В каких реакциях обмена веществ осуществляется связь между ядром, эндоплазматической сетью, рибосомами и митохондриями?

Коротко: их «связывает» прежде всего пластический обмен — биосинтез белка (транскрипция → трансляция → созревание и транспорт белков), энергетически подпитываемый дыханием в митохондриях.

Подробно по звеньям цепи:

1. Ядро — здесь идёт транскрипция: по матрице ДНК синтезируются мРНК, а в ядрышке — рРНК и тРНК. мРНК через поры выходит в цитоплазму.

2. Рибосомы — на них по мРНК идёт трансляция: сборка полипептида из аминокислот. Рибосомы, «припаркованные» на шероховатой ЭПС, синтезируют белки секреции, мембранные и лизосомные; свободные рибосомы — цитозольные и многие митохондриальные белки (которые затем импортируются в митохондрии).

3. Эндоплазматическая сеть (шероховатая) — ко-трансляционный импорт полипептидов в её просвет/мембрану, начало свёртывания, формирование дисульфидных связей и первичные модификации; далее белки транспортируются в аппарат Гольджи и по назначению.

4. Митохондрии — обеспечивают биосинтез белка энергией (АТФ) за счёт окислительного фосфорилирования; кроме того, часть белков их собственных комплексов импортируется после синтеза на цитозольных рибосомах по митохондриальным сигнальным последовательностям. Небольшая доля митохондриальных белков синтезируется на собственных рибосомах по митохондриальной мРНК.

Итого: связь между ядром, ЭПС, рибосомами и митохондриями реализуется в реакциях биосинтеза белка (пластический обмен) при обязательном участии энергетического обмена (клеточного дыхания в митохондриях), который снабжает эти процессы АТФ.