Caractéristiques, structure et fonctions du réticulum endoplasmique lisse



Le Réticulum endoplasmique lisse est une organelle cellulaire membraneuse présente dans les cellules eucaryotes. Dans la plupart des cellules, il se trouve dans de petites proportions. Historiquement, le réticulum endoplasmique a été divisé en lisse et rugueux. Cette classification est basée sur la présence ou non de ribosomes dans les membranes.

Le lisse n'a pas ces structures attachées à ses membranes et se compose d'un réseau de saccules et de tubules reliés entre eux et répartis dans tout l'intérieur de la cellule. Ce réseau est large et est considéré comme le plus grand organite cellulaire

Cet organite est responsable de la biosynthèse des lipides, contrairement au réticulum endoplasmique rugueux, dont la fonction principale est la synthèse et le traitement des protéines. Il peut être observé dans la cellule sous la forme d'un réseau tubulaire relié entre eux, avec une apparence plus irrégulière par rapport au réticulum endoplasmique rugueux.

Cette structure a été observée pour la première fois en 1945 par les chercheurs Keith Porter, Albert Claude et Ernest Fullam.

Index

  • 1 Caractéristiques générales
    • 1.1 Emplacement
  • 2 structure
  • 3 fonctions
    • 3.1 Biosynthèse des lipides
    • 3.2 Phospholipides
    • 3.3 Cholestérol
    • 3.4 Céramides
    • 3.5 Lipoprotéines
    • 3.6 Exportation de lipides
    • 3.7 réticulum sarcoplasmique
    • 3.8 Réactions de détoxification
    • 3.9 résistance aux médicaments
    • 3.10 Gluconéogenèse
  • 4 référence

Caractéristiques générales

Le réticulum endoplasmique lisse est un type de réticulum avec un réseau désordonné de tubules dépourvus de ribosomes. Sa fonction principale est la synthèse de lipides structuraux membranaires dans les cellules eucaryotes et les hormones. De même, il participe à l’homéostasie du calcium et aux réactions de détoxication cellulaire.

Enzymatiquement, le réticulum endoplasmique lisse est plus polyvalent que le rugueux, ce qui lui permet d’exécuter un plus grand nombre de fonctions.

Toutes les cellules n'ont pas un réticulum endoplasmique lisse identique et homogène. En fait, dans la plupart des cellules, ces régions sont assez rares et la différenciation entre le réticulum lisse et rugueux n'est pas vraiment claire.

Le rapport entre lisse et rugueux dépend du type de cellule et de sa fonction. Dans certains cas, les deux types de réseaux n'occupent pas des régions physiquement distinctes, avec de petites zones exemptes de ribosomes et d'autres couvertures.

Lieu

Dans les cellules où le métabolisme des lipides est actif, le réticulum endoplasmique lisse est très abondant.

Des exemples sont les cellules du foie, le cortex surrénal, les neurones, les cellules musculaires, les ovaires, les testicules et les glandes sébacées. Les cellules impliquées dans la synthèse des hormones ont de grands compartiments de réseau lisse, où les enzymes se révèlent synthétiser lesdits lipides.

Structure

Le réticulum endoplasmique lisse et rugueux forme une structure continue et constitue un seul compartiment. La membrane du réticulum est intégrée à la membrane nucléaire.

La structure du réticulum est assez complexe car il y a plusieurs domaines dans une lumière continue (sans compartiments), séparés par une seule membrane. On distingue les zones suivantes: l'enveloppe nucléaire, le réseau périphérique et le réseau tubulaire interconnecté.

La division historique du réticule comprend le rugueux et le lisse. Cependant, cette séparation est un sujet de débat ardu entre les scientifiques. Les réservoirs ont des ribosomes dans leur structure et le réticulum est donc considéré comme rugueux. En revanche, ces tubules sont dépourvus de ces organelles et c'est pour cette raison que le réticulum est appelé lisse.

Le réticulum endoplasmique lisse est plus complexe que le rugueux. Cette dernière a une texture plus granuleuse, grâce à la présence de ribosomes.

La forme typique du réticulum endoplasmique lisse est un réseau polygonal sous forme de tubules. Ces structures sont complexes et comportent un grand nombre de branches, ce qui lui donne un aspect similaire à celui d'une éponge.

Dans certains tissus cultivés en laboratoire, le réticulum endoplasmique lisse est regroupé en ensembles de citernes empilées. Ils peuvent être distribués le long du cytoplasme ou alignés avec l'enveloppe nucléaire.

Fonctions

Le réticulum endoplasmique lisse est principalement responsable de la synthèse des lipides, du stockage du calcium et de la détoxication cellulaire, en particulier dans les cellules du foie. En revanche, la biosynthèse et la modification des protéines se produisent à l'état brut. Vous trouverez ci-dessous une explication détaillée de chacune des fonctions susmentionnées:

Biosynthèse des lipides

Le réticulum endoplasmique lisse est le compartiment principal dans lequel les lipides sont synthétisés. En raison de leur nature lipidique, ces composés ne peuvent pas être synthétisés dans un environnement aqueux, tel que le cytosol cellulaire. Sa synthèse doit être réalisée en association avec des membranes existantes.

Ces biomolécules constituent la base de toutes les membranes biologiques composées de trois types de lipides fondamentaux: les phospholipides, les glycolipides et le cholestérol. Les principaux composants structurels des membranes sont les phospholipides.

Phospholipides

Ce sont des molécules amphipathiques. Ils ont une tête polaire (hydrophile) et une chaîne de carbone non polaire (hydrobica). C'est une molécule de glycérol liée aux acides gras et à un groupe phosphate.

Le processus de synthèse se déroule du côté du cytosol de la membrane du réticulum endoplasmique. La coenzyme A participe au transfert des acides gras au glycérol 3 phosphate. Grâce à une enzyme ancrée dans la membrane, des phospholipides peuvent y être insérés.

Les enzymes présentes dans la face cytosolique de la membrane réticule peuvent catalyser la ligature des différents groupes chimiques à la partie hydrophile du lipide, ce qui donne lieu à des composés tels que la phosphatidylcholine, la phosphatidylsérine, la phosphatidyléthanolamine ou phosphatidylinositol.

Comme les lipides sont synthétisés, ils sont ajoutés à un côté de la membrane (se rappelant que les membranes biologiques sont classés comme une bicouche lipidique). Pour éviter une croissance asymétrique des deux côtés, certains phospholipides doivent se déplacer vers l'autre moitié de la membrane.

Cependant, ce processus ne peut pas se produire spontanément, car il nécessite le passage de la région polaire du lipide à travers l'intérieur de la membrane. Les Flipases sont des enzymes chargées de maintenir un équilibre entre les lipides de la bicouche.

Cholestérol

Les molécules de cholestérol sont également synthétisées dans le réticule. Structurellement, ce lipide est composé de quatre anneaux. C'est un composant important des membranes plasmiques des animaux et également nécessaire à la synthèse des hormones.

Le cholestérol régule la fluidité des membranes et c'est pourquoi il est si important dans les cellules animales.

L'effet final sur la fluidité dépend des concentrations de cholestérol. À des niveaux normaux de cholestérol dans les membranes et les lipides quand les files d'attente qui le composent sont longues, le cholestérol agit de blocage, ce qui diminue la fluidité de la membrane.

L'effet est inverse lorsque les taux de cholestérol diminuent. En interagissant avec les queues des lipides, l'effet qui en résulte est la séparation de ceux-ci, réduisant ainsi la fluidité.

Céramides

La synthèse des céramides se produit dans le réticulum endoplasmique. Les céramides sont des lipides (des précurseurs importants qui sont dérivés de glycerol) pour les membranes plasmatiques comme les glycolipides ou la sphingomyéline. Cette conversion de céramide se produit dans l'appareil de Golgi.

Lipoprotéines

Le réticulum endoplasmique lisse est abondant dans les hépatocytes (cellules du foie). Dans ce compartiment se produit la synthèse des lipoprotéines. Ces particules sont responsables du transport des lipides vers différentes parties du corps.

Exportation de lipides

Les lipides sont exportés via des vésicules sécrétoires. Comme ces biomembranes consistent en des membranes lipidiques peut être fusionnée à ces vésicules et libérer le contenu à un autre organite.

Réticulum sarcoplasmique

Dans les cellules musculaires striées, il existe un type de réticulum endoplasmique lisse hautement spécialisé formé par des tubules appelés réticulum sarcoplasmique. Ce compartiment entoure chaque myofibrille. Il se caractérise par des pompes à calcium et régule leur absorption et leur libération. Son rôle est de médier la contraction et la relaxation musculaire.

Lorsqu'il y a plus d'ions calcium dans le réticulum sarcoplasmique sarcoplasmique par rapport, la cellule est dans un état de repos.

Réactions de désintoxication

Le réticulum endoplasmique lisse des cellules hépatiques participe à des réactions de détoxification pour éliminer les composés toxiques ou les médicaments de l'organisme.

Certaines familles d'enzymes, telles que le cytochrome P450, catalysent différentes réactions qui empêchent l'accumulation de métabolites potentiellement toxiques. Ces enzymes ajoutent des groupes hydroxyles aux molécules "nocives", hydrophobes et présentes dans la membrane.

Par la suite, un autre type d'enzyme appelé UDP glucuronyl transférase, qui ajoute des molécules avec des charges négatives, entre en jeu. C'est ainsi que les composés quittent la cellule, atteignent le sang et sont éliminés par l'urine. Certains médicaments synthétisés dans le réticulum sont des barbituriques et de l'alcool.

Résistance aux drogues

Lorsque des niveaux élevés de métabolites toxiques entrent en circulation, les enzymes impliquées dans ces réactions de détoxification sont déclenchées, ce qui augmente leur concentration. De même, dans ces conditions, le réticulum endoplasmique lisse augmente sa surface jusqu’à deux fois en quelques jours.

C'est pourquoi le taux de résistance à certains médicaments est augmenté et pour obtenir un effet, il est nécessaire de consommer des doses plus élevées. Cette réponse de résistance n’est pas totalement spécifique et peut conduire à une résistance à plusieurs médicaments en même temps. En d'autres termes, l'abus d'un certain médicament peut entraîner l'inefficacité d'un autre.

Gluconéogenèse

La gluconéogenèse est une voie métabolique dans laquelle la formation de glucose à partir de molécules autres que les glucides se produit.

Dans le réticulum endoplasmique lisse se trouve l'enzyme glucose 6 phosphatase, chargée de catalyser le passage du glucose 6 phosphate en glucose.

Référence

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