شرح الشبكة الاندوبلازمية
الشبكة الاندوبلازمية السلسة في بنية ER لها أهمية كبيرة في خلايا جسم الإنسان العصبية والعضلية وتختلف عن أجزاء الخلية الحيوانية .
وتختلف وظيفة الشبكة الاندوبلازمية الملساء عن الشبكة الاندوبلازمية الخشنة حيث تتفاعل مع الأنابيب الدقيقة والأكتين في جميع أنحاء الخلية العصبية بشكل واسع، وتشكل هذه الشبكة تصاعدا عبر الخلية بأكملها .
توجد أشواك شجرية صغيرة طويلة على طول المحور العصبي الضيق، وتتواجد بشكل أساسي في المشبك وغالبًا ما تكون الشبكة الاندوبلازمية السلسة ER مرتبطة بالميتوكوندريا .
يحدث ذلك عند إزالة بلمرة الهيكل الخلوي، حيث تتعرض شبكة الأنابيب الإلكترونية لتغيرات شكلية كبيرة، ويتم ربط الشبكة الاندوبلازمية ER الملساء مع الميتوكوندريا لتبقى سليمة داخل خلايا العضلات .
تُعرف الشبكة الإندوبلازمية الملساء بالشبكة الساركوبلازمية، وهي مكان جيد ومهم لتخزين أيونات الكالسيوم
يظهر الهيكل العظمي والعضلات في الصورة، ويتميز الساركوبلازم باللون الأزرق مع عضلات الهيكلية .
تتواجد شبكة الهيولي العضلية بجانب هياكل متخصصة في غشاء البلازما من الخلايا العضلية أو الأنابيب T، وتلعب دورًا هامًا في عملية انقباض الألياف العضلية .
وظائف الشبكة الإندوبلازمية الملساء
من وظيفة الشبكة الإندوبلازمية تكوين الدهون مثل الدهون الفسفورية والكوليسترول، التي تشكل أغشية الكائنات الحية، وبالإضافة إلى ذلك، فهي مهمة في إنتاج وإفراز الهرمونات الاسترويدية من الكوليسترول والأحماض الدهنية الأخرى .
تساهم أيضاً في عملية استقلاب الكربوهيدرات، ومثال على ذلك هو التفاعل النهائي الذي يحدث داخل تجويف الشبكة الاندوبلازمية الملساء ER لإنتاج السكر .
يحتوي الكبد على الإنزيم المسمى الجلوكوز 6 فوسفاتيز الذي يحفز إنتاج الجلوكوز بواسطة الجلوكوز 6 فوسفات، وتتميز الشبكة الإندوبلازمية الملساء بطبيعتها الديناميكية ولها أهمية خاصة في الكبد .
تساعد عملية إزالة السموم العديد من المواد وتجعل إزالتها من الجسم أسهل، ويمثل ذلك مثلاً في حالة زيادة كمية بعض الأدوية التي تذوب في الدهون بشكل كبير ومفاجئ في الجسم .
توجد الشبكة الاندوبلازمية السلسة داخل خلايا الكبد وتقوم بامتصاص أي مركبات قابلة للذوبان في الماء وتفرزها في البول، وذلك بواسطة الخلايا الكبدية .
ليحدث ذلك، يتم تضاعف حجم الشبكة الإندوبلازمية الناعمة داخل الخلية الكبدية، وبعد تحييد الهجوم الكيميائي، تعود الشبكة إلى حجمها وشكلها الأصلي.
الشبكة الإندوبلازمية الملساء تخلق الدهون وتبني الكربوهيدرات
يحتوي الشبكة الإندوبلازمية الملساء على خلايا تفرز الستيرويد بكميات كبيرة، حيث تحتوي أغشية الشبكة الإندوبلازمية على الإنزيمات التي تشارك في تكوين الستيرويد والستيرول .
تشارك قشرة الغدة الكظرية في تكوين وإفراز الهرمونات الستيرويدية، وتحتوي على الخلايا التي تشارك في هذه العملية بشكل كبير. وتتم هذه العملية في بيئة نظيفة ومنظمة .
تنتج خلايا الغدة الكظرية مجموعة كبيرة من الهرمونات،وتصنف هذه الهرمونات على نطاق واسع إلى قشرانيات معدنية وجلايكورتيكويد وهرمونات جنسية. وفي الغدد التناسلية، تنتج كميات كبيرة جدًا من الهرمونات الجنسية .
يتم إنتاج الكورتيكوستيرويدات والمعادن القشرية الكظرية بكميات كبيرة، وهي تصنع من الكوليسترول، وبعد ذلك يتم تحويل الكوليسترول إلى عدد مختلف من جزيئات الستيرويد في الغدد الكظرية .
هناك تحفيز لتفاعلات بواسطة إنزيمات تنتمي لعائلة بروتينات السيتوكروم P450، وبعض أجزاء هذه المسارات موجودةفي الشبكة الإندوبلازمية والجزء الآخر يحدث داخل الميتوكوندريا.
هناك أدلة تشير إلى أن الخلايا التي تشارك بشكل كبير في عملية التمثيل الغذائي للدهون تتضمن الشبكة الاندوبلازمية الخشبية بنسب قليلة، على الرغم من أن هذه الخلايا تحتاج بشكل واضح إلى مجموعة متنوعة من الإنزيمات في هذه الخلايا .
قام الباحثون بتحديد أجزاء الشبكة الاندوبلازمية الملساء التي تحتوي على بروتينات، وهي مختلفة عن الشبكة الاندوبلازمية الخشنة والتي تحتوي على بروتينات مصاحبة ومركبات مترجمة، وتشير هذه الأجزاء إلى أن شبكة الاندوبلازمية الملساء ناعمة .
يمكنك المشاركة في تكوين البروتين ومراقبة جودة البروتينات التي تم تصنيعها حديثًا واستيراد الببتيدات المتعددة في نفس الوقت.
دور الشبكة الاندوبلازمية في تخزين الكالسيوم
تلعب الشبكة الاندوبلازمية دورًا كبيرًا في تخزين أيونات الكالسيوم وإطلاقها داخل الخلايا في الجهاز العضلي والعصبي، حيث يتم استخدام إشارات الكالسيوم لتنظيم الإثارة والانقباض .
عند الراحة، يمتلئ التجويف بالشبكةالإندوبلازمية ER بعد تدفق كميات كبيرة من الكالسيوم إلى الخلية، ويحدث ذلك خلال الإثارة، حيث تعمل الشبكة الإندوبلازمية الملساء كمغسلة .
يتم جعل الخلايا قادرة على التعافي من آثار إزالة الاستقطاب الموجود في الغشاء، وبالتالي يتمكن الشبكة الإندوبلازمية ER من تخزين أيونات الكالسيوم .
إطلاق الإشارة بعدة طرق تكون معقدة، وهناك بعض الأقوال التي تشير إلى أن هذه العملية تنشط الخلايا العصبية عن طريق إنشاء ذاكرة، ويعمل وجود نوعين من القنوات الغشائية للكالسيوم Ca2+ على غشاء الشبكة الاندوبلازمية ER في هذه العملية المعقدة .
هذه هي مستقبلات إينوزيتول -1،4،5- تريسفوسفات (InsP 3 Rs) وأيضا مستقبلات ريانودين (RYRs)، وتعمل بعض إنزيمات ATPase بواسطة الكالسيوم (Ca 2+) وتوجه تفاعل مخازن الكالسيوم في الغشاء البلازمي والميتوكوندريا .
تعمل شبكة الاندوبلازمية ER، التي تمتد داخل الخلايا العصبية، على تعديل عملية إثارة النبضات العصبية ونقلها من خلية لأخرى، وتستطيع إجراء التغييرات المحلية في تركيز الكالسيوم والبلازما .
الشبكة الاندوبلازمية هي مجموعة فرعية من نظام الغشاء الذي يتواجد داخل أغلب الخلايا التي تحتوي على نواةٍ، وهي عبارة عن غشاءٍ عضويٍ يوجد في السيتوبلازم، وتتألف من سلسلة من الغشاء الحلزوني الذي يلتف حول نفسه لتشكيل أنابيبٍ متصلة ببعضها البعض، وتقوم الشبكة الاندوبلازمية بالعديد من الوظائف الهامة في الخلايا .
يتمثل دور الشبكة الإندوبلازمية الملساء في تصنيع الهرمونات الستيرويدية والدهون، وإزالة السموم من المنتجات الضارة الإيضية، وتخزين واستقلاب أيونات الكالسيوم داخل الخلية. وتتميز الشبكة الإندوبلازمية الملساء بعدم وجود الريبوسومات المرتبطة بالغشاء، على عكس الأجزاء الأخرى من الشبكة الإندوبلازمية .
تتميز العضوية في الخلية من الناحية الشكلية، وعادة ما تُصنَع الشبكة الإندوبلازمية من الصهاريج التي هي هياكل أنبوبية .
يعد مكان الشبكة الاندوبلازمية الملساء Smooth ER مهم في خلايا جهاز الغدد الصماء كالتي توجد في الغدة الكظرية التي تصنع هرمونات الستيرويد ، وفي الخلايا المثيرة كخلايا العضلات والخلايا العصبية التي يتم استخدامها في إشارات Ca 2+ وفي خلايا الكبد حيث تقوم بعلاج المواد الكيميائية الضارة .
تركيب الشبكة الاندوبلازمية
تختلف مكونات الشبكة الاندوبلازمية الملساء عن مكونات الخلية النباتية، حيث تتألف أساسا من شبكات أنابيب متعددة الأضلاع والثلاثية الأبعاد، وتعرف باسم الصهاريج. ويبلغ قطر الشبكة الاندوبلازمية في الثدييات 50 نانومترا وفي الخميرة 30 نانومترا، وتتميز بانحناء عالي .
تتطلب وجود هياكل معينة الكثير من البروتينات لتحقيق الاستقرار، بما في ذلك الشبكات الشبكية والبروتينات المعززة وDP1، وذلك للتعبير عن وجود المستقبلات REEPs .
تعمل هذه البروتينات على ثني الغشاء الخارجي للخلية من خلال العناصر الهيكلية التي تندمج في طبقة ثنائية الدهون، أو عن طريق تشكيل العشاء عن طريق تقليل المسافات بين الجزيئات. وتعد وجود هذه البروتينات أمرًا هامًا .
تم وضع صهاريج أنبوبية لأن حذف أو كبت تلك البروتينات يؤدي إلى زيادة في الهياكل الشبيهة بتلك الأكياس المسطحة في الشبكة الإندوبلازمية، ويؤدي أيضًا إلى غياب تقريبًا للأنابيب .
يعد الشبكة الاندوبلازمية ER هي الهيكل الديناميكي الذي تتم فيه عملية التبرع من الأنابيب الجديدة إلى الهياكل القائمة، ويساعد في ذلك التحلل المائي GTP، حيث يمكن لفروع الأنابيب أن تندمج مع بعضها البعض .
يعتمد شكل شبكة الإندوبلازمية الملساء في الخلية على الأنابيب الدقيقة والهيكل الخلوي للأكتين، وتستطيع أنابيب الشبكة الإندوبلازمية الانزلاق على الهيكل الخلوي .
يتم ذلك باستخدام البروتينات المتحركة أو بنموها جنبًا إلى جنب مع الأنابيب الدقيقة الموجودة في نهاية الإضافية لها