Réticulum Endoplasmique Lisse: Caractéristiques, Structure Et Fonctions

Le réticulum endoplasmique lisse est un organite membranaire présent 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 smooth n'a pas ces structures attachées à ses membranes et est composé d'un réseau de saccules et de tubules connectés les uns aux autres 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. On peut l'observer dans la cellule comme un réseau tubulaire connecté les uns aux autres, d'aspect plus irrégulier 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.

Caractéristiques générales

Le réticulum endoplasmique lisse est un type de réticulum avec un réseau désordonné de tubules dépourvu de ribosomes. Sa principale fonction est la synthèse des lipides structuraux membranaires dans les cellules et les hormones eucaryotes. De même, il participe aux réactions d'homéostasie du calcium et de détoxification cellulaire.

Enzymatique, le réticulum endoplasmique lisse est plus polyvalent que le réticule brut, ce qui lui permet de remplir un plus grand nombre de fonctions.

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

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

Emplacement

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

Des exemples sont les cellules du foie, du cortex surrénalien, des neurones, des cellules musculaires, des ovaires, des testicules et des glandes sébacées. Les cellules impliquées dans la synthèse des hormones possèdent de larges compartiments de réticulum lisse, dans lesquels des enzymes synthétisent lesdits lipides.

La 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 existe plusieurs domaines dans une lumière continue (sans compartiments), séparés par une seule membrane. Les zones suivantes peuvent être distinguées: 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 scientifiques. Les réservoirs ont des ribosomes dans leur structure et donc le réticulum est considéré comme rugueux. En revanche, les tubules sont dépourvus de ces organites et c'est pour cette raison que le réticulum est appelé lisse.

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

La forme typique du réticulum endoplasmique lisse est un réseau polygonal en forme de tubules. Ces structures sont complexes et ont un grand nombre de branches, ce qui donne une apparence similaire à celle d'une éponge.

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

Fonctions

Le réticulum endoplasmique lisse est principalement responsable de la synthèse des lipides, du stockage du calcium et de la détoxification des cellules, 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 les 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 structuraux des membranes sont les phospholipides.

Phospholipides

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

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

Les enzymes présentes du côté cytosolique de la membrane du réticulum peuvent catalyser la liaison de différents groupes chimiques à la partie hydrophile du lipide, donnant naissance à différents composés tels que la phosphatidylcholine, la phosphatidylsérine, la phosphatidyléthanolamine ou le phosphatidylinositol.

Lorsque les lipides sont synthétisés, ils ne sont ajoutés qu’à un seul côté de la membrane (en se rappelant que les membranes biologiques sont disposées en bicouche lipidique). Pour éviter une croissance asymétrique des deux côtés, certains phospholipides doivent se déplacer sur 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 l'intérieur de la membrane. Les Flipases sont des enzymes responsables du maintien d'un équilibre entre les lipides de la bicouche.

Le cholestérol

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

Le cholestérol régule la fluidité des membranes, raison pour laquelle il est si important dans les cellules animales.

L'effet final sur la fluidité dépend des concentrations de cholestérol. Aux niveaux normaux de cholestérol dans les membranes et lorsque la queue des lipides qui la composent est longue, le cholestérol agit en les immobilisant, ce qui diminue la fluidité de la membrane.

L'effet est inverse lorsque les niveaux de cholestérol diminuent. Lors de l'interaction 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 précurseurs lipidiques importants (qui ne sont pas des dérivés du glycérol) des membranes plasmiques, tels que 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 de sécrétion. Comme les biomembranes sont constituées de lipides, les membranes des vésicules peuvent s'y fondre et en libérer le contenu vers un autre organite.

Réticulum sarcoplasmique

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

Lorsqu'il y a plus d'ions calcium dans le réticulum sarcoplasmique que dans le sarcoplasme, la cellule est au repos.

Réactions de désintoxication

Le réticulum endoplasmique lisse des cellules du foie 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 hydroxyle aux molécules "nocives" qui sont 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 les barbituriques et l'alcool.

Résistance aux drogues

Lorsque des taux élevés de métabolites toxiques entrent dans la 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 seulement.

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 médicament peut entraîner l'inefficacité d'un autre.

La gluconéogenèse

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

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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