小胞体は何をしますか?

小胞体 (ER) は真核細胞内に見られる細胞小器官であり、脂質とタンパク質の輸送、処理、および生産を担っています。小胞体は、細胞膜の脂質とタンパク質の両方を生成します。

これらの脂質とタンパク質は、液胞、細胞膜、ゴルジ装置、リソソーム、分泌小胞など、細胞の他の部分を構成するためにも使用されます。 ER には、ラフ ER とスムーズ ER の 2 つの異なる部分があります。

これは小胞体の簡単な要約ですが、小胞体を詳しく見て、2 つの異なるセクションの役割と、それらが細胞の他の部分とどのように相互作用するかを見てみましょう.

小胞体の構造

小胞体は、長くて平らな袋でできており、細管のネットワークでつながっています。小胞体は、平滑小胞体と粗面小胞体の 2 つの部分に分けられます。ラフな小胞体は外側にリボソームが付着していてザラザラとした食感であることから「ラフ」と呼ばれています。リボソームは、膜の細胞質半分に見られます。平滑小胞体には、これらのリボソームがありません。

小胞体の内側はルーメンと呼ばれます。小胞体は、細胞の大部分を走り、細胞膜から始まり、それを核膜に接続します。小胞体は核膜と結合しているため、小胞体の内腔と核膜の内部は 1 つの連続した領域と考えることができます。ラフな ER は通常、一緒にリンクされた多数の平らな嚢であり、滑らかな ER は管状ネットワークです。

粗面小胞体

粗面小胞体は、分泌タンパク質と膜の製造を担っています。粗面小胞体におけるタンパク質の合成はリボソームによって行われ、タンパク質合成の実際のプロセスは翻訳と呼ばれます。通常、粗大小胞体はタンパク質を合成しますが、白血球や白血球の場合、粗大小胞体は抗体を合成します。この規則のもう 1 つの例外は、粗い ER がインスリンを生成する膵臓細胞です。

ほとんどの場合、平滑小胞体と粗面小胞体は互いに接続されており、粗面小胞体によって生成された膜とタンパク質が平滑面小胞体に移動できるようになっています。滑らかな小胞体から、これらのタンパク質は細胞の他の細胞小器官や領域に送り出されます。たとえば、ゴルジ体は、輸送小胞によるタンパク質の輸送のおかげで、滑らかな小胞体からさまざまなタンパク質を受け取ります。タンパク質がゴルジ体によって処理されると、それぞれの目的地に送られ、さまざまな細胞機能に使用したり、エキソサイトーシスのプロセスを通じて細胞からエクスポートしたりできます。

小胞体の管腔内では、品質管理プロセスが行われ、タンパク質に異常がないかチェックされます。 Unfolded Protein Response は、小胞体に関連するストレス応答であり、ミスフォールドまたはアンフォールドされたタンパク質に反応します。 UPR の目的は、不正なタンパク質の放出を防ぎ、誤ったタンパク質の翻訳を停止し、誤って折り畳まれたタンパク質を分解し、タンパク質が適切であることを保証するのに役立つ分子シャペロンの作成率を高めるシグナル伝達経路を開始することにより、細胞の正常な機能を確保することです。折り畳まれた。この品質管理プロセスが不適切に生成されたタンパク質を誤ってブロックすると、さまざまな問題が発生する可能性があります.タンパク質の悪いバージョンです。

平滑小胞体

平滑な小胞体は、脂質や炭水化物の生成など、さまざまな機能を持っています。コレステロールとリン脂質などの脂質は、細胞の膜を作るために使用されます。脂質/炭水化物の生成に加えて、滑らかな小胞体は小胞の保持領域として機能し、最終的にはさまざまなタンパク質を細胞の他の部分に輸送します.

滑らかな小胞体はまた、肝細胞内で物質を解毒する酵素を作り出します。肝臓の機能は、代謝の副産物を解毒し、飲酒による過剰なエタノールなどを処理することであるため、肝細胞は他の細胞に比べて平滑ERを多く持っています.筋肉細胞では、滑らかなERが筋肉の収縮に役割を果たし、脳細胞ではホルモンを生成します.筋肉細胞の収縮はカルシウムイオンの放出によって促進され、これらのイオンは平滑小胞体内で発生します。滑らかな ER は、内分泌腺と副腎皮質内でのステロイド ホルモンの生成にも関与しています。

小胞体の役割の要約

要約すると、小胞体は植物や真核動物の細胞に見られるオルガネラです。小胞体は、粗面小胞体と平滑小胞体の 2 つの相互接続領域に分かれています。どちらのタイプの ER も膜結合型であり、平らな管によって結合されています。

ラフな ER は、何百万もの膜結合リボソームで覆われているため、「ラフ」と呼ばれます。リボソームは、タンパク質の品質管理、折り畳み、および生産に関与しています。 Smooth ER は、主に manducation または脂質、ステロイド、およびホルモンに関与しています。 Smooth ER は、解毒と代謝にも役割を果たします。誤って折り畳まれたり形成されたりしたタンパク質は拒否され、アミノ酸に分解され、再利用してより多くのタンパク質を生成することができます.

リボソーム

リボソームは粗面小胞体の働きにおいて重要な役割を果たしているので、リボソームの働きと構造についても見ていきましょう。

リボソームは、小さなサブユニットと大きなサブユニットの 2 つの部分から構成されています。リボソームサブユニットは、核内のより小さな構造である核小体内で作成され、核膜を通過して細胞質に到達します。細胞質に入ると、これらのサブユニットはタンパク質合成の過程で結合し、完全なリボソームになります.

細胞内のリボソームがタンパク質を操作するために、核はメッセンジャー RNA または mRNA を生成します。次に、このmRNAは核から細胞質に送られ、そこでリボソームと統合されます。リボソームの 2 つのサブユニットが mRNA と結合して、タンパク質合成のプロセスが開始されます。トランスファー RNA または tRNA は、細胞内に見られる別のタイプの核酸であり、tRNA は細胞内のアミノ酸に結合し、mRNA が合成に必要な指示を与えると、リボソームが tRNA からアミノ酸を引き出します。次に、tRNA は別のアミノ酸と結合します。このプロセスを繰り返すことで、リボソームはタンパク質の一部となる長いポリペプチド鎖を構築します。

リボソームは、メッセンジャー RNA に見られるタンパク質コード遺伝子をそれぞれのタンパク質に翻訳するのに役立ちます。リボソームの機能は、アミノ酸を結合してポリペプチド鎖を作成することであり、これらのペプチド鎖は最終的にさらに修飾された後、完全に機能するタンパク質になります.

前述のように、リボソームは粗い小胞体に結合しているのが見られますが、細胞の細胞質内を自由に浮遊しているのも見られます。リボソームが細胞内のどこにあるかに関係なく、それらは通常、タンパク質合成の過程でポリリボソームまたはポリソームと呼ばれる小さなクラスターに集まります.これらのクラスターにより、タンパク質は複数回コピーされ、たった 1 つの mRNA 分子から一度に合成されます。

遊離リボソームは通常、細胞の細胞質で機能を実行するタンパク質を作成します。対照的に、結合したリボソームは通常、細胞から他の細胞に輸出されるか、細胞膜と融合するタンパク質を操作します。結合リボソームと遊離リボソームは交換可能であり、細胞の必要に応じて機能を切り替えることができます。葉緑体やミトコンドリアなどの他のオルガネラは、独自のリボソームを持っています。これらのオルガネラ特異的リボソームは、細胞全体に見られる独立したリボソームよりも小さく、通常のリボソームのサイズである 40S から 60S と比較して約 30S から 50S です。

細胞の他の部分

小胞体は、細胞の多くの重要な部分の 1 つにすぎません。その他の重要なセル部分には次のものがあります:

細胞膜 – 細胞を外部環境から隔離し、細胞質を含む​​半透膜。

ゴルジ複合体 – ゴルジ複合体は細胞の「郵便局」であり、細胞製品を保管、処理し、それぞれの目的地に発送します。

リソソーム – 細胞高分子を分解する酵素を含む小さなオルガネラ

ミトコンドリア - これらのオルガネラは、細胞呼吸のプロセスを通じて細胞のエネルギーを生成します。

核 – 細胞の「脳」であり、細胞の再生と成長を制御します。また、遺伝情報も保持しています。

ペルオキシソーム – これらの構造は酸素を利用して脂肪を分解し、アルコールを解毒します。