Hem › Däck och hjul › Golgi-apparat av växt- och djurceller. Golgi-komplexet, dess struktur och funktioner

Golgi-apparat av växt- och djurceller. Golgi-komplexet, dess struktur och funktioner

Golgi-apparat (Golgi-komplex) - AG

Den struktur som idag kallas komplex eller Golgi-apparat (AG) upptäcktes först 1898 av den italienske vetenskapsmannen Camillo Golgi

Det var möjligt att studera strukturen av Golgi-komplexet i detalj långt senare med hjälp av ett elektronmikroskop.

AGär staplar av tillplattade "cisterner" med vidgade kanter. Förknippat med dem är ett system av små enmembranvesiklar (Golgi-vesiklar). Varje stack består vanligtvis av 4–6 "tankar", är en strukturell och funktionell enhet av Golgi-apparaten och kallas en diktyosom. Antalet diktyosomer i en cell varierar från ett till flera hundra.

Golgi-apparaten är vanligtvis placerad nära cellkärnan, nära ER (i djurceller, ofta nära cellcentrum).

Golgi komplex

Till vänster - i en cell, bland andra organeller.

Till höger är Golgi-komplexet med membranvesiklar som separerar från det.

Alla ämnen som syntetiseras i EPS-membranöverförd till Golgi komplex V membranvesiklar, som knoppar från akuten och sedan smälter samman med Golgi-komplexet. Organiska ämnen som tas emot från EPS genomgår ytterligare biokemiska omvandlingar, ackumuleras och förpackas i membranvesiklar och levereras till de platser i cellen där de behövs. De deltar i färdigställandet cellmembranet eller sticka ut ( utsöndras) från cellen.

Funktioner hos Golgi-apparaten:

1 Deltagande i ackumuleringen av produkter syntetiserade i det endoplasmatiska retikulumet, i deras kemiska omstrukturering och mognad. I tankarna i Golgi-komplexet syntetiseras polysackarider och komplexbindas med proteinmolekyler.

2) Sekretoriskt - bildandet av färdiga sekretoriska produkter som avlägsnas utanför cellen genom exocytos.

3) Förnyelse av cellmembran, inklusive områden av plasmalemma, samt utbyte av defekter i plasmalemma under cellens sekretoriska aktivitet.

4) Plats för bildning av lysosomer.

5) Transport av ämnen

Lysosomer

Lysosomen upptäcktes 1949 av C. de Duve ( Nobelpriset för 1974).

Lysosomer- enmembranorganeller. De är små bubblor (diameter från 0,2 till 0,8 mikron) som innehåller en uppsättning hydrolytiska enzymer - hydrolaser. En lysosom kan innehålla från 20 till 60 olika typer hydrolytiska enzymer (proteinaser, nukleaser, glukosidaser, fosfataser, lipaser etc.) som bryter ner olika biopolymerer. Nedbrytning av ämnen med hjälp av enzymer kallas lysis (lys-sönderfall).

Lysosomenzymer syntetiseras på den grova ER och flyttas till Golgi-apparaten, där de modifieras och paketeras i membranvesiklar, som efter separation från Golgi-apparaten själva blir lysosomer. (Lysosomer kallas ibland cellens "magar")

Lysosom - membranvesikel som innehåller hydrolytiska enzymer

Lysosomers funktioner:

1. Nedbrytning av ämnen som absorberas till följd av fagocytos och pinocytos. Biopolymerer bryts ner till monomerer, som kommer in i cellen och används för dess behov. Till exempel kan de användas för att syntetisera nytt organiskt material eller kan brytas ner ytterligare för att producera energi.

2. Förstör gamla, skadade, överflödiga organeller. Förstörelse av organeller kan också ske under cellsvält.

3. Utför autolys (självförstörelse) av celler (förtätning av vävnader i området för inflammation, förstörelse av broskceller under bildandet av benvävnad, etc.).

Autolys - Detta självförstörelse celler som härrör från frigörandet av innehåll lysosomer inne i cellen. På grund av detta kallas lysosomer skämtsamt "självmordsinstrument". Autolys är ett normalt ontogenesfenomen; det kan spridas både till enskilda celler och till hela vävnaden eller organet, vilket sker under resorptionen av grodyngelns svans under metamorfos, det vill säga när grodyngeln förvandlas till en groda

Endoplasmatiskt retikulum, Golgi-apparat och lysosomerform ett enda vakuolärt system i cellen, vars individuella element kan omvandlas till varandra under omstrukturering och förändra membranens funktion.

Mitokondrier

Mitokondriers struktur:
1 - yttre membran;
2 - inre membran; 3 - matris; 4 - crista; 5 - multienzymsystem; 6 - cirkulärt DNA.

Mitokondrier kan vara stavformade, runda, spiralformade, skålformade eller grenade. Längden på mitokondrier sträcker sig från 1,5 till 10 µm, diameter - från 0,25 till 1,00 µm. Antalet mitokondrier i en cell kan nå flera tusen och beror på cellens metaboliska aktivitet.

Mitokondrier begränsad två membran . Det yttre membranet av mitokondrierna är slätt, det inre bildar många veck - cristas. Cristae ökar ytan på det inre membranet. Antalet cristae i mitokondrier kan variera beroende på cellens energibehov. Det är på det inre membranet som många enzymkomplex som är involverade i syntesen av adenosintrifosfat (ATP) koncentreras. Här omvandlas energin från kemiska bindningar till energirika (makroerga) ATP-bindningar . Förutom, i mitokondrier sker nedbrytningen av fettsyror och kolhydrater, vilket frigör energi, som ackumuleras och används för tillväxt- och syntesprocesser.Den inre miljön för dessa organeller kallas matris. Den innehåller cirkulärt DNA och RNA, små ribosomer. Intressant nog är mitokondrier semi-autonoma organeller, eftersom de är beroende av cellens funktion, men samtidigt kan de upprätthålla ett visst oberoende. Således kan de syntetisera sina egna proteiner och enzymer, samt reproducera sig självständigt (mitokondrier innehåller sin egen DNA-kedja, som innehåller upp till 2% av cellens DNA).

Funktioner av mitokondrier:

1. Omvandling av energin från kemiska bindningar till makroerga bindningar av ATP (mitokondrier är cellens "energistationer").

2. Delta i processerna för cellandning - syrenedbrytning av organiska ämnen.

Ribosomer

Ribosomstruktur:
1 - stor underenhet; 2 - liten underenhet.

Ribosomer - icke-membranorganeller, cirka 20 nm i diameter. Ribosomer består av två fragment - stora och små underenheter. Ribosomernas kemiska sammansättning är proteiner och rRNA. rRNA-molekyler utgör 50–63 % av ribosomens massa och bildar dess strukturella ramverk.

Under proteinbiosyntes kan ribosomer "fungera" individuellt eller kombineras till komplex - polyribosomer (polysomer). I sådana komplex är de kopplade till varandra med en mRNA-molekyl.

Ribosomala subenheter bildas i nukleolen. Har passerat genom porerna in kärnhölje ribosomer kommer in i membranen i det endoplasmatiska retikulumet (ER).

Ribosomernas funktion: sammansättning av en polypeptidkedja (syntes av proteinmolekyler från aminosyror).

Cytoskelett

Det cellulära cytoskelettet bildas mikrotubuli Och mikrofilament .

Mikrotubuliär cylindriska formationer med en diameter av 24 nm. Deras längd är 100 µm-1 mm. Huvudkomponenten är ett protein som kallas tubulin. Det är oförmöget att dra ihop sig och kan förstöras av kolchicin.

Mikrotubuli finns i hyaloplasman och utför följande funktioner:

· skapa en elastisk, men samtidigt hållbar ram av cellen, vilket gör att den kan behålla sin form;

· delta i processen för distribution av cellkromosomer (bilda en spindel);

· tillhandahålla förflyttning av organeller;

Mikrofilament- filament som finns under plasmamembranet och består av proteinet aktin eller myosin. De kan dra ihop sig, vilket resulterar i rörelse av cytoplasman eller utskjutande cellmembran. Dessutom deltar dessa komponenter i bildandet av förträngningen under celldelning.

Cellcentrum

Cellcentret är en organell som består av 2 små granuler - centrioler och en strålande sfär runt dem - centrosfären. Centriolen är en cylindrisk kropp 0,3-0,5 µm lång och cirka 0,15 µm i diameter. Cylinderns väggar består av 9 parallella rör. Centrioler är arrangerade i par i rät vinkel mot varandra. Cellcentrets aktiva roll avslöjas under celldelningen. Före celldelning divergerar centrioler till motsatta poler, och en dottercentriol dyker upp nära var och en av dem. De bildar en delningsspindel, som bidrar till en jämn fördelning av genetiskt material mellan dotterceller.

Centrioler är självreplikerande organeller i cytoplasman; de uppstår som ett resultat av duplicering av befintliga centrioler.

Funktioner:

1. Säkerställa enhetlig divergens av kromosomer till cellens poler under mitos eller meios.

2. Centrum för cytoskelettorganisation.

Rörelseorganoider

Finns inte i alla celler

Rörelseorganeller inkluderar flimmerhår och flageller. Dessa är miniatyrväxter i form av hårstrån. Flagellen innehåller 20 mikrotubuli. Dess bas ligger i cytoplasman och kallas basalkroppen. Flagellets längd är 100 µm eller mer. Flagella, som bara är 10-20 mikron, kallas ögonfransar . När mikrotubuli glider kan flimmerhår och flageller vibrera, vilket gör att cellen själv rör sig. Cytoplasman kan innehålla kontraktila fibriller som kallas myofibriller. Myofibriller är som regel belägna i myocyter - muskelvävnadsceller, såväl som i hjärtceller. De består av mindre fibrer (protofibriller).

Hos djur och människor flimmerhår de kantar luftvägarna och hjälper till att bli av med små partiklar, som damm. Dessutom finns det också pseudopoder som ger amöboidrörelse och är inslag i många encelliga och djurceller (till exempel leukocyter).

Funktioner:

Specifik

Kärna. Kromosomer

Golgi komplex är en membranstruktur som är inneboende i vilken eukaryot cell som helst.

Golgi-apparat presenterad tillplattade tankar(eller påsar) samlade i en hög. Varje tank är lätt böjd och har konvexa och konkava ytor. Medeldiametern på tankarna är cirka 1 mikron. I mitten av tanken förs dess membran närmare varandra, och i periferin bildar de ofta förlängningar, eller ampuller, från vilka de lossas bubblor. Förpackningar med platta tankar med ett genomsnittligt antal på cirka 5-10 bildas diktyosom. Förutom cisternae innehåller Golgi-komplexet transport- och sekretoriska vesiklar. I diktyosomen, i enlighet med krökningsriktningen för de krökta ytorna på tankarna, särskiljs två ytor. En konvex yta kallas omogen, eller cis-yta. Den är vänd mot kärnan eller tubuli i det granulära endoplasmatiska retikulumet och är anslutet till det senare med vesiklar som lossnar från det granulära retikulumet och för proteinmolekyler till diktyosomen för mognad och bildning i membranet. Den motsatta transytan av diktyosomen är konkav. Den står inför plasmalemma och kallas mogen eftersom sekretoriska vesiklar som innehåller sekretionsprodukter som är klara att avlägsnas från cellen kommer ut från dess membran.

Golgi-komplexet är involverat i:

vid ackumulering av produkter som syntetiseras i det endoplasmatiska retikulum,
i sin kemiska omstrukturering och mognad.

I cisterna i Golgi-komplexet polysackarider syntetiseras och kombineras med proteinmolekyler.

En av huvud funktioner Golgi komplex - bildning av färdiga sekretoriska produkter, som avlägsnas utanför cellen genom exocytos. Golgi-komplexets viktigaste funktioner för cellen är också förnyelse av cellmembran, inklusive områden av plasmalemma, såväl som ersättning av plasmalemmadefekter i processen för sekretorisk aktivitet hos cellen.

Golgi-komplexet övervägs källa till bildning av primära lysosomeräven om deras enzymer också syntetiseras i det granulära nätverket. Lysosomer är intracellulärt bildade sekretoriska vakuoler fyllda med hydrolytiska enzymer som är nödvändiga för processerna av fago- och autofagocytos. På den ljusoptiska nivån kan lysosomer identifieras och graden av deras utveckling i cellen kan bedömas utifrån aktiviteten av den histokemiska reaktionen på surt fosfatas, ett nyckel-lysosomalt enzym. Genom elektronmikroskopi definieras lysosomer som vesiklar bundna av ett membran från hyaloplasman. Konventionellt finns det fyra huvudtyper av lysosomer:

primär,
sekundära lysosomer,
autofagosomer,
kvarvarande kroppar.

Primära lysosomer- dessa är små membranvesiklar (deras medeldiameter är cirka 100 nm), fyllda med homogent fint dispergerat innehåll, som är en uppsättning hydrolytiska enzymer. Ett 40-tal enzymer har identifierats i lysosomer (proteaser, nukleaser, glykosidaser, fosforylaser, sulfataser), vars optimala verkningssätt är utformat för en sur miljö (pH 5). Lysosomala membran innehåller speciella bärarproteiner för transport av hydrolytiska klyvningsprodukter - aminosyror, sockerarter och nukleotider - från lysosomen till hyaloplasman. Lysosommembranet är resistent mot hydrolytiska enzymer.

Sekundära lysosomer bildas genom fusion av primära lysosomer med endocytiska eller pinocytotiska vakuoler. Med andra ord är sekundära lysosomer intracellulära matsmältningsvakuoler, vars enzymer tillförs av primära lysosomer, och materialet för digestion tillförs av den endocytiska (pinocytotiska) vakuolen. Strukturen hos sekundära lysosomer är mycket varierande och förändras under den hydrolytiska nedbrytningen av innehållet. Enzymer i lysosomer bryter ner ämnen som kommer in i cellen. biologiska ämnen, vilket resulterar i bildandet av monomerer som transporteras genom lysosommembranet in i hyaloplasman, där de används eller ingår i en mängd olika syntetiska och metaboliska reaktioner.

Om cellens egna strukturer (åldrande organeller, inneslutningar etc.) utsätts för interaktion med primära lysosomer och hydrolytisk klyvning av deras enzymer, autofagosom. Autofagocytos är en naturlig process i en cells liv och spelar en stor roll i förnyelsen av dess strukturer under intracellulär regenerering.

Resterande kroppar detta är ett av de sista stadierna av förekomsten av fago- och autolysosomer och detekteras under ofullständig fago- eller autofagocytos och frigörs därefter från cellen genom exocytos. De har kompakterat innehåll, och sekundär strukturering av osmälta föreningar observeras ofta (till exempel bildar lipider komplexa skiktade formationer).

Strukturera

Golgi-komplexet är en stapel av skivformade membransäckar (cisternae), något expanderade närmare kanterna, och ett tillhörande system av Golgi-vesiklar. Växtceller innehåller ett antal individuella staplar (diktyosomer), djurceller innehåller ofta en stor eller flera staplar sammankopplade med rör.

I Golgi-komplexet finns det 3 sektioner av cisterner omgivna av membranvesiklar:

Cis-sektion (närmast kärnan);
Medialavdelning;
Transavdelningen (längst från kärnan).

Dessa sektioner skiljer sig från varandra i uppsättningen av enzymer. I cis-avdelningen kallas den första tanken "räddningstanken", eftersom receptorerna som kommer från det mellanliggande endoplasmatiska retikulum med dess hjälp återvänder. Enzym av cis-avdelningen: fosfoglykosidas (tillför fosfat till kolhydraten - mannas). I den mediala sektionen finns 2 enzymer: mannazidas (klyver bort mannas) och N-acetylglukosamintransferas (tillför vissa kolhydrater - glykosaminer). I transsektionen finns enzymer: peptidas (utför proteolys) och transferas (utför överföring av kemiska grupper).

Funktioner

Proteinsegregering i 3 strömmar:
- lysosomala - glykosylerade proteiner (med mannos) kommer in i cis-avdelningen av Golgi-komplexet, några av dem är fosforylerade och en markör för lysosomala enzymer bildas - mannos-6-fosfat. I framtiden kommer dessa fosforylerade proteiner inte att genomgå modifiering, utan kommer in i lysosomerna.
- konstitutiv exocytos (konstitutiv sekretion). Detta flöde inkluderar proteiner och lipider, som blir komponenter i cellytapparaten, inklusive glykokalyxen, eller så kan de vara en del av den extracellulära matrisen.
- Inducerbar sekretion - proteiner som fungerar utanför cellen, cellens ytapparat och i kroppens inre miljö kommer in här. Karakteristiskt för sekretoriska celler.
Bildning av slemhinnor - glykosaminoglykaner (mukopolysackarider)
Bildning av kolhydratkomponenter i glykokalyxen - främst glykolipider.
Sulfatering av kolhydrater och proteinkomponenter av glykoproteiner och glykolipider
Partiell proteolys av proteiner - ibland på grund av detta blir inaktivt protein aktivt (proinsulin förvandlas till insulin).

Transport av ämnen från endoplasmatiska retikulum

Golgi-apparaten är asymmetrisk - cisterner belägna närmare cellkärnan ( cis-Golgi) innehåller de minst mogna proteinerna; membranvesiklar är kontinuerligt fästa till dessa tankar - vesiklar som knoppar från granulatet endoplasmatiska retiklet(ER), på vars membran proteinsyntes sker av ribosomer. Förflyttningen av proteiner från det endoplasmatiska retikulumet (ER) till Golgi-apparaten sker urskillningslöst, men ofullständiga eller felaktigt vikta proteiner förblir i ER. Återgången av proteiner från Golgi-apparaten till ER kräver närvaron av en specifik signalsekvens (lysin-asparagin-glutamin-leucin) och sker på grund av bindningen av dessa proteiner till membranreceptorer i cis-Golgi.

Modifiering av proteiner i Golgi-apparaten

I Golgi-apparatens cisterner mognar proteiner avsedda för utsöndring, transmembranproteiner i plasmamembranet, lysosomproteiner etc. De mogna proteinerna rör sig sekventiellt genom cisternerna till organeller, i vilka deras modifieringar sker - glykosylering och fosforylering. Vid O-glykosylering tillsätts komplexa sockerarter till proteiner via en syreatom. Fosforylering sker när en ortofosforsyrarest tillsätts proteiner.

Olika cisterner i Golgi-apparaten innehåller olika inhemska katalytiska enzymer och därför sker olika processer sekventiellt i dem med mogna proteiner. Det är klart att en sådan steg-för-steg-process måste kontrolleras på något sätt. Faktum är att mogna proteiner "märks" av speciella polysackaridrester (främst mannos), som tydligen spelar rollen som ett slags "kvalitetsmärke".

Det är inte helt klart hur mogna proteiner rör sig genom cisternerna i Golgi-apparaten, medan residenta proteiner förblir mer eller mindre associerade med en cisterna. Det finns två ömsesidigt uteslutande hypoteser för att förklara denna mekanism:

enligt den första utförs proteintransport med användning av samma vesikulära transportmekanismer som transportvägen från ER, och residenta proteiner ingår inte i den spirande vesikeln;
enligt den andra sker det en kontinuerlig rörelse (mognad) av själva cisternerna, deras sammansättning från vesikler i ena änden och demontering från den andra änden av organellen, och inhemska proteiner rör sig retrogradt (i motsatt riktning) med hjälp av vesikulär transport.

Transport av proteiner från Golgi-apparaten

I slutändan från Trans-Golgi knoppar till vesiklar som innehåller fullt mogna proteiner. Huvudfunktionen hos Golgi-apparaten är sorteringen av proteiner som passerar genom den. I Golgi-apparaten uppstår bildandet av ett "tririktat proteinflöde":

mognad och transport av plasmamembranproteiner;
mognad och transport av sekret;
mognad och transport av lysosomenzymer.

Med hjälp av vesikulär transport levereras proteiner som passerar genom Golgi-apparaten "till adressen" beroende på vilka "taggar" de fick i Golgi-apparaten. Mekanismerna för denna process är inte heller helt klarlagda. Det är känt att transporten av proteiner från Golgi-apparaten kräver deltagande av specifika membranreceptorer som känner igen "lasten" och säkerställer selektiv dockning av vesikeln med en eller annan organell.

Lysosombildning

Alla hydrolytiska enzymer av lysosomer passerar genom Golgi-apparaten, där de får en "tag" i form av ett specifikt socker - mannos-6-fosfat (M6P) - som en del av deras oligosackarid. Fästningen av denna märkning sker med deltagande av två enzymer. Enzymet N-acetylglukosamin fosfotransferas känner specifikt igen lysosomala hydrolaser genom detaljer om deras tertiära struktur och fäster N-acetylglukosaminfosfat till den sjätte atomen av flera mannosrester av hydrolasoligosackariden. Det andra enzymet, fosfoglykosidas, klyver bort N-acetylglukosamin, vilket skapar M6P-taggen. Detta märke igenkänns sedan av M6P-receptorproteinet, med dess hjälp packas hydrolaser i vesiklar och levereras till lysosomer. Där, i en sur miljö, klyvs fosfatet från det mogna hydrolaset. När N-acetylglukosamin fosfotransferas störs på grund av mutationer eller genetiska defekter i M6P-receptorn, levereras alla lysosomala enzymer "som standard" till det yttre membranet och utsöndras i den extracellulära miljön. Det visade sig att normalt sett når ett visst antal M6P-receptorer även det yttre membranet. De lämnar tillbaka de som råkade hamna i yttre miljön enzymer från lysosomer in i cellen under endocytosprocessen.

Transport av proteiner till det yttre membranet

Som regel, även under syntes, är yttre membranproteiner inbäddade med sina hydrofoba regioner i membranet av det endoplasmatiska retikulumet. Sedan, som en del av vesikelmembranet, levereras de till Golgi-apparaten och därifrån till cellytan. När en vesikel smälter samman med plasmalemma, förblir sådana proteiner i sin sammansättning och släpps inte ut i den yttre miljön, som de proteiner som fanns i vesikelns hålighet.

Utsöndring

Nästan alla ämnen som utsöndras av cellen (både protein- och icke-proteinnatur) passerar genom Golgi-apparaten och packas där i sekretoriska vesiklar. Således, i växter, med deltagande av diktyosomer, utsöndras material

Golgi-komplexets struktur

Golgi komplex (KG), eller inre nätapparat , är en speciell del av cytoplasmans metaboliska system, som deltar i processen för isolering och bildande av cellens membranstrukturer.

CG är synligt i ett optiskt mikroskop som ett nät eller krökta stavformade kroppar som ligger runt kärnan.

Under ett elektronmikroskop avslöjades det att denna organell representeras av tre typer av formationer:

Alla komponenter i Golgi-apparaten är bildade av släta membran.

Anteckning 1

Ibland har AG en granulär nätstruktur och är belägen nära kärnan i form av ett lock.

AG finns i alla celler hos växter och djur.

Anteckning 2

Golgi-apparaten är avsevärt utvecklad i sekretoriska celler. Det är särskilt synligt i nervceller.

Det inre intermembranutrymmet är fyllt med en matris som innehåller specifika enzymer.

Golgi-apparaten har två zoner:

formationszon, där, med hjälp av vesiklar, materialet som syntetiseras i det endoplasmatiska retikulum kommer in;
mognadszon, där sekret- och sekretionssäckarna bildas. Denna sekretion ackumuleras vid de terminala ställena av AG, varifrån sekretoriska vesiklar knoppar. Som regel bär sådana vesiklar sekret utanför cellen.
Lokalisering av CG

I apolära celler (till exempel i nervceller) ligger CG runt kärnan, i sekretoriska celler upptar det en plats mellan kärnan och den apikala polen.

Golgi-säckkomplexet har två ytor:

formande(omogen eller regenerativ) cis-yta (från latinets Cis - på denna sida); funktionell(mogen) – trans-yta (från latin Trans – genom, bakom).

Golgi-kolonnen med sin konvexa formande yta vetter mot kärnan, ligger intill det granulära endoplasmatiska retikulumet och innehåller små runda vesiklar som kallas mellanliggande. Den mogna konkava ytan på säckkolonnen är vänd mot cellens spets (apikala pol) och slutar i stora vesiklar.

Bildandet av Golgi-komplexet

KG-membran syntetiseras av det granulära endoplasmatiska retikulumet, som ligger intill komplexet. De områden av EPS som gränsar till den förlorar ribosomer och små, så kallade, ribosomer knoppar från dem. transport- eller mellanvesiklar. De flyttar till den formativa ytan av Golgi-kolumnen och smälter samman med dess första säck. På den motsatta (mogna) ytan av Golgi-komplexet finns en säck oregelbunden form. Dess expansion - prosekretionsgranuler (kondenserande vakuoler) - knoppar kontinuerligt och förvandlas till vesiklar fyllda med sekret - sekretoriska granuler. Således, i den utsträckning som membranen på den mogna ytan av komplexet används för sekretoriska vesiklar, fylls påsarna på den formativa ytan på på bekostnad av det endoplasmatiska retikulumet.

Funktioner av Golgi-komplexet

Huvudfunktionen hos Golgi-apparaten är att avlägsna ämnen som syntetiseras av cellen. Dessa ämnen transporteras genom cellerna i det endoplasmatiska retikulumet och ackumuleras i vesiklarna i den retikulära apparaten. Sedan släpps de antingen ut i den yttre miljön eller så använder cellen dem i livets process.

Komplexet koncentrerar också vissa ämnen (till exempel färgämnen) som kommer in i cellen från utsidan och måste avlägsnas från den.

I växtceller innehåller komplexet enzymer för syntes av polysackarider och själva polysackaridmaterialet, som används för att bygga cellulosamembranet i cellen.

Dessutom syntetiserar KG dessa kemiska substanser, som bildar cellmembranet.

I allmänhet utför Golgi-apparaten följande funktioner:

ackumulering och modifiering av makromolekyler som syntetiserades i det endoplasmatiska retikulumet;
bildning av komplexa sekret och sekretoriska vesiklar genom kondensering av den sekretoriska produkten;
syntes och modifiering av kolhydrater och glykoproteiner (bildning av glykokalyx, slem);
modifiering av proteiner - lägga till olika kemiska formationer till polypeptiden (fosfat - fosforylering, karboxyl - karboxylering), bildandet av komplexa proteiner (lipoproteiner, glykoproteiner, mukoproteiner) och nedbrytning av polypeptider;
är viktig för bildandet och förnyelsen av det cytoplasmatiska membranet och andra membranformationer på grund av bildandet av membranvesiklar, som därefter smälter samman med cellmembranet;
bildning av lysosomer och specifik granularitet i leukocyter;
bildning av peroxisomer.

Proteinet och, delvis, kolhydratinnehållet i CG kommer från det granulära endoplasmatiska retikulumet, där det syntetiseras. Huvuddelen av kolhydratkomponenten bildas i säckarna i komplexet med deltagande av glykosyltransferasenzymer, som finns i säckarnas membran.

I Golgi-komplexet bildas slutligen cellulära sekret innehållande glykoproteiner och glykosaminoglykaner. I CG mognar sekretoriska granuler, som förvandlas till vesiklar, och dessa vesiklars rörelse mot plasmalemma Sista steget utsöndring är trycket av bildade (mogna) vesiklar utanför cellen. Avlägsnandet av sekretoriska inneslutningar från cellen utförs genom att installera vesikelns membran i plasmalemma och frigöra sekretoriska produkter utanför cellen. I processen att flytta sekretoriska vesiklar till cellmembranets apikala pol tjocknar deras membran från de initiala 5-7 nm och når en plasmalemmatjocklek på 7-10 nm.

Anmärkning 4

Det finns ett ömsesidigt beroende mellan cellaktivitet och storleken på Golgi-komplexet - sekretoriska celler har stora kolumner av CG, medan icke-sekretoriska celler innehåller ett litet antal komplexa säckar.

Golgi-komplexets struktur

Golgi komplex (KG), eller inre nätapparat , är en speciell del av cytoplasmans metaboliska system, som deltar i processen för isolering och bildande av cellens membranstrukturer.

CG är synligt i ett optiskt mikroskop som ett nät eller krökta stavformade kroppar som ligger runt kärnan.

Under ett elektronmikroskop avslöjades det att denna organell representeras av tre typer av formationer:

Alla komponenter i Golgi-apparaten är bildade av släta membran.

Anteckning 1

Ibland har AG en granulär nätstruktur och är belägen nära kärnan i form av ett lock.

AG finns i alla celler hos växter och djur.

Anteckning 2

Golgi-apparaten är avsevärt utvecklad i sekretoriska celler. Det är särskilt synligt i nervceller.

Det inre intermembranutrymmet är fyllt med en matris som innehåller specifika enzymer.

Golgi-apparaten har två zoner:

formationszon, där, med hjälp av vesiklar, materialet som syntetiseras i det endoplasmatiska retikulum kommer in;
mognadszon, där sekret- och sekretionssäckarna bildas. Denna sekretion ackumuleras vid de terminala ställena av AG, varifrån sekretoriska vesiklar knoppar. Som regel bär sådana vesiklar sekret utanför cellen.
Lokalisering av CG

I apolära celler (till exempel i nervceller) ligger CG runt kärnan, i sekretoriska celler upptar det en plats mellan kärnan och den apikala polen.

Golgi-säckkomplexet har två ytor:

formande(omogen eller regenerativ) cis-yta (från latinets Cis - på denna sida); funktionell(mogen) – trans-yta (från latin Trans – genom, bakom).

Bildandet av Golgi-komplexet

KG-membran syntetiseras av det granulära endoplasmatiska retikulumet, som ligger intill komplexet. De områden av EPS som gränsar till den förlorar ribosomer och små, så kallade, ribosomer knoppar från dem. transport- eller mellanvesiklar. De flyttar till den formativa ytan av Golgi-kolumnen och smälter samman med dess första säck. På den motsatta (mogna) ytan av Golgi-komplexet finns en oregelbundet formad säck. Dess expansion - prosekretionsgranuler (kondenserande vakuoler) - knoppar kontinuerligt och förvandlas till vesiklar fyllda med sekret - sekretoriska granuler. Således, i den utsträckning som membranen på den mogna ytan av komplexet används för sekretoriska vesiklar, fylls säckarna på den formativa ytan på på bekostnad av det endoplasmatiska retikulumet.

Funktioner av Golgi-komplexet

Komplexet koncentrerar också vissa ämnen (till exempel färgämnen) som kommer in i cellen från utsidan och måste avlägsnas från den.

I växtceller innehåller komplexet enzymer för syntes av polysackarider och själva polysackaridmaterialet, som används för att bygga cellulosamembranet i cellen.

Dessutom syntetiserar CG de kemikalier som bildar cellmembranet.

I allmänhet utför Golgi-apparaten följande funktioner:

ackumulering och modifiering av makromolekyler som syntetiserades i det endoplasmatiska retikulumet;
bildning av komplexa sekret och sekretoriska vesiklar genom kondensering av den sekretoriska produkten;
syntes och modifiering av kolhydrater och glykoproteiner (bildning av glykokalyx, slem);
modifiering av proteiner - lägga till olika kemiska formationer till polypeptiden (fosfat - fosforylering, karboxyl - karboxylering), bildandet av komplexa proteiner (lipoproteiner, glykoproteiner, mukoproteiner) och nedbrytning av polypeptider;
är viktig för bildandet och förnyelsen av det cytoplasmatiska membranet och andra membranformationer på grund av bildandet av membranvesiklar, som därefter smälter samman med cellmembranet;
bildning av lysosomer och specifik granularitet i leukocyter;
bildning av peroxisomer.

I Golgi-komplexet bildas slutligen cellulära sekret innehållande glykoproteiner och glykosaminoglykaner. I CG mognar sekretoriska granuler, som förvandlas till vesiklar, och dessa vesiklars rörelse mot plasmamembranet.Det sista skedet av sekretion är att de bildade (mogna) vesiklerna trycks utanför cellen. Avlägsnandet av sekretoriska inneslutningar från cellen utförs genom att installera vesikelns membran i plasmalemma och frigöra sekretoriska produkter utanför cellen. I processen att flytta sekretoriska vesiklar till cellmembranets apikala pol tjocknar deras membran från de initiala 5-7 nm och når en plasmalemmatjocklek på 7-10 nm.

Anmärkning 4

Populär i kategorin: