Réticulum endoplasmique

Définition

Le réticulum endoplasmique est un réseau irrégulier de membranes unitaires, visible seulement par microscopie électronique, qui existe dans le cytoplasme de nombreuses cellules eucaryotes. Les membranes forment un réseau complexe de canaux tubulaires souvent expansés dans des cavités en forme de fentes.

Structure du réticulum endoplasmique :

Le réticulum endoplasmique entoure le noyau cellulaire, composé du réticulum rugueux et du réticulum lisse.

Explications

Le réticulum endoplasmique (RE) est un système réticulé de cavités et de tubes bordé par une membrane, parcourant le cytoplasme des cellules eucaryotiques; lorsqu'il porte des ribosomes sur sa face externe, il est dit granulaire ou rugueux, dans le cas contraire, il est dit lisse.

Deux types

Le réticulum endoplasmique est séparé en réticulum endoplasmique lisse et en réticulum endoplasmique rugueux. Dans les cellules musculaires, le réticulum lisse est appelé réticulum sarcoplasmique.

Différence entre réticulum endoplasmique rugueux et lisse :

Le schéma détaille les différences structurelles entre un réticulum endoplasmique rugueux et un réticulum endoplasmique lisse.

À l'exception des érythrocytes matures, le réticulum endoplasmique se trouve dans toutes les cellules eucaryotes; selon le type de cellule, il se développe à différents degrés. Dans une cellule eucaryote, il est un réseau membraneux, formé de sacs aplatis et de tubules, qui relie la membrane plasmique et l'enveloppe, l'enveloppe nucléaire.

Description

Le réticulum endoplasmique, ou dolicholphosphate, est un lipide de la membrane du réticulum endoplasmique rugueux, formé d'une chaîne de 15 à 20 unités isopréniques. C'est un transporteur de l'oligosaccharide de 14 oses utilisé pour glycosyler les protéines. Le premier glucide est lié au dolicholphosphate par une liaison pyrophosphate. L'énergie de cette liaison permettra le transfert de l'oligosaccharide au groupement -NH, de la chaîne latérale d'une asparagine de la protéine.

Chez les haptophytes, le réticulum endoplasmique périphérique est une extension du réticulum endoplasmique, située sous la membrane (membrane plasmique), sur toute la périphérie de la cellule, et s'étendant à l'intérieur de l'haptonème.

Le RE rugueux (ou RE granulaire, ergastoplasme) est un réticulum endoplasmique dont la surface comporte des ribosomes que le RE lisse (ou RE agranulaire) n'en comporte pas.

Composition

Le réticulum endoplasmique est un organite réparti dans tout le cytoplasme d'une cellule eucaryote, qui est représenté comme un système complexe de membranes agencées sous la forme de sacs aplatis et de tubules interconnectés entre eux partageant le même espace interne. Ses membranes sont poursuivies avec l'enveloppe nucléaire et peuvent s'étendre au voisinage de la membrane plasmique, atteignant plus de la moitié des membranes d'une cellule. Parce que les acides gras qui les composent ont tendance à être plus courts et plus efficaces, ils sont plus minces que les autres.

Le réticulum intervient dans les fonctions liées à la synthèse des protéines, au métabolisme des lipides et à certains stéroïdes, ainsi qu'au transport intracellulaire. On le trouve dans les cellules animales et cellules végétales, mais pas dans la cellule procaryote.

Le réticule organise ses membranes dans des régions ou domaines qui remplissent différentes fonctions. Les deux domaines les plus faciles à distinguer sont le réticulum endoplasmique rugueux, avec leurs membranes formant des tubules plus ou moins droits, des outres parfois aplaties et de nombreux ribosomes associés, et le réticulum endoplasmique lisse, sans ribosomes associés et avec des membranes organisées pour former des courbé et irrégulier.

La membrane externe de l'enveloppe nucléaire peut être considérée comme faisant partie du réticulum endoplasmique puisqu'elle en est un prolongement physique et que des ribosomes associés à celle-ci peuvent être observés en effectuant la traduction. Le réticulum endoplasmique rugueux et lisse occupe habituellement différents espaces cellulaires comme dans les hépatocytes, dans les neurones et dans les cellules qui synthétisent les stéroïdes. Cependant, dans certaines régions du réticulum, il n'y a pas de ségrégation claire entre les deux domaines et il y a des zones de membrane avec des ribosomes mélangés avec d'autres sans ribosomes. L'arrangement spatial du réticulum endoplasmique dans les cellules animales dépend de leurs interactions avec les microtubules, tandis que chez les plantes les responsables sont les filaments d'actine.

Tâches et fonctions

Une nouvelle étude scientifique est basée sur l'étude du processus de sécrétion des protéines et explique également l'existence de mécanismes alternatifs dans l'exportation de protéines synthétisées dans le réticulum endoplasmique, et mentionne qu'elle est connue comme la voie sécrétoire, qui est un ensemble d'organites responsables du transport des protéines du réticulum endoplasmique vers les autres destinations.

La traduction et le repliement des protéines, le contrôle de la qualité des protéines, les modifications post-traductionnelles des protéines et le transport des protéines des protéines transmembranaires et des protéines sécrétoires (voir exocytose) ont lieu sur et dans l'urgence. De plus, le RE est l'endroit où (par exemple après la mitose) où de nouvelles membranes centrales sont formées et pincées. Le RE sert également de stockage intracellulaire du calcium, ce qui lui confère un rôle clé dans la transduction du signal. Dans les cellules musculaires (le RE est appelé réticulum sarcoplasmique, RS pour faire court) la libération de calcium est le médiateur d'une contraction. Les tâches de RE et RS sont différentes.

Stockage de calcium

La concentration de Ca²⁺ dans la lumière du RE atteint des valeurs millimolaires (environ 10^-3 M). En revanche, la concentration d'ions calcium libres dans le cytosol au repos n'est que d'environ 100–150 nM (soit environ 10^-7 M). Il y a donc un gradient de concentration de quatre ordres de grandeur à travers la membrane du RE. L'absorption de calcium dans le réticulum et la libération d'ions calcium du RE lisse sont soumises à une régulation fine dans des conditions physiologiques, ce qui est extrêmement important pour le maintien de l'homéostasie du calcium.

Étant donné que les ions calcium dans le cytosol sont un "deuxième messager" important, la libération régulée de calcium des urgences joue un rôle clé pour la signalisation intracellulaire. Les effets d'une augmentation de la concentration intracellulaire de calcium due à la libération de l'urgence sont multiples :

• Les enzymes sont activées ou inhibées,
• l'expression des gènes est régulée,
• la plasticité synaptique est influencée dans les neurones,
• dans les muscles, les fibres musculaires se contractent (les ions calcium sont libérés de l'ER, qui est appelé réticulum sarcoplasmique (SR) dans les cellules musculaires),
• les cellules du système immunitaire libèrent des anticorps, etc.

Les ions calcium quittent le RE par deux types de canaux calciques : les récepteurs IP3 et les récepteurs de la ryanodine. L'abréviation IP3 signifie inositol trisphosphate, qui est également un deuxième messager. IP3 est formé comme produit de clivage du phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate au moyen de la phospholipase C, qui à son tour est activée par certaines protéines G (Gq). Le processus intervient lorsqu'un récepteur métabotrope couplé à cette protéine G dans la membrane plasmique est excité. - L'IP3 généré de cette manière se lie à son récepteur spécifique dans la membrane de l'ER, après quoi la concentration en calcium dans le cytoplasme augmente en raison de l'écoulement du réticulum à travers les canaux des récepteurs IP3. Dans le cadre de cette chaîne de signaux (récepteur métabotrope - protéine G - phospholipase C - récepteur IP3 - IP3 - libération de calcium), le calcium peut également être considéré comme un messager tertiaire.

Les récepteurs de la ryanodine sont des canaux calciques sensibles au calcium. Ils sont, d'une part, perméables au calcium et d'autre part, ils sont activés par les ions calcium. Le phénomène débute lorsque la concentration en calcium augmente dans le cytoplasme. Les ions calcium se lient aux récepteurs de la ryanodine, ces ions ouverts et calcium les traversent du RE vers le cytosol. Ce processus est appelé "libération de calcium induite par le calcium" (CICR). Le plus connu est le rôle du CICR dans la contraction des cellules du muscle cardiaque.

Les ATPases de calcium du réticulum sarcoplasmique sont situés dans la membrane du réticulum. Ces protéines transportent les ions calcium du cytoplasme vers l'urgence. Étant donné que le gradient de concentration abrupte mentionné ci-dessus doit être surmonté, ce processus de transport ne peut avoir lieu qu'avec la consommation d'ATP. Ce processus de transport est donc l'un des processus de transport principalement actifs.

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