inti / membran nuklir, lembaran retikulum endoplasma juga terdiri dari dua lipid bilayer serta lumen. Struktur bagian retikulum endoplasma ini, termasuk daerah melengkung di tepi membran, dipertahankan oleh beberapa protein. Contoh yang baik lembaran retikulum endoplasma adalah CLIMP63, protein membran integral tipe II.

Ketika ribosom (dan poliribosom) terlokalisasi pada lembaran retikulum endoplasma, lembaran ini disebut sebagai lembaran kasar, atau lebih umum disebut, retikulum endoplasma kasar. Di sini, ribosom terlokalisasi pada permukaan sitosol yang merupakan permukaan antara membran luar retikulum endoplasma dan sitoplasma.

Pelokalan ribosom ini ke lembaran retikulum endoplasma telah terbukti juga membantu mengatur bentuk umum retikulum endoplasma.

  • Ada sekitar 1000 ribosom per mikrometer persegi dari wajah sitosolik retikulum endoplasma- Secara total, diperkirakan sekitar 13 juta ribosom melekat pada permukaan sitosolik pada retikulum endoplasma kasar.
  • Bagian dari retikulum endoplasma tanpa ribosom dikenal sebagai retikulum endoplasma halus (Smooth ER).
  • Ribosom pada retikulum endoplasma dikenal sebagai “ribosom dilingkupi membran”.

Pada retikulum endoplasma kasar, ribosom memainkan peran penting dalam perakitan protein. Jumlah protein yang terkumpul (melalui proses yang dikenal sebagai translasi) sebagian besar tergantung pada organ / jaringan.

Sebagai contoh, beberapa sel sistem pencernaan menghasilkan protein dari retikulum endoplasma dalam jumlah besar (enzim) yang terlibat dalam proses pencernaan. Protein retikulum endoplasma dapat memasuki ribosom bersama-translasi atau pasca translasi dan akhirnya melintang membran melalui kompleks translocon.

Tubulus Retikulum Endoplasma

Dibandingkan dengan bagian-bagian lain dari retikulum endoplasma, tubulus RE adalah struktur yang sangat dinamis yang terus-menerus mengatur ulang dan saling berhubungan.

Tubulus retikulum endoplasma berbentuk silinder dengan diameter yang berkisar antara 30 dan 100nm diameter. Karena interkoneksi yang terjadi di persimpangan tiga arah, tubulus retikulum endoplasma secara longgar dikemas dalam apa yang menyerupai susunan poligon di sitoplasma.

Sehubungan dengan lokasi, tubulus retikulum endoplasma memancar dari membran inti dan cisternae. Dari sini, tubulus retikulum endoplasma menyebar ke seluruh sitoplasma (ke berbagai bagian sel). Dibandingkan dengan lembaran retikulum endoplasma, tubulus retikulum endoplasma memiliki kelengkungan membran yang lebih tinggi serta luas permukaan dengan rasio volume.

Tidak seperti retikulum endoplasma kasar, mereka memiliki lebih sedikit ribosom. Dengan demikian, mereka sebagian besar terdiri dari retikulum endoplasma halus.

Bentuk tubulus dipertahankan oleh protein terkait membran (mis. RTNs, DP1) yang juga terlibat dalam pembentukannya.

  • Sebagai struktur dinamis, tubulus retikulum endoplasma telah terbukti juga membentuk dan menghilang.
  • Pada hewan (terutama mamalia) tubulus retikulum endoplasma telah terbukti menyebar ke seluruh sel. Namun, mereka dibatasi di dekat membran sel di mana mereka disebut sebagai RE kortikal.

Lumen – adalah area retikulum endoplasma yang tertutup oleh membran retikulum endoplasma. Dengan demikian, ini adalah area luas / memanjang yang terletak di dalam membran retikulum endoplasma.

Dalam sel eukariotik, lumen ditemukan di seluruh sel di mana retikulum endoplasma menyebar. Mengingat bahwa retikulum endoplasma memancarkan dari membran nukleus, penelitian telah menunjukkan kompartemen internal nukleus dalam kontinuitas dengan lumen retikulum endoplasma.

Letak retikulum endoplasma
Letak retikulum endoplasma menempel dengan inti sel

Fungsi retikulum endoplasma secara umum

Retikulum endoplasma terlibat dalam sejumlah proses termasuk sintesis protein, perdagangan, dan pelipatan, dan modifikasi, seperti penghubung disulfida, glikosilasi, dan penambahan glikolipid. Selain itu, ia berpartisipasi dalam biosintesis lipid membran.

Studi terbaru telah mengaitkan retikulum dengan respons terhadap stres seluler, dan bahkan dapat menginduksi apoptosis, meskipun mekanismenya belum sepenuhnya dijelaskan. Semua proses ini dijelaskan secara rinci di bawah ini:

Perdagangan protein

Retikulum endoplasma terkait erat dengan perdagangan protein; khusus untuk protein yang harus dikirim ke luar negeri, ke peralatan Golgi, ke lisosom, ke membran plasma dan, secara logis, kepada mereka yang termasuk dalam retikulum endoplasma yang sama.

Retikulum endoplasma adalah organel multi-fungsi yang memiliki peran sebagai berikut:

Sekresi protein

Retikulum endoplasma adalah perilaku seluler yang terlibat dalam sintesis protein yang harus dilakukan di luar sel. Fungsi ini diklarifikasi oleh sekelompok peneliti pada 1960-an, mempelajari sel-sel pankreas yang fungsinya untuk mengeluarkan enzim pencernaan.

Kelompok ini, dipimpin oleh George Palade, berhasil menandai protein menggunakan asam amino radioaktif. Dengan cara ini dimungkinkan untuk melacak dan menemukan protein dengan teknik yang disebut autoradiografi.

Protein berlabel radioaktif dapat dilacak kembali ke retikulum endoplasma. Hasil ini menunjukkan bahwa retikulum terlibat dalam sintesis protein yang tujuan akhirnya adalah sekresi.

Selanjutnya, protein melakukan perjalanan ke peralatan Golgi, di mana mereka “dikemas” ke dalam vesikel yang isinya akan dikeluarkan.

Fusi

Proses sekresi terjadi karena membran vesikel dapat berfusi dengan membran plasma sel (keduanya bersifat lipid). Dengan cara ini, konten dapat dilepaskan ke eksterior sel.

Dengan kata lain, protein yang disekresikan (dan juga protein yang diarahkan ke lisosom dan membran plasma) harus mengikuti jalur spesifik yang melibatkan retikulum endoplasma kasar, aparatus Golgi, vesikel sekretori dan, akhirnya, bagian luar sel.

Sintesis dan Pemrosesan Protein

Sintesis protein adalah salah satu fungsi utama retikulum endoplasma. Biasanya, translasi (protein) dimulai di sitoplasma. Namun, beberapa protein ini dibawa ke retikulum endoplasma (melalui translocon) di mana mereka mengalami pelipatan sebelum diangkut ke tujuan yang sesuai.

Selain hanya memproses protein, retikulum endoplasma juga dikenal sebagai tempat untuk kontrol kualitas. Dengan demikian, retikulum endoplasma memastikan bahwa hanya protein yang diproses dengan baik yang diangkut ke tujuan yang sesuai. Di sini, kemudian, protein dipertahankan sampai mereka mencapai konformasi yang tepat.

  • Translasi juga berlanjut di ribosom yang terletak di permukaan retikulum endoplasma (RE kasar).
  • Fungsi retikulum endoplasma dikatalisis oleh protein yang larut / terkait membran.
  • Dari retikulum endoplasma, protein rakitan pertama kali diangkut ke badan Golgi dari mana mereka kemudian dapat diangkut ke organel lain.

Sintesis Lipid

Selain sebagai situs utama untuk sintesis protein, retikulum endoplasma juga merupakan situs biogenesis lipid (biosintesis kolesterol dan fosfolipid). Di sini, komponen lipid pertama kali dipindahkan ke kompartemen perantara retikulum endoplasma-Golgi di mana komponen tersebut dimodifikasi secara biokimia.

Tidak seperti sintesis protein, yang sebagian besar terjadi di retikulum endoplasma kasar, sintesis lipid terjadi di retikulum endoplasma halus yang mengandung enzim yang terlibat dalam jalur biosintesis.

Mengingat bahwa retikulum endoplasma halus terlibat dalam jalur biosintetik sterol dan steroid, itu biasanya ditemukan dalam sel-sel kelenjar adrenal di mana sekelompok hormon steroid disekresi.

Penyimpanan Kalsium

Retikulum endoplasma juga berfungsi sebagai salah satu tempat penyimpanan utama kalsium. Berbagai saluran dan reseptor pada membran retikulum endoplasma terlibat dalam pelepasan ion-ion ini ke dalam sitosol di mana mereka membantu mengatur metabolisme di antara kegiatan lainnya.

Transpor

Selain dari berbagai fungsi sintetis, retikulum endoplasma juga bertindak sebagai sistem transport untuk berbagai molekul. Sebagai contoh, dari sitosol, retikulum endoplasma bertanggung jawab untuk pengangkutan protein ke badan Golgi.

Seperti disebutkan, retikulum endoplasma menyebar dari membran inti ke bagian lain dari sel (menuju membran plasma). Ini memungkinkan retikulum endoplasma untuk mengangkut berbagai molekul dari satu titik ke tujuan yang diinginkan.

Fungsi Retikulum endoplasma Halus:

Retikulum endoplasma fungsi utamanya untuk area penyimpanan dan terbuat dari jaringan tabung yang bekerja sama dengan erat. Permukaan halus memberinya namanya demikian.

Retikulum endoplasma halus menyimpan steroid dan asam lemak dan akan melepaskannya ketika sel membutuhkannya. Bagian lain dari tugasnya termasuk kemampuan untuk memecah lemak dan karbohidrat menjadi molekul sederhana.

Setelah selesai, dapat memindahkannya ke bagian sel lainnya. Retikulum endoplasma halus bertanggung jawab untuk produksi steroid dan protein, menjaga membran plasma dan semua jalur sehingga molekul bergerak dengan mudah.

Fungsi Retikulum endoplasma kasar:

Retikulum endoplasma kasar mendapatkan namanya karena ditutupi dengan ribosom yang membuatnya memiliki tampilan bergelombang. Retikulum endoplasma kasar benar-benar terbuat dari banyak kantung yang diratakan.

Fungsi utama Retikulum endoplasma kasar adalah dalam mengangkut molekul bolak-balik dari nukleus tetapi juga bertanggung jawab untuk membuat dan mengemas protein yang dikirim ke seluruh sel dengan vesikel, menggunakan alat golgi. Organel lain bertanggung jawab ketika pengemasan dan distribusi tambahan dilakukan yg dibutuhkan.

Ribosom pada Retikulum endoplasma kasar

Ribosom agak tidak biasa karena mereka adalah jenis organel dalam sel, mereka juga memiliki kemampuan untuk menempelkan diri ke organel lain.

Inilah yang terjadi dengan Retikulum endoplasma kasar. Ini adalah ribosom yang benar-benar menciptakan protein dan mereka mencapai ini melalui penciptaan rantai panjang asam amino yang telah mereka kumpulkan bersama.

Setelah protein dibuat, mereka dipindahkan ke retikulum endoplasma kasar dengan cara yang sama seperti Anda naik kereta. Dari titik itu, retikulum endoplasma kasar melakukan perjalanan dan mendistribusikan protein ke bagian lain dari sel.

Ciri-ciri Retikulum endoplasma

Retikulum endoplasma adalah jaringan membran yang ada di semua sel eukariotik. Ini terdiri dari sakula atau cistera dan struktur tubular yang membentuk sebuah kontinum dengan membran nukleus dan didistribusikan ke seluruh sel.

Lumen retikulum ditandai dengan memiliki konsentrasi ion kalsium yang tinggi, di samping lingkungan pengoksidasi. Kedua properti memungkinkannya untuk memenuhi fungsinya.

Retikulum endoplasma dianggap sebagai organel terbesar yang ada dalam sel. Volume sel kompartemen ini mencakup sekitar 10% dari interior sel.

Klasifikasi

Retikulum endoplasma kasar

Retikulum endoplasma kasar memiliki kepadatan ribosom yang tinggi di permukaan. Ini adalah wilayah di mana semua proses yang berkaitan dengan sintesis dan modifikasi protein terjadi. Penampilannya terutama berbentuk tabung.

Retikulum endoplasma halus

Retikulum endoplasma halus tidak memiliki ribosom. Ini berlimpah dalam jenis sel yang memiliki metabolisme aktif dalam sintesis lipid; misalnya, dalam sel testis dan ovarium, yang merupakan sel penghasil steroid.

Demikian juga, retikulum endoplasma halus ditemukan dalam proporsi yang cukup tinggi dalam sel-sel hati (hepatosit). Produksi lipoprotein terjadi di daerah ini.

Dibandingkan dengan retikulum endoplasma kasar, strukturnya lebih rumit. Kelimpahan retikulum halus versus kasar tergantung terutama pada jenis sel dan fungsinya.

Fakta Menarik Retikulum Endoplasma

  • Ada dua alasan mengapa retikulum endoplasma memiliki nama yang begitu panjang: bagian pertama dari nama itu karena “endoplasma” adalah bagian dalam sitoplasma sel. Bagian kedua adalah karena “retikulum” benar-benar berarti “jaringan halus.”
  • Dalam sel eukariotik, hampir 50% permukaan terdiri dari retikulum endoplasma dan merupakan organel terbesar sel.
  • Retikulum endoplasma juga menggunakan nama lain: REk/ REh, RE kasar, RE halus / REG, RE Granular (sepertinya mereka benar-benar membutuhkan nama LEBIH BANYAK!)
  • Retikulum endoplasma Kasar memiliki sitoskeleton sendiri yang terbuat dari protein.
  • Retikulum endoplasma halus memang memiliki beberapa area yang dikenal sebagai “Retikulum Endoplasma Transisional” (RE Transisi ) yang merupakan bagian kasar dan bagian halus.
  • Ketika Anda minum obat, tubuh harus “mendetoksifikasi” atau membuang kelebihan bahan kimia. Retikulum endoplasma halus dalam sel-sel hati memiliki enzim khusus yang membantu tubuh untuk membuang limbah itu.

Kesimpulan

Secara singkat fungsi retikulum endoplasma yaitu:

  • Sintesis dan kemrosesan protein
  • Sintesis kipid
  • Penyimpanan kalsium
  • Transpor zat
  • Menyalurkan bahan genetik