النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
Biosynthetic Machinery: Endoplasmic Reticulum and Golgi
المؤلف:
Vinay Kumar, MBBS, MD, FRCPath; Abul K. Abbas, MBBS; Jon C. Aster, MD, PhD
المصدر:
Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease
الجزء والصفحة:
10th E ,P12
2025-09-22
35
The structural proteins and enzymes of the cell are constantly renewed by ongoing synthesis tightly balanced with intracellular degradation. The endoplasmic reticulum (ER) is the site for synthesis of all the transmembrane proteins and lipids for plasma membrane and cellular organelles, including ER itself. It is also the initial site for the synthesis of all molecules destined for export out of the cell. The ER is organized into a meshlike interconnected maze of branching tubes and flattened lamellae forming a continuous sheet around a single lumen that is topologically equivalent to the extracellular environment. The ER is composed of contiguous but distinct domains, distinguished by the presence (rough ER or RER) or absence (smooth ER or SER) of ribosomes (Fig. 1).
Fig1. Basic subcellular constituents of cells. The table presents the number of the various organelles within a typical hepatocyte, as well as their volume within the cell. The figure shows geographic relationships but is not intended to be accurate to scale. (Adapted from Weibel ER, Stäubli W, Gnägi HR, et al: Correlated morphometric and biochemical studies on the liver cell. I. Morphometric model, stereologic methods, and normal morphometric data for rat liver. J Cell Biol 42:68, 1969.)
Membrane-bound ribosomes on the cytosolic face of RER translate mRNA into proteins that are extruded into the ER lumen or become integrated into the ER membrane. This process is directed by specific signal sequences on the N-termini of nascent proteins. For proteins lacking a signal sequence, translation occurs on free ribosomes in the cytosol. Typically, such transcripts are read simultaneously by multiple ribosomes (polyribosomes) and the vast majority of such proteins remain in the cytoplasm. Proteins inserted into the ER fold and can form polypeptide complexes (oligomerize); in addition, disulfide bonds are formed, and N-linked oligosaccharides (sugar moieties attached to asparagine residues) are added. Chaperone molecules retain proteins in the ER until these modifications are complete and the proper conformation is achieved. If a protein fails to appropriately fold or oligomerize, it is retained and degraded within the ER. The most common pathogenic mutation involving the CFTR protein, a membrane transporter that is defective in cystic fibrosis , illustrates this quality control mechanism. This mutation causes the absence of a single amino acid (phe508), which leads to misfolding, ER retention, and degradation of the CFTR protein. Moreover, excess accumulation of misfolded proteins—exceeding the capacity of the ER to edit and degrade them—leads to the ER stress response (also called the unfolded protein response or UPR) that triggers cell death through apoptosis.
From the RER, proteins and lipids destined for other organelles or for extracellular export are shuttled into the Golgi apparatus. This organelle consists of stacked cisternae that progressively modify proteins in an orderly fashion from cis (near the ER) to trans (near the plasma membrane); macromolecules are shuttled between the various cisternae within membrane-bound vesicles. As molecules move from cis to trans, the N-linked oligosaccharides originally added to proteins in the ER are pruned and further modified in a step-wise fashion; O-linked oligosaccharides (sugar moieties linked to serine or threonine) are also appended. Some of this glycosylation is important in directing molecules to lysosomes (via the mannose-6-phosphate receptor; other glycosylation adducts may be important for cell-cell or cell-matrix interactions, or for clearing senescent cells (e.g., platelets and red cells). In addition to the stepwise glycosylation of lipids and proteins, the cis Golgi network can recycle proteins back to the ER; the trans Golgi network sorts proteins and lipids and dispatches them to other organelles (including the plasma membrane), or to secretory vesicles destined for extracellular release. The Golgi complex is especially prominent in cells specialized for secretion, including goblet cells of the intestine, bronchial epithelium (secreting large amounts of polysacchariderich mucus), and plasma cells (secreting large quantities of antibodies).
The SER in most cells is relatively sparse and primarily exists as the transition zone from RER to transport vesicles moving to the Golgi. However, in cells that synthesize steroid hormones (e.g., in the gonads or adrenals), or that catabolize lipid-soluble molecules (e.g., in the liver), the SER may be particularly conspicuous. Indeed, repeated exposure to compounds that are metabolized by the SER (e.g., phenobarbital catabolism by the cytochrome P-450 system), can lead to a reactive SER hyperplasia. The SER is also responsible for sequestering intracellular calcium; subsequent release from the SER into the cytosol can mediate a number of responses to extracellular signals (including apoptotic cell death). In addition, in muscle cells, specialized SER called sarcoplasmic reticulum is responsible for the cyclical release and sequestration of calcium ions that regulates muscle contraction and relaxation, respectively.
الاكثر قراءة في علم الخلية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
