Retikulum endoplasma adalah organel berupa kumpulan kantung dalam sitoplasma. Retikulum Endoplasma merupakan bagian sel yang terdiri atas sistem membran. Retikulum endoplasma sendiri terdiri atas ruangan-ruangan kosong yang ditutupi dengan membran dengan ketebalan 4 nm (1 nanometer = 10-9 meter).
Fungsi retikulum endoplasma adalah:
a. Mensintesis protein dan menyalurkan bahan genetik antara inti sel dengan sitoplasma.
b. Alat transportasi zat di dalam sel.
c. Tempat penyimpanan kalsium.
d. Memodifikasi protein yang disintesis oleh ribosom untuk disalurkan ke badan golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel.
e. Mensintesis lemak dan kolesterol.
f. Menetralkan racun (detoksifikasi).
RE terdiri dari jaringan tubula dan gelembung membran yang disebut sisterne (cisternae) (bahasa Latin cisterna, berarti “kotak” atau “peti”). Membran RE memisahkan ruangan internal, yaitu ruang sisternal dan sitosol. Membran ini berhubungan langsung dengan selubung nukleus atau nuclear envelope, sehingga ruang di antara kedua membran selubung itu bersambung dengan ruang sisternal RE ini.Terapat dua daerah RE yang struktur dan fungsinya berbeda jelas, walaupun keduanya tersambung, yaitu RE halus dan RE kasar. Pada bagian-bagian RE kasar, terdapat ribuan ribosom. Ribosom merupakan tempat proses pembentukan protein terjadi di dalam sel. Ribosom juga diletakkan pada sisi sitoplasmik membran luar selubung nukleus, yang bertemu dengan RE kasar.
Sedangkan bagian-bagian retikulum endoplasma yang tidak diselimuti oleh ribosom disebut retikulum endoplasma halus atau smooth endoplasmic reticulum. Fungsinya adalah untuk membentuk lemak dan steroid. Sel-sel yang sebagian besar terdiri dari retikulum endoplasma halus terdapat di beberapa organ seperti hati.
Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom. Ribosom ini berperan dalam sintesis protein. Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein. Sel-sel yang terspesialisasi, misal sel-sel tertentu pada pankreas, menyekresikan protein yang dihasilkan ribosom yang dilekatkan pada RE kasar, dalam hal ini protein tersebut adalah insulin. Saat rantai polipeptida tumbuh dari ribosom yang terikat, polipeptida ini dimasukkan ke dalam ruang sisternal melewati suatu pori yang dibentuk oleh protein dalam membran RE tersebut. Rantai polipeptida yang telah masuk ke ruang sisternal, kemudian mengalami pelipatan sesuai konformasi aslinya.
Sebagian besar protein sekretoris merupakan suatu glikoprotein, yang berarti protein terikat pada karbohidrat secara kovalen. Karbohidrat ini ditempelkan oleh protein yang terdapat pada bagian dalam membran RE. Jenis karbohidrat yang ditempelkan yaitu jenis oligosakarida yaitu polimer gula yang relatif kecil. Dengan bantuan membran RE, protein sekretori yang telah terbentuk, tetap dipertahankan terpisah dari protein yang dihasilkan oleh ribosom bebas yang ada di sitoplasma. Caranya yaitu dengan membungkus protein menggunakan membran vesikula yang menggelembung mirip tunas dari daerah RE transisi. Vesikula ini dinamakan vesikula trasnpor, yaitu vesikula yang berpindah dari satu bagian sel ke sel lainnya.
RE kasar merupakan tempat dihasilkannya membran. Protein membran tumbuh dari ribosom, sehingga perlu dimasukkan ke dalam membran RE itu sendiri dan ditahan di sana oleh bagian hidrofobik protein. RE kasar juga tempat diproduksinya fosfolipid, dengan prekursornya yang berasal dari sitosol. Membran RE ini berkembang dan dapat dikirim ke dalam bentuk vesikula trasnpor ke komponen lain dari sistem endomembran.