Le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi sont deux organites liés à la membrane trouvés chez les eucaryotes. Ces deux organites sont étroitement associés et fonctionnellement liés. Le réticulum endoplasmique (RE) et l'appareil de Golgi sont deux composants du système endomembranaire d'une cellule. Les lysosomes et les vésicules sont les autres composants du système endomembranaire. Deux types de RE se trouvent dans la cellule eucaryote, le RE rugueux et le RE lisse. Les ribosomes sont liés au RE rugueux, transportant les chaînes polypeptidiques synthétisées dans le RE rugueux. Des modifications post-traductionnelles des protéines ont lieu à l'intérieur du RE, faisant mûrir les protéines. Ces protéines matures sont transportées dans l'appareil de Golgi afin d'être transportées vers leur destination finale, soit dans les lysosomes, la membrane plasmique ou sécrétées de la cellule dans l'environnement extracellulaire. La sécrétion dans l'environnement extracellulaire se fait par exocytose.

Cet article explique,

1. Qu'est-ce que le réticulum endoplasmique – Structure, Fonctions 2. Qu'est-ce que l'appareil de Golgi – Structure, Fonctions 3. Relation entre le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi - Similitudes entre le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi - Différence entre le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi 4. Comment les protéines sont-elles transportées du réticulum endoplasmique vers l'appareil de Golgi

Qu'est-ce que le réticulum endoplasmique

Le réticulum endoplasmique (RE), qui est un organite trouvé chez les eucaryotes, contient des sacs membraneux aplatis, interconnectés les uns aux autres. Ces sacs sont des structures tubulaires, appelées citernes. Les citernes sont maintenues ensemble par le cytosquelette de la cellule. On trouve deux types de RE: le RE lisse et le RE rugueux. Seul le RE rugueux contient des ribosomes liés à la membrane du RE. Smooth ER est impliqué dans le métabolisme des lipides. Le RE brut fournit des sites pour la synthèse des protéines.

Qu'est-ce que l'appareil de Golgi

L'appareil de Golgi est un autre organite trouvé dans les cellules eucaryotes. Il est composé de quatre à six citernes remplies de liquide. L'appareil de Golgi fournit un site pour la synthèse d'hydrates de carbone comme la pectine et l'hémicellulose. Les glycosaminoglycanes, qui se trouvent dans la matrice extracellulaire des cellules animales, sont également synthétisés dans l'appareil de Golgi. Deux visages peuvent être identifiés dans le Golgi: le visage cis et le visage trans.

Relation entre le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi

Similitudes entre le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi

Les appareils ER et Golgi sont tous deux impliqués dans la formation du système endomembranaire de la cellule. Ils sont constitués de sacs aplatis, membraneux et remplis de liquide appelés citernes. Les citernes sont maintenues ensemble par le cytosquelette de la cellule.

Le RE brut fournit des sites pour la synthèse des protéines dans la cellule. Les ribosomes sont liés à la membrane du RE rugueux. Les protéines traduites sont exportées dans le RE pour maturation. Ces protéines sont à nouveau transportées dans l'appareil de Golgi pour une maturation ultérieure et un tri pour leur destination finale. Par conséquent, les appareils ER et Golgi sont tous deux impliqués dans la maturation des protéines. Les chaînes polypeptidiques nouvellement synthétisées interagissent avec les protéines chaperons dans la lumière du RE. Les protéines, qui doivent être sécrétées et destinées à la surface cellulaire, réalisent leur structure 3D en formant des liaisons disulfure entre les résidus cystéine dans la chaîne polypeptidique. La formation de liaisons disulfure entre les résidus cystéine est facilitée par la protéine disulfure isomérase trouvée dans le RE. Une fois que les protéines ont atteint leur structure 3D appropriée, elles sont libérées des protéines chaperons. La glycosylation, qui est l'ajout de chaînes polysaccharidiques dans la protéine, se produit également dans le RE. Habituellement, les protéines membranaires et les protéines de sécrétion sont glycosylées. Certaines glycosylations se produisent dans le RE et les autres se produisent dans l'appareil de Golgi.

Les appareils ER et Golgi sont tous deux capables de former des vésicules de transport. Les protéines destinées aux lysosomes, membrane plasmique ou sécrétion, sont transportées du RE vers l'appareil de Golgi par de petites vésicules de transport appelées vésicules transportées recouvertes de COPII. L'appareil de Golgi forme également des vésicules de sécrétion afin de transporter les protéines triées vers leurs destinations finales. Le système endomembranaire de la cellule est illustré à la figure 1.

Figure 1: Système endomembranaire de la cellule

Différence entre le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi

Les citernes du RE sont interconnectées les unes aux autres, facilitant le transport des macromolécules à travers la cellule. En revanche, les citernes de l'appareil de Golgi contiennent quatre à six petites citernes. Ils ne sont pas interconnectés entre eux. Mais deux visages peuvent être identifiés dans le Golgi comme le visage cis et le visage trans. Un flux directionnel de matière des citernes cis aux citernes trans est observé dans le Golgi. Les vésicules de sécrétion pénètrent dans le Golgi par sa face cis et mûrissent et se dissocient de la face trans. Le réseau de structures tubulaires et cisternales trouvés de chaque côté du Golgi est appelé réseau cis Golgi (CGN) et réseau trans Golgi (TGN). Le transport des protéines du CGN au TGN est appelé transport vasculaire. La structure de l' appareil de Golgi est illustrée à la figure 2.

L'ER et l'appareil de Golgi sont également impliqués dans d'autres fonctions de la cellule. Smooth ER est impliqué dans le métabolisme des lipides. En revanche, l'appareil de Golgi fournit un site pour la synthèse des glucides comme la pectine et l'hémicellulose. Les glycosaminoglycanes, qui se trouvent dans la matrice extracellulaire des cellules animales, sont également synthétisés dans l'appareil de Golgi.

Figure 2: Appareil de Golgi

Comment les protéines sont-elles transportées du réticulum endoplasmique vers l'appareil de Golgi

La plupart des protéines traduites sont destinées au RE, à l'appareil de Golgi, aux lysosomes ou à la membrane plasmique. La voie qui sécrète les protéines du RE vers l'appareil de Golgi, en les transportant vers d'autres destinations, est appelée voie biosynthétique-sécrétoire. Ces protéines sont synthétisées par les ribosomes, qui sont liés au RE rugueux. Les chaînes polypeptidiques traduites sont transportées dans le RE. Le repliement et le traitement des protéines ont lieu à l'intérieur du RE. L'appareil de Golgi est l'usine qui reçoit les protéines du RE. Il se trouve dans la racine de sortie du RE. Du RE, les protéines matures sont transportées dans l'appareil de Golgi. Ce transport se produit par de petites vésicules appelées vésicules transportées recouvertes de COPII, qui sortent des sites de sortie du RE.

Les vésicules de transport recouvertes de COPII pénètrent dans l'appareil de Golgi à partir de la face cis de l'organite en fusionnant avec la membrane des citernes cis. Les protéines pénètrent ensuite dans le CGN et sont transportées de manière séquentielle dans le TGN, tout en mûrissant davantage et en étant préparées pour leurs destinations finales. Les protéines de l'appareil de Golgi peuvent être destinées aux lysosomes, à la membrane plasmique ou sécrétées dans l'environnement extracellulaire. Du TGN, les protéines matures sortent du Golgi par des vésicules de sécrétion.

Conclusion

Le RE, l'appareil de Golgi, les lysosomes et les vésicules de sécrétion sont appelés collectivement le système endomembranaire de la cellule eucaryote. ER contient des surfaces rugueuses et lisses. Smooth ER est impliqué dans le métabolisme des lipides. Rough ER est impliqué dans la synthèse des protéines en liant les ribosomes dans sa membrane. Les protéines synthétisées dans les ribosomes sont transportées dans le RE rugueux. A l'intérieur du RE, ces protéines subissent une maturation par des modifications post-traductionnelles. Les protéines marquées à l'oligosaccharide sont transportées du RE vers l'appareil de Golgi par de petites vésicules de transport appelées vésicules recouvertes de COPII. Ces protéines pénètrent dans l'appareil de Golgi par le CGN et sont transportées vers le TGN, tout en étant triées afin d'être transportées vers leur destination finale. Le transport des protéines du CGN au TGN est appelé transport vasculaire. Au cours du transport vasculaire, les protéines subissent encore des modifications telles que la glycosylation. Les protéines triées sont transportées dans les lysosomes, la membrane plasmique ou sécrétées dans l'environnement extracellulaire. Le transport des protéines traduites des ribosomes à l'appareil de Golgi à travers le réticulum endoplasmique est appelé voie biosynthétique-sécrétoire.

Référence:1. Cooper, Geoffrey M. "Le réticulum endoplasmique." La cellule: une approche moléculaire. 2e édition. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1er janvier 1970. Web. 24 avril 2017. 2. Cooper, Geoffrey M. « L'appareil de Golgi ». La cellule: une approche moléculaire. 2e édition. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1er janvier 1970. Web. 24 avril 2017. 3. Alberts, Bruce. "Transport de l'urgence à travers l'appareil de Golgi." Biologie moléculaire de la cellule. 4e édition. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1er janvier 1970. Web. 24 avril 2017.

Courtoisie d'image: 1. «Schéma du système endomembranaire en» Par Mariana Ruiz LadyofHats - (Domaine public) via Commons Wikimedia2. "Appareil de Golgi (version sans frontières)-en" Par Kelvinsong - Travail personnel (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia