ЭПР. Строение и химический состав.

ЭПР расположен близко к ядру. Эта область называется эндоплазма. Строение и количество элементов ЭПР зависит от функциональной активности клеток, стадий клеточного цикла и ее дифференцировки. Толщина мембран ЭПР – 5-6 нм, ширина просвета – 70 – 500 нм. Впервые структура была открыта Портером в 1945г. Примерно на 2/3состоит из белка, 1/3 из липидов. Разделяется на два типа: гладкий (агранулярный) и гранулярный (шероховатый).

Гранулярный ЭПР представлен замкнутыми мембранами, которые образуют на сечениях вытянутые мешки, цистерны. Ширина полостей цистерн варьирует в зависимости от функции развития. Гранулярный ЭПР может быть представлен в клетке в виде разрозненных редких мембран или локальных скоплений таких мембран, которые называются эргастоплазма. Такой тип ЭПР встречаются в клетках, активно синтезирующих секреторные белки.

Особенность гранулярного ЭПР – на поверхности мембран расположены рибосомы. Рибосомы образуют скопления, в общем виде называемые полисомы. Все рибосомы ЭПР – работают и синтезируют белок. Прикрепляются своей большой субъединицей. Количество рибосом на ЭПР четко связано с его синтетической активностью. Все рибосомы ЭПР участвуют в синтезе, так называемых, экспортных белков. Поэтому общая функция гранулярного ЭПР может быть определена, как синтез белков на рибосомах мембран и сегрегация их от остальных.

Необходимо отметить, что в клетке синтез белков протекает на свободных полисомах. Полисома – группа рибосом, соединенная одной иРНК.

На рибосомах ЭПР происходит синтез мембранных белков клетки. Отличие от других белков – не освобождаются от мембран, а встраиваются в них, становясь трансмембранными или полуинтегральными белками.

На мембранах негранулярного ЭПР так же синтезируются липиды. Липиды встраиваются в мембрану ЭПР со стороны цитозоля, но переносятся на другую сторону с помощью переносчиков. За счет этого мембрана растет.

Процесс синтеза липидов идет одновременно с синтезом интегральных белков и поэтому биомембрана строится и растет за счет двух процессов 1) синтез и встраивание липидов; 2) синтез и интеграция мембранных белков.

Белки мембран ЭПР, АГ, плазмалеммы имеют одно происхождение: синтезируются и встраиваются в шероховатом ЭПР.

Удаленные участки гранулярного ЭПР, которые располагаются в зоне, близкому к комплексу Гольджи, теряют рибосомы и образуют выступы, от которых отпочковываются вакуоли с продуктами синтеза. Это промежуточная зона ЭПР и комплексом Гольджи.

Вакуоли, отщепившиеся от этой зоны, покрыты белком - клатрином. После его потери пузырьки сливаются друг с другом, транспортируются с помощью микротрубочек в цис-зону комплекса Гольджи, где сливаются с его мембранами под контролем ферментов. Таким образом, осуществляется транспорт синтезируемых белков в зону комплекса Гольджи.

Гранулярный ЭПР осуществляет котрансляционный синтез белков, их первичную модификацию, соединение с олигосахаридом, т.е. гликозилирование. Образование гликопротеинов

Синтез мембранных липидов и их встраивание в мембрану (сборка).

Транспорт вакуолей, содержащих синтезированные продукты и их переход в цис-зону комплекса Гольджи.

Гладкий ЭПР. Представляет собой часть мембраны вакуолярной системы. Так же мелкие вакуоли, каналы, трубочки, но гладкий ЭПР является вторичным по отношению к шероховатому. Диаметр вакуолей и канальцев 50-100 нм. Выраженность гладкого ЭПР не одинакова. Большая часть образует скопления или зоны. В клетках эпителия кишечника гладкий ЭПР находится в верхней части клетки вблизи всасывающей поверхности.

Основной функцией является синтез, метаболизм липидов и углеводов. Кроме того, мембраны гладкого ЭПР участвуют в процессах детоксикации (обезвреживание ядов).

Происходят процессы деградации различных токсичных органических веществ за счет локализации окислительных ферментов, из которых наиболее известен цитохром Р₄₅₀. Он участвует в присоединении гидроксильной группы к различным опасным углеводам, которые попадают в мембранный бислой. За счет других окислительных ферментов к гидроксильным группам добавляются отрицательно заряженные молекулы (сульфаты, глюкуронавая кислота), что делает липофильные вещества растворимыми в воде. А это обеспечивает их обезвреживание и выведение из организма.