Endoplasmatické retikulum a Golgiho tělísko Od DNA až k proteinům a jejich úpravám a transferu v buňkách.

Již jsme mluvili o procesu, během kterého podle DNA vzniká mRNA. Nazýváme ho transkripce. Odehrává se v jádře. Později mRNA jádro opouští a připojuje se k ribozomu. Poté, během translace, vzniká protein. Lze říci, že tento proces je zprostředkován ribozomem. Nebo že se na ribozomu odehrává. Ale nyní bych rád celý tento proces, a struktury ve kterých se odehrává, popsal podrobněji. Takže nyní si nakreslíme jádro, ale trochu podrobněji, takže budeme moci lépe sledovat, co se odehrává na membráně. Jádro. Nebo - nakreslím ho raději takto. A místo jedné čáry nakreslím dvě. Protože ve skutečnosti se jedná o dvojitou membránu. Toto je jedna lipidová vrstva. A toto je ta druhá. Nemaluju to podle měřítka. Jen proto, aby jste získali přehled. Každá z těchto čar, které kreslím, pokud ji přiblížím, pokud se zaměřím na obě tyto čáry, nakreslím takové okno, můžete vidět lipidovou dvojvrstvu. Takže takhle vypadá lipidová dvojvrstva. Kruh představuje hydrofilní část lipidu, čára hydrofobní část. Lipidová dvojvrstva. Tyto čáry, které jsem nakreslil, představují lipidovou dvojvrstvu. Otázkou je, jak m RNA - tady samozřejmě probíhá transkripce. Máme DNA, mRNA, všechno je zde v této změti chromatinu uvnitř jádra. Jak se to dostane ven přes lipidovou dvojvrstvu? Přes jaderné póry. Jaderný pór je v podstatě tunel. V membráně jich jsou tisíce. Tunel skrz lipidovou dvojvrstvu. Je tvořen skupinou proteinů. Tady tohle, to je průřez strukturou, ale představte si to v 3D jako tunel. Tunel je tvořen proteiny, které prochází lipidovou dvojvrstvou. Touto cestou se mRNA dostane k volnému ribozomu. Poté cestou translace vznikne z mRNA protein. Toto není ještě kompletní obrázek. Pokud translace probíhá na volném ribozomu, je vzniklý protein využit v buňce. Nakresleme si celou buňku. Tohle je buňka. Cytosol. Možná vás matou pojmy cytosol a cytoplasma. Cytosol je tekutina mezi organelami. Cytoplasma je vše, co se nachází uvnitř buňky. Tohle je cytosol a organely a hmota mezi tím vším je cytoplasma. Cytoplasma je vnitřek buňky. Cytosol je pouze tekutina mezi organelami. Ale zpět k volnému ribozomu. Proteiny vzniklé na volném ribozomu jsou vhodné pro využití uvnitř buňky. Proteiny plavou v cytosolu a mohou být využity jakýmkoliv způsobem. Ale jak se dostane protein ven z buňky nebo dokonce do buněčné membrány? Ne uvnitř buňky, ale vnořený do cytoplazmatické membrány nebo zcela ven? Víme, že buňky komunikují mnoha různými způsoby, že produkují proteiny pro jiné buňky nebo jsou využity v krevním řečišti nebo kdekoliv jinde, kde jsou třeba. A to je to, na co se v dnešním videu zaměřím. Zde navazuje na perinukleární prostor - to je prostor mezi těmito membránami. Perinukleární prostor mezi vnitřní a vnější jadernou membránou. Popíšu to tady. Tohle je vnitřní jaderná membrána. Vnější jaderná membrána. Vnější membrána se nespojuje, ale přechází v záhyby a výběžky. Tak vzniká útvar, který je považován za samostatnou organelu. Takže je to struktura, která vypadá takhle, nakreslím to co nejlépe umím. A ta se nazývá endoplasmatické retikulum. Endoplasmatické retikulum. Bylo by to dobré jméno pro kapelu. A právě retikulum je klíčové pro tvorbu a úpravu proteinů, které mohou být buď inkorporovány do membrány, nebo mohou být využity mimo buňku. Jak to vše probíhá? Endoplasmatické retikulum je rozděleno na dvě oblasti. Drsné endoplasmatické retikulum, k němu jsou připojeny ribozomy. Tohle jsou volné ribozomy. Tento je vázaný. Ribozomy vázané na endoplazmatické retikulum. Takže tato oblast, kde jsou navázané ribozomy, se nazývá drsné endoplasmatické retikulum. Budu to zkracovat drsné ER. Možná ještě lepší název pro skupinu. A druhou oblastí je hladké endoplasmatické retikulum. Jeho úloha v syntéze proteinů nebo přinejmenším v přípravě syntetizovaných proteinů na transport ven z buňky, je zprostředkována přicházející mRNA. Nakreslím ji světle zeleně. mRNA je spojena s drsným ER. Během translace proteinu, není translatován v cytosolu, ale na druhé straně retikula. Nebo můžeme říct, uvnitř retikula, v jeho lumen. Zkusím to nakreslit trochu lépe. Tohle je membrána endoplasmatického retikula. Když je protein - nebo spíše mRNA translatována na protein, ribosom se připojí. Řekněme, že tady je mRNA, která je translatována. Půjde tímto směrem. Zde je membrána ER. Membrána ER. Tohle zde, co jsem nakreslil, je pouze jedna lipidová dvojvrstva. Nakreslím to takhle. Tato dvojvrstva je souvislá s vnější jadernou membránou. Udělám to takhle. A potom, v určité fázi translačního procesu, je protein přesunut dovnitř. Během translace je vyloučen dovnitř ER. Toto je lumen. ER. Zde jsme uvnitř ER. Zde jsme venku v cytosolu. Takže tímto způsobem se protein dostane do ER. Uvnitř retikula může protein cestovat. V určitém místě může vypučet ve váčku. Představme si, že protein je zde. Hladké ER má mnoho funkcí, ale to nebudu rozebírat. Z membrány vypučí váček s proteinem. Nakreslíme si pučící váček s proteinem. Tohle je membrána endoplasmatického retikula. A protein končí zde. Teď začne membrána pučet - nakreslím to stejnou barvou. Začne to takhle. Myslím, že víte, jak to bude pokračovat. A skončí to takhle. Nyní už se odloučil. A když máme protein, vlastně když máme cokoliv, co je obaleno svou vlastní membránou a takto transportováno po buňce, nazýváme to váčkem. Zabalí se to a vznikne nám váček. Teď, tenhle váček, nakreslím nějaké váčky obsahující proteiny, váčky mohou zanést protein do Golgiho aparátu, který nakreslím modře a tak, jak nejlíp umím. Golgiho aparát. Asi by to šlo nakreslit i líp. Váčky mohou projít opačným procesem a po odloučení od ER se mohou opět připojit ke Golgiho aparátu. Golgiho aparát nese jméno svého objevitele. Poté, co se proteiny dostanou do Golgiho aparátu, podstoupí maturační proces, proces zrání, při kterém jsou upraveny, po kterém jsou připraveny k transportu ven z buňky nebo k inkorporaci do membrány. Takže zde máme Golgiho aparát nebo také Golgiho tělísko. Když je se svou prací hotovo, hotový protein je připraven k použití. Možná to nakreslím trochu jinak - použiju stejnou barvu. Toto je hotový protein. Nyní se může přesunout k buněčné membráně. Zde může být transportován ven z buňky nebo se vnořit přímo do membrány.