ГОЛГИЈЕВ АПАРАТ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ФУНКЦИЈЕ И СТРУКТУРЕ - АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА - 2025

Голгијевом апарату , такође познат као Голгијевом комплекс је мембранска ћелијска органела формиран низом равних везикула наслаганих заједно; ове вреће имају течност унутра. Налази се у великом броју различитих еукариота, укључујући животиње, биљке и гљивице.

Ова органела је одговорна за обраду, паковање, класификацију, дистрибуцију и модификацију протеина. Поред тога, такође има улогу у синтези липида и угљених хидрата. С друге стране, у биљкама у Голгијевом апарату долази до синтезе компоненти ћелијског зида.

Голгијев апарат откривен је 1888. године, док су се проучавале нервне ћелије; њен откривач, Цамилло Голги, освојио је Нобелову награду. Структуру је могуће открити обојењем сребрним хроматом.

У почетку је постојање тог органа било сумњиво за научнике и они су Голгијева опажања приписали једноставним производима техника коришћених техника.

Опште карактеристике

Голгијев апарат је еукариотска органела мембранозне природе. Личи на вреће у хрпама, мада организација може варирати у зависности од врсте ћелије и организма. Одговорна је за модификацију протеина након превођења.

На пример, неки угљени хидрати се могу додати да се формира гликопротеин. Овај производ се пакује и дистрибуира у ћелијски део тамо где је потребно, попут мембране, лизосома или вакуола; такође се може послати изван ћелије. Исто тако, учествује у синтези биомолекула.

Цитоскелет (конкретно актин) одређује његову локацију, а комплекс се обично налази у подручју унутрашњости ћелије близу језгра и центросома.

Структура и састав

Репрезентација Голгијевог апарата

Голгијев комплекс састоји се од низа равних, фенестрираних, врећица у облику диска, названих Голгијске цистерне, различите дебљине.

Те су вреће сложене у групама од четири или шест цистерни. У ћелији сисара можете пронаћи између 40 и 100 ћелија међусобно повезаних.

Голгијев комплекс представља занимљиву карактеристику: постоји поларност у погледу структуре и функционалности.

Можете разликовати између цис лица и транс лица. Први се односи на улазак протеина и налази се у близини ендоплазматског ретикулума. Друго је излазно лице или секција производа; Састоји се од једног или два резервоара који су цевастог облика.

Упоредо са овом структуром налазе се и везикуле које чине транспортни систем. Снопови врећа спојени су у структуру која подсећа на облик прамца или датума.

Код сисара, Голгијев комплекс је фрагментиран на неколико везикула током процеса дељења ћелија. Везикуле прелазе у ћелијске ћерке и поново попримају традиционални облик комплекса.

Структурни изузеци

Организација комплекса није уобичајена у свим групама организама. Код неких типова ћелија комплекс није структуриран као низ цистерни сложених у групе; напротив, они су лоцирани појединачно. Пример ове организације је гљивица Саццхаромицес церевисиае.

У неким једноћелијским организмима, као што су токсоплазма или трипаносом, забележено је присуство само једне мембране.

Сви ови изузеци указују на то да слагање конструкција није неопходно за испуњење њихове функције, иако близина врећа чини транспортни процес много ефикаснијим.

Слично томе, неким базалним еукариотама недостају ове цистерне; на пример, печурке. Ови докази подржавају теорију да се апарат појавио у каснијој линији од првих еукариота.

Голги сложени региони

Функционално, Голгијев комплекс је подељен на следеће одељке: цис мрежа, сложени врећици - који су заузврат подељени на средњи и транс поткомапартман - и транс мрежу.

Молекули који ће бити модификовани улазе у Голгијев комплекс следећим редоследом (цис мрежа, а затим следе подкомректори који ће се коначно излучити у транс мрежи).

Већина реакција се дешава у најактивнијим зонама: прелазним и средњим подделама.

Карактеристике

Голгијев комплекс има своју главну функцију пост-транслацијску модификацију протеина захваљујући ензимима које они имају унутра.

Ове модификације укључују процесе гликозилације (додавање угљених хидрата), фосфорилације (додавање фосфатне групе), сулфације (додавање фосфатне групе) и протеолизе (разградње протеина).

Поред тога, Голгијев комплекс је укључен у синтезу специфичних биомолекула. Свака од његових функција детаљно је описана у наставку:

Гликозилација протеина везана мембраном

У Голгијевом апарату долази до модификације протеина у гликопротеин. Типични кисели пХ унутрашњости органеле је критичан за нормално одвијање овог процеса.

Постоји стална размена материјала између Голгијевог апарата са ендоплазматским ретикулумом и лизосомима. У ендоплазматском ретикулуу, протеини такође подлежу модификацијама; они укључују додавање олигосахарида.

Када ти молекули (Н-олигосахариди) уђу у Голгијев комплекс, они добијају низ додатних модификација. Ако се судбина овог молекула мора носити ван ћелије или бити примљена у плазма мембрани, догађају се посебне модификације.

Ове модификације укључују следеће кораке: уклањање три остатка манозе, додавање Н-ацетилглукозамина, уклањање две манозе, и додавање фукозе, два додатна Н-ацетилглукозамина, три галактозе и три сијалне киселине.

Гликозилација протеина везаних за лизосоме

Супротно томе, протеини који су намењени лизосомима модификују се на следећи начин: не постоји уклањање маноза као почетни корак; уместо тога долази до фосфорилације ових остатака. Овај корак се дешава у цис регији региона.

Затим се Н-ацетилглукозаминске групе уклањају остављајући манозе са фосфатом који је додан у олигосахариду. Ови фосфати указују на то да протеин мора бити посебно циљан на лизосоме.

Рецептори који су одговорни за препознавање фосфата који указују на њихову унутарћелијску судбину налазе се у транс мрежи.

Метаболизам липида и угљених хидрата

У Голгијевом комплексу долази до синтезе гликолипида и сфингомијелина, користећи церамид (претходно синтетизован у ендоплазматском ретикулу) као молекул порекла. Овај поступак је супротан ономе преосталог фосфолипида који чине плазма мембрану, а који се добијају из глицерола.

Сфингомијелин је класа сфинголипида. То је обилна компонента сисара, посебно нервних ћелија, где су део мијелинске овојнице.

Након њихове синтезе, они се превозе до крајњег места: плазма мембране. Њихове поларне главе смештене су према спољашњој површини ћелије; Ови елементи имају специфичну улогу у процесима препознавања ћелија.

У биљним ћелијама, Голгијев апарат доприноси синтези полисахарида који чине ћелијску стијенку, тачније хемицелулозе и пектина. Помоћу везикуларног транспорта, ови полимери се преносе ван ћелије.

У поврћу је овај корак пресудан и приближно 80% активности ретикулума је додељено синтези полисахарида. У ствари, стотине ових органела пријављене су у биљним ћелијама.

Извези

Голгијев комплекс преноси различите биомолекуле - протеине, угљене хидрате и липиде - на своје ћелијске дестинације. Протеини имају неку врсту „кода“ који је одговоран за обавјештавање дестинације којој припада.

Превозе се у везикуле које напуштају транс мрежу и путују до одређеног ћелијског одељка.

Протеини се могу донијети до мембране посебним конститутивним путем. Зато се континуирано уграђује протеин и липиди у плазма мембрану. Протеини чије је крајње одредиште Голгијев комплекс задржавају га.

Поред конститутивног пута, други протеини су намењени за спољашњу ћелију и настају путем сигнала из околине, било да су то хормони, ензими или неуротрансмитери.

На пример, у ћелијама панкреаса пробавни ензими се пакују у везикуле које се излучују тек када се открије присуство хране.

Недавна истраживања извештавају о постојању алтернативних путева за протеине мембране који не пролазе кроз Голгијев апарат. Међутим, о овим "неконвенционалним" обилазним правцима расправља се у литератури.

Модели трговине протеинима

Постоји пет модела који објашњавају трговину протеинима у апарату. Први укључује промет материјала између стабилних претинаца, а сваки има потребне ензиме за испуњавање одређених функција. Други модел укључује сазревање цистерни постепено.

Трећи такође предлаже сазревање кеса, али уз уградњу нове компоненте: цевастог транспорта. Према моделу, цевасти су важни у саобраћају у оба смера.

Четврти модел предлаже да комплекс функционише као јединица. Пети и последњи модел је најновији и тврди да је комплекс подељен на различите делове.

Посебне функције

У одређеним типовима ћелија Голгијев комплекс има специфичне функције. Ћелије панкреаса имају специјализоване структуре за излучивање инсулина.

Различите крвне групе код људи су пример различитих образаца гликозилације. Овај феномен се објашњава присуством различитих алела који кодирају глукотрансферазу.

Референце

1. Цоопер, ГМ и Хаусман, РЕ (2000). Ћелија: Молекуларни приступ. Синауер Ассоциатес.
2. Кухнел, В. (2005). Цитолошки и хистолошки колор атлас. Панамерицан Медицал Ед.
3. Маеда, И., Киносхита, Т. (2010). Кисело окружење Голгија је критично за гликозилацију и транспорт. Методе у ензимологији, 480, 495-510.
4. Мунро, С. (2011). Питања и одговори: Шта је Голгијев апарат и зашто се питамо? БМЦ биологија, 9 (1), 63.
5. Ротхман, ЈЕ (1982). Голгијев апарат: улоге за различите одељке „фцис“ и „транс“. Рециклажа мембрана, 120.
6. Тацхикава, М., & Моцхизуки, А. (2017). Голгијев апарат самоорганизује се у карактеристичан облик постмитолошком динамиком састављања. Зборник радова Националне академије наука, 114 (20), 5177-5182.
7. Ванг, И., & Сееманн, Ј. (2011). Биогенесис Голги. Перспективе Цолд Спринг Харбор из биологије, 3 (10), а005330.