Relazione tra il reticolo endoplasmatico e l'apparato del Golgi

Il reticolo endoplasmatico e l'apparato del Golgi sono due organelli legati alle membrane che si trovano negli eucarioti. Entrambi questi organelli sono strettamente associati e funzionalmente correlati. Sia il reticolo endoplasmatico (ER) che l'apparato di Golgi sono due componenti del sistema endomembrana di una cellula. Lisosomi e vescicole sono gli altri componenti del sistema endomembrane. Due tipi di ER si trovano nella cellula eucariotica, ER grezzo e ER liscio. I ribosomi sono legati a ER ruvido, trasportando catene polipeptidiche sintetizzate nel ruvido ER. Le modifiche post-traslazionali delle proteine ​​vengono effettuate all'interno dell'ER, maturando le proteine. Queste proteine ​​maturate vengono trasportate nell'apparato di Golgi per essere trasportate alla loro destinazione finale, in lisosomi, membrane plasmatiche o secrete dalla cellula nell'ambiente extracellulare. La secrezione nell'ambiente extracellulare si verifica per esocitosi.

Questo articolo spiega, 

1. Cos'è il reticolo endoplasmatico
     - Struttura, funzioni
2. Cos'è l'apparato di Golgi
     - Struttura, funzioni
3. Relazione tra il reticolo endoplasmatico e l'apparato del Golgi
     - Somiglianze tra il reticolo endoplasmatico e l'apparato del Golgi
     - Differenza tra il reticolo endoplasmatico e l'apparato del Golgi
4. Come vengono trasportate le proteine ​​dal reticolo endoplasmatico all'apparato di Golgi

Cos'è il reticolo endoplasmatico

Il reticolo endoplasmatico (ER), che è un organo trovato negli eucarioti, contiene sacche membranose appiattite, interconnesse tra loro. Queste sacche sono strutture tubolari, che sono chiamate cisterne. Le cisterne sono tenute insieme dal citoscheletro della cellula. Sono stati individuati due tipi di ER: ER liscio e ER grezzo. Solo un ER ruvido contiene ribosomi legati alla membrana dell'ER. Liscio ER è coinvolto nel metabolismo dei lipidi. Rough ER fornisce siti per la sintesi proteica.

Cos'è l'apparato di Golgi

L'apparato del Golgi è un altro organo trovato nelle cellule eucariotiche. È composto da quattro o sei cisterne piene di liquido. L'apparato di Golgi fornisce un sito per sintesi di carboidrati come la pectina e l'emicellulosa. I glicosaminoglicani, che si trovano nella matrice extracellulare delle cellule animali, sono anche sintetizzati nell'apparato di Golgi. Due volti possono essere identificati in Golgi: faccia cis e faccia trans.

Relazione tra il reticolo endoplasmatico e l'apparato del Golgi

Somiglianze tra il reticolo endoplasmatico e l'apparato del Golgi

Entrambi gli apparati ER e Golgi sono coinvolti nella formazione del sistema endomembrana della cellula. Sono costituiti da sacche appiattite, membranose e piene di liquido chiamate cisterne. Le cisterne sono tenute insieme dal citoscheletro della cellula.

Rough ER fornisce siti per la sintesi proteica nella cellula. I ribosomi sono legati alla membrana del ruvido ER. Le proteine ​​tradotte vengono esportate nel pronto soccorso per la maturazione. Queste proteine ​​vengono nuovamente trasportate nell'apparato di Golgi per un'ulteriore maturazione e per la loro destinazione finale. Pertanto, sia l'apparato ER che l'apparato di Golgi sono coinvolti nella maturazione proteica. Le catene polipeptidiche recentemente sintetizzate interagiscono con le proteine ​​chaperone nel lume ER. Le proteine, che devono essere secrete e destinate alla superficie cellulare, raggiungono la loro struttura 3D formando legami disolfuro tra i residui di cisteina nella catena polipeptidica. La formazione di legami disolfuro tra i residui di cisteina è facilitata dalla proteina disolfuro isomerasi trovata nel pronto soccorso. Una volta che le proteine ​​raggiungono la loro corretta struttura 3D, vengono rilasciate dalle proteine ​​chaperone. La glicosilazione, che è l'aggiunta di catene di polisaccaridi nella proteina, si verifica anche nel pronto soccorso. Di solito, le proteine ​​di membrana e le proteine ​​di secrezione sono glicosilate. Alcune glicosilazioni si verificano nel pronto soccorso e le altre si verificano nell'apparato del Golgi.  

Entrambi gli apparecchi ER e Golgi sono in grado di formare vescicole di trasporto. Le proteine ​​destinate ai lisosomi, alla membrana plasmatica o alla secrezione, vengono trasportate dall'ER all'apparato di Golgi da piccole vescicole di trasporto chiamate vescicole trasportate rivestite di COPII. L'apparato del Golgi forma anche vescicole secretorie per trasportare le proteine ​​ordinate verso le loro destinazioni finali. Viene mostrato il sistema Endomembrane della cella Figura 1.

Figura 1: sistema Endomembrane della cella

Differenza tra reticolo endoplasmatico e apparato del Golgi

Le Cisterne in ER sono interconnesse l'una con l'altra, facilitando il trasporto di macromolecole in tutta la cellula. Al contrario, le cisterne nell'apparato di Golgi contengono da quattro a sei piccole cisterne. Non sono interconnessi l'uno con l'altro. Ma due volti possono essere identificati in Golgi come cis faccia e trans viso. Un flusso direzionale di materiale dal cis cisterna a trans le cisterne si osservano in Golgi. Le vescicole secretorie entrano in Golgi dalla sua faccia cis e maturano e si dissociano dal trans viso. Viene chiamata la rete di strutture tubolari e cisternali che si trovano su entrambi i lati del Golgi cis Rete Golgi (CGN) e trans Rete Golgi (TGN). Il trasporto di proteine ​​da CGN a TGN è chiamato trasporto vascolare. La struttura dell'apparato di Golgi è mostrata in figura 2.

Anche l'apparato ER e Golgi sono coinvolti in altre funzioni nella cellula. Liscio ER è coinvolto nel metabolismo dei lipidi. Al contrario, l'apparato di Golgi fornisce un sito per la sintesi di carboidrati come la pectina e l'emicellulosa. I glicosaminoglicani, che si trovano nella matrice extracellulare delle cellule animali, sono anche sintetizzati nell'apparato di Golgi.

Figura 2: apparato del Golgi

Come vengono trasportate le proteine ​​dal reticolo endoplasmatico all'apparato di Golgi

La maggior parte delle proteine ​​tradotte sono destinate a ER, apparato di Golgi, lisosomi o membrana plasmatica. Il percorso che secerne le proteine ​​dall'apparato ER all'apparato di Golgi, trasportandolo in altre destinazioni, è chiamato via biosintetico-secretoria. Queste proteine ​​sono sintetizzate da ribosomi, che sono legati al ruvido ER. Le catene polipeptidiche tradotte vengono trasportate nel pronto soccorso. Il ripiegamento e l'elaborazione delle proteine ​​avvengono all'interno del pronto soccorso. L'apparato di Golgi è la fabbrica che riceve le proteine ​​dall'ER. Si trova nella radice di uscita del pronto soccorso. Dal pronto soccorso, le proteine ​​mature vengono trasportate nell'apparato di Golgi. Questo trasporto avviene da piccole vescicole chiamate vescicole trasportate rivestite di COPII, che escono dai siti di uscita ER.

Le vescicole da trasporto rivestite di COPII entrano nell'apparato di Golgi dal cis faccia dell'organo fondendosi con la membrana di cis cisterne. Le proteine ​​quindi entrano nel CGN e vengono sequenzialmente trasportate nel TGN, mentre sono ulteriormente maturate e preparate per le loro destinazioni finali. Le proteine ​​nell'apparato di Golgi possono essere destinate a lisosomi, membrane plasmatiche o secrete nell'ambiente extracellulare. Dal TGN, le proteine ​​mature escono dal Golgi dalle vescicole secretorie.  

Conclusione

ER, l'apparato di Golgi, i lisosomi e le vescicole secretorie sono chiamati collettivamente il sistema endomembrana della cellula eucariotica. ER contiene superfici ruvide e lisce su di esso. Liscio ER è coinvolto nel metabolismo dei lipidi. Rough ER è coinvolto nella sintesi proteica legando i ribosomi nella sua membrana. Le proteine ​​sintetizzate nei ribosomi sono trasportate in ER grezzi. All'interno del pronto soccorso, queste proteine ​​subiscono la maturazione per modifiche post traduzionali. Le proteine ​​marcate con oligosaccaridi vengono trasportate dall'ER all'apparato di Golgi attraverso piccole vescicole di trasporto chiamate vescicole rivestite di COPII. Queste proteine ​​entrano nel Golgi dal CGN e trasportate al TGN, mentre vengono smistate per essere trasportate alla loro destinazione finale. Il trasporto di proteine ​​da CGN a TGN è chiamato trasporto vascolare. Durante il trasporto vascolare, le proteine ​​subiscono ancora modifiche come la glicosilazione. Le proteine ​​selezionate vengono trasportate in lisosomi, membrane plasmatiche o secrete nell'ambiente extracellulare. Il trasporto delle proteine ​​tradotte dai ribosomi all'apparato di Golgi attraverso il reticolo endoplasmatico è chiamato via biosintetico-secretoria.

Riferimento:
1. Cooper, Geoffrey M. "Il reticolo endoplasmatico". La cellula: un approccio molecolare. 2a edizione. U.S. National Library of Medicine, 01 gennaio 1970. Web. 24 aprile 2017.
2. Cooper, Geoffrey M. "The Golgi Apparatus." The Cell: A Molecular Approach. 2a edizione. U.S. National Library of Medicine, 01 gennaio 1970. Web. 24 aprile 2017.
3. Alberts, Bruce. "Trasporto dal pronto soccorso attraverso l'apparato del Golgi." Biologia molecolare della cellula. 4a edizione. U.S. National Library of Medicine, 01 gennaio 1970. Web. 24 aprile 2017.

Cortesia dell'immagine:
1. "Endomembrane system diagram en" di Mariana Ruiz LadyofHats - (Dominio pubblico) via Commons Wikimedia
2. "Apparato di Golgi (versione senza bordi) -en" Di Kelvinsong - Opera propria (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia