طبيعة عمل الشبكة الإندوبلازمية

اقرأ في هذا المقال


تعريف الشبكة الإندوبلازمية:

هي شبكة من الأغشية داخل الخلية تتحرك من خلالها البروتينات والجزيئات الأخرى، حيث يتم تجميع البروتينات في عضيات تسمى الريبوسومات، وعندما يكون من المقرر أن تكون البروتينات جزءًا من غشاء الخلية أو يتم تصديرها من الخلية، فإن الريبوسومات التي تجمعها تلتصق بالشبكة الإندوبلازمية، مما يعطيها مظهرًا خشنًا، كما تفتقر الشبكة الإندوبلازمية الملساء إلى الريبوسومات وتساعد على تخليق وتركيز المواد المختلفة التي تحتاجها الخلية.

يمكن أن تكون الشبكة الإندوبلازمية إما ناعمة أو خشنة وعمومًا وظيفتها هي إنتاج البروتينات لبقية الخلية لتعمل، حيث تحتوي الشبكة الإندوبلازمية الخشنة على ريبوسومات، وهي عضيات صغيرة مستديرة وظيفتها صنع تلك البروتينات، وفي بعض الأحيان عندما يتم تصنيع هذه البروتينات بشكل غير صحيح، تبقى البروتينات داخل الشبكة الإندوبلازمية.

يتم الاحتفاظ بها وتصبح الشبكة الإندوبلازمية محتقنة لأنها تبدو ممسكة بطريقة ما والبروتينات لا تخرج إلى حيث يفترض أن تذهب، ثم هناك الشبكة الإندوبلازمية الملساء والتي لا تحتوي على تلك الريبوسومات، وتنتج تلك الشبكة الإندوبلازمية الملساء مواد أخرى تحتاجها الخلية، لذا فإن الشبكة الإندوبلازمية هي عضية وهي حقًا عامل أساسي في إنتاج البروتينات والمواد التي تحتاجها بقية الخلية.

وظائف الشبكة الإندوبلازمية:

الشبكة الإندوبلازمية (ER) في علم الأحياء، نظام غشاء مستمر يشكل سلسلة من الأكياس المسطحة داخل سيتوبلازم الخلايا حقيقية النواة ويؤدي وظائف متعددة وهو مهم بشكل خاص في تركيب البروتينات وطيها وتعديلها ونقلها، حيث تحتوي جميع الخلايا حقيقية النواة على شبكة إندوبلازمية (ER).

في الخلايا الحيوانية عادة ما يشكل (ER) أكثر من نصف المحتوى الغشائي للخلية، إذ تميز الاختلافات في بعض الخصائص الفيزيائية والوظيفية بين نوعي (ER) والمعروفين بـ (ER) الخام و(ER) سلس.

سمي (Rough ER) بسبب مظهره الخشن والذي يرجع إلى ارتباط الريبوسومات بسطحه الخارجي السيتوبلازمي، حيث يقع (Rough ER) بجوار نواة الخلية مباشرة ويكون غشاءها مستمرًا مع الغشاء الخارجي للمغلف النووي، وتتخصص الريبوسومات الموجودة على (ER) الخام في تخليق البروتينات التي تمتلك تسلسل إشارة يوجهها على وجه التحديد إلى (ER) للمعالجة.

يستهدف عدد من البروتينات الأخرى في الخلية بما في ذلك تلك المخصصة للنواة والميتوكوندريا للتوليف على الريبوسومات الحرة أو تلك غير المرتبطة بغشاء (ER)، إن البروتينات التي تم تصنيعها بواسطة (ER) الخام لها خصائص محددة الوجهات النهائية.

بعض البروتينات على سبيل المثال تبقى داخل (ER)، بينما يتم إرسال البعض الآخر إلى جهاز غولجي الذي يقع بجوار (ER)، ويتم توجيه البروتينات المُفرزة من جهاز جولجي إلى الجسيمات الحالة أو غشاء الخلية، حيث لا يزال البعض الآخر متجهًا للإفراز إلى خارج الخلية، ويتم نقل البروتينات المستهدفة للنقل إلى جهاز غولجي من الريبوسومات على (ER) الخام إلى تجويف (ER) الخام، والذي يعمل كموقع لطي البروتين وتعديله وتجميعه.

يمنح قرب (ER) الخام من نواة الخلية (ER) تحكمًا فريدًا في معالجة البروتين، إن (ER) الخام قادر على إرسال إشارات بسرعة إلى النواة عند حدوث مشاكل في تخليق البروتين والطي، وبالتالي يؤثر على المعدل الإجمالي لترجمة البروتين، وعندما تتراكم البروتينات غير المطوية أو غير المطوية في تجويف (ER)، ويتم تنشيط آلية إشارات تعرف باسم استجابة البروتين غير المطوية (UPR).

الاستجابة تكيفية مثل أن تنشيط (UPR) يؤدي إلى انخفاض في تخليق البروتين وتحسينات في قدرة طي البروتين (ER) وتدهور البروتين المرتبط بـ (ER) إذا فشلت الاستجابة التكيفية يتم توجيه الخلايا للخضوع لموت الخلايا المبرمج.

على النقيض من ذلك لا يرتبط (ER) السلس بالريبوسومات وتختلف وظائفه، حيث يشارك (ER) الأملس في تخليق الدهون بما في ذلك الكوليسترول والدهون الفوسفورية، والتي تستخدم في إنتاج غشاء خلوي جديد، وفي أنواع معينة من الخلايا يلعب (ER) الأملس دورًا مهمًا في تخليق هرمونات الستيرويد من الكوليسترول.

في خلايا الكبد يساهم في إزالة السموم من الأدوية والمواد الكيميائية الضارة، والشبكة الساركوبلازمية هي نوع متخصص من (ER) سلس ينظم تركيز أيون الكالسيوم في سيتوبلازم خلايا العضلات المخططة.

أدى الهيكل شديد التعقيد والمتاهة لـ (ER) إلى وصفها في عام 1945 على أنها شبكة تشبه الدانتيل من قبل علماء الأحياء الخلوية كيث بورتر وألبرت كلود وإرنست فولمان الذين أنتجوا أول صورة مجهرية إلكترونية للخلية، في أواخر الأربعينيات وأوائل الخمسينيات من القرن الماضي، قدم بورتر وزملاؤه هيلين بي تومسون وفرانسيس كالمان مصطلح الشبكة الإندوبلازمية لوصف العضية، حيث عمل بورتر لاحقًا مع عالم الأحياء الخلوي الأمريكي جورج إي بالادي لتوضيح الخصائص الرئيسية للحالة الطارئة.


شارك المقالة: