شبکه آندوپلاسمی چیست و چه عملکردی در سلول دارد؟

شبکه آندوپلاسمی (ER) شبکه پیچیده‌ای از غشاء است که در سلول‌های یوکاریوتی شامل سلول‌های حیوانی، گیاهی و قارچی یافت می‌شود. این یک سیستم پیوسته از کیسه‌ها و لوله‌های مسطح است که از پوشش هسته تا غشای سلولی گسترش می‌یابد. ER را می‌توان به دو ناحیه مجزا تقسیم کرد: شبکه آندوپلاسمی خشن (RER) و شبکه آندوپلاسمی صاف (SER).

RER با ریبوزوم‌ها پوشانده شده است که به آن ظاهر خشن زیر میکروسکوپ می‌دهد. این ریبوزوم‌ها پروتئین‌هایی را سنتز می‌کنند که به لومن RER منتقل می‌شوند، جایی که تحت تاخوردگی و پردازش قرار می‌گیرند. RER مسئول سنتز و پردازش پروتئین‌های غشایی و ترشحی است که برای پردازش و مرتب‌سازی بیشتر به دستگاه گلژی منتقل می‌شوند.

SER فاقد ریبوزوم است و در انواع فرآیند‌های متابولیکی از جمله سنتز لیپید‌ها و سم زدایی دارو‌ها و سموم دخالت دارد. SER همچنین در تنظیم یون‌های کلسیم در سلول نقش دارد و در شروع انقباض عضلانی نقش دارد.

به طور کلی، شبکه آندوپلاسمی یک اندامک مهم است که در سنتز پروتئین، متابولیسم لیپید‌ها و سایر فرآیند‌های سلولی دیگر نقش دارد.

شبکه آندوپلاسمی علاوه بر وظایف اصلی سنتز پروتئین و متابولیسم لیپید‌ها، در سایر فرآیند‌های مهم سلولی نیز نقش دارد. مثلا:

کنترل کیفیت: ER دارای یک سیستم کنترل کیفیت است که اطمینان حاصل می‌کند که پروتئین‌های تازه سنتز شده به درستی تا می‌شوند و قبل از انتقال به مقصد نهایی خود جمع می‌شوند. این سیستم به جلوگیری از انباشته شدن پروتئین‌های نادرست تا شده که می‌توانند برای سلول سمی باشند، کمک می‌کند.

هموستاز کلسیم: ER یک ذخیره اصلی کلسیم درون سلولی است و مسئول حفظ سطوح مناسب کلسیم در سلول است. یون‌های کلسیم مولکول‌های پیام‌رسان مهمی هستند که طیف وسیعی از فرآیند‌های سلولی، از جمله انقباض عضلانی و آزادسازی انتقال‌دهنده‌های عصبی را تنظیم می‌کنند.

اتوفاژی: ER همچنین در فرآیند اتوفاژی، که بازیافت اجزای سلولی است، دخالت دارد. ER می‌تواند غشای تخصصی به نام غشای جداسازی را تشکیل دهد که اندامک‌های آسیب دیده و سایر اجزای سیتوپلاسمی را احاطه کرده و در خود فرو می‌برد، که سپس برای تجزیه و بازیافت به لیزوزوم تحویل داده می‌شود.

تشکیل قطرات چربی: ER همچنین می‌تواند در تشکیل قطرات چربی، که ساختار‌های سلولی هستند که لیپید‌های خنثی را ذخیره می‌کنند، نقش داشته باشد. قطرات لیپید می‌توانند ذخایر انرژی مهمی باشند و همچنین در متابولیسم لیپید و سیگنال دهی نقش دارند.

به طور کلی، شبکه آندوپلاسمی یک اندامک پیچیده و چند عملکردی است که نقش مهمی در بسیاری از فرآیند‌های سلولی ایفا می‌کند. ساختار و عملکرد آن به شدت تنظیم شده است و اختلال عملکرد ER در انواع بیماری‌ها از جمله دیابت، بیماری آلزایمر و سرطان نقش دارد.

چند واقعیت جالب دیگر در مورد شبکه آندوپلاسمی:

شبکه آندوپلاسمی در سنتز فسفولیپید‌ها، که جزء اصلی غشای سلولی هستند، نقش دارد.

RER در سلول‌هایی که مقادیر زیادی پروتئین تولید و ترشح می‌کنند، مانند سلول‌های کبد و سلول‌های پانکراس، برجسته‌تر است.

SER همچنین می‌تواند در سنتز هورمون‌های استروئیدی و سم زدایی الکل و سایر دارو‌ها نقش داشته باشد.

در برخی سلول‌ها، ER می‌تواند ساختار‌های تخصصی به نام شبکه سارکوپلاسمی را تشکیل دهد که در تنظیم یون‌های کلسیم در طول انقباض عضلانی نقش دارد.

ER همچنین می‌تواند در تشکیل ذرات ویروسی خاص مانند ویروس ابولا و ویروس کرونا نقش داشته باشد.

ER به پوشش هسته‌ای متصل است که امکان انتقال پروتئین‌ها و لیپید‌های تازه سنتز شده از ER به هسته و بالعکس را فراهم می‌کند.

ER به دلیل عوامل مختلفی از جمله تا زدن اشتباه پروتئین، عفونت ویروسی و کمبود مواد مغذی می‌تواند تحت استرس قرار گیرد. این می‌تواند یک مسیر سیگنالینگ به نام پاسخ پروتئین باز شده را فعال کند که بسته به شدت استرس می‌تواند منجر به بقای سلول یا مرگ سلولی شود.

به طور کلی، شبکه آندوپلاسمی یک اندامک جذاب و پیچیده است که نقش‌های مهمی را در سلول ایفا می‌کند. ساختار و عملکرد آن بسیار پویا و پاسخگوی نیاز‌های سلول است و درک ER برای درک بسیاری از فرآیند‌ها و بیماری‌های سلولی ضروری است.