Mạng lưới nội chất

Mạng lưới nội chất (tiếng Anh là endoplasmic reticulum) là một hệ thống các xoang và túi màng nằm trong tế bào nhân thực. Chúng có chức năng biến đổi protein (thường là gắn vào protein các gốc đường, hoặc lipid), hình thành các phân tử lipid, vận chuyển các chất bên trong tế bào. Có hai loại mạng lưới nội chất là loại có hạt (do có gắn ribosome) và loại trơn (không có ribosome).

Cấu trúc

Hình 1: Hình ảnh về nhân tế bào, mạng lưới nội chất và thể Golgi: (1) Nhân, (2) Lỗ nhân, (3) Mạng lưới nội chất hạt (RER), (4) Mạng lưới nội chất trơn (SER), (5) Ribosome trên RER, (6) Các phân tử protein được vận chuyển, (7) Túi tiết vận chuyển protein, (8) Thể Golgi, (9) Đầu Cis của thể Golgi, (10) Đầu trans của thể Golgi, (11) Phần thân của thể Golgi.

Lưới nội bào hạt : Lưới nội bào hạt tạo ra và vận chuyển protein dành cho màng sinh chất và sự chế tiết. Nó tổng hợp nên màng, hệ thống bên trong, và các protein chế tiết. Vài phút sau khi được tổng hợp, hầu hết protein được chuyển đến bộ máy Golgi trong các túi . Lưới nội bào hạt cũng có chức năng sửa chữa, bao bọc và quyết định đặc tính của các protein.

Chức năng

Mạng lưới nội chất đảm nhiệm nhiều vai trò trọng yếu trong mỗi tế bào; và như đã đề cập chức năng, cấu trúc của mạng lưới này cũng thay đổi tùy theo từng loại tế bào.

• Sinh tổng hợp protein và lipid: Hệ thống mạng lưới nội chất tỏa rộng khắp tế bào đóng vai trò trung tâm trong việc sinh tổng hợp các protein và lipid cần thiết. Thật vậy, phần lớn các protein xuyên màng và các lipid của phần lớn các bào quan - bao gồm cả bộ máy Golgi, tiêu thể, nội thể, túi tiết và ngay bản thân mạng lưới nội chất - đều được sản sinh từ lớp màng của hệ thống mạng lưới này.
• Glycosyl hóa protein: Tất cả các protein trước khi được chuyển đến đích cần phải trải qua quá trình glycosyl hóa để trở thành các glycoprotein, và mạng lưới nội chất là nơi đảm nhiệm việc này. Quá trình glycosyl hóa tất nhiên cũng không tránh khỏi sai sót và mạng lưới nội chất sẽ tự đào thải các glycoprotein ra ngoài tế bào chất.
• Chuyển vận các chất: mạng lưới nội chất là nơi đảm nhiệm quá trình trung chuyển các chất (nhất là protein) trong tế bào. Các loại protein cần thiết cho việc bài tiết và cho các bào quan đều được chuyển từ tế bào chất tới mạng lưới này để được trung chuyển tới đích. Như đã nói, vào cuối quá trình sinh tổng hợp protein tại ribosome, protein sẽ được chuyển vận vào lưới nội chất thông qua quá trình chuyển dịch đồng dịch mã (co-translational translocation) và các phân tử protein, lipid đã được sinh tổng hợp sẽ được chuyển từ mạng lưới nội chất sang bộ máy Golgi tại các đoạn mạng lưới nội chất chuyển tiếp (transitional ER).
• Một số protein nằm trong lớp màng của mạng lưới nội chất sẽ bị cắt bỏ phần nằm trong màng, phần còn lại sẽ được gắn vào một "cái neo" axít béo mang tên neo glycosylphospatidyl-inositol (neo GPI) cũng được gắn vào trong màng lưới nội chất. Phần màng này sẽ tách khỏi lưới nội chất và và hình thành một túi mang protein đến một vị trí nhất định trong tế bào (thường là tại màng tế bào hay màng của một bào quan) nhằm phản ứng với một kích thích mà tế bào nhận được. Phần neo GPI có vai trò quan trọng trong việc định hướng cho túi protein tới vị trí đích đến.
• Dự trữ ion Ca²⁺: Mạng lưới nội chất là nơi dự trữ các ion Ca²⁺ dùng trong nhiều phản ứng đáp ứng quan trọng của tế bào trước các tín hiệu mà nó nhận được. Một bơm ion canxi đặc biệt sẽ có nhiệm vụ đưa Ca²⁺ từ lưới nội chất vào tế bào chất. Nhằm lấp đầy các ion Ca²⁺ hao hụt trong các phản ứng này, một bơm Ca²⁺ đảm nhiệm vai trò đưa ion canxi ngược từ tế bào chất vào mạng lưới nội chất. Một số đoạn trong hệ thống lưới nội chất được thiết kế để chuyên đảm nhiệm vai trò dự trữ các ion Ca²⁺, tỉ như các lưới cơ tương trong các tế bào cơ.

Tài liệu tham khảo

• Bruce Alberts (2008). Molecular Biology of the Cell . Garland Science, Taylor & Francis Group. ISBN 978-0-8153-4106-2.