Bitki ve hayvan hücrelerinin Golgi aygıtı. Golgi kompleksi, yapısı ve işlevleri

Golgi aygıtı (Golgi kompleksi) - AG

Bugün bilinen yapı karmaşık veya golgi aygıtı (AG)İlk kez 1898'de İtalyan bilim adamı Camillo Golgi tarafından keşfedildi.

Golgi kompleksinin yapısını daha sonra bir elektron mikroskobu kullanarak ayrıntılı olarak incelemek mümkün oldu.

AG genişletilmiş kenarları olan düzleştirilmiş bir "tank" yığınıdır. Küçük tek zarlı veziküllerden oluşan bir sistem (Golgi vezikülleri) onlarla ilişkilidir. Her yığın genellikle 4-6 "tanktan" oluşur, Golgi aparatının yapısal ve işlevsel bir birimidir ve diktiyozom olarak adlandırılır. Bir hücredeki diktiyozomların sayısı bir ila birkaç yüz arasında değişir.

Golgi aygıtı genellikle hücre çekirdeğinin yakınında, EPS'nin yakınında bulunur (hayvan hücrelerinde genellikle hücre merkezinin yakınında).

Golgi kompleksi

Solda - diğer organellerin yanı sıra hücrede.

Sağda, ondan ayrılan zar vezikülleri olan Golgi kompleksi var.

üzerinde sentezlenen tüm maddeler EPS membranlar transfer edildi Golgi kompleksi v zar kesecikleri ER'den tomurcuklanan ve ardından Golgi kompleksi ile birleşen. EPS'den gelen organik maddeler daha ileri biyokimyasal dönüşümlere uğrar, birikir, paketlenir. membranöz veziküller ve hücrede ihtiyaç duyulan yerlere teslim edilir. İnşaata katılıyorlar hücre zarı veya göze çarpıyor ( salgılanır) hücreden.

Golgi aygıtının işlevleri:

1 Endoplazmik retikulumda sentezlenen ürünlerin kimyasal yeniden düzenlenmesi ve olgunlaşmasında birikimine katılım. Golgi kompleksinin tanklarında, polisakkaritler sentezlenir ve protein molekülleri ile kompleks haline getirilir.

2) Salgı - ekzositoz yoluyla hücre dışına atılan hazır salgı ürünlerinin oluşumu.

3) Plazmolemmanın bölümleri de dahil olmak üzere hücre zarlarının yenilenmesi ve ayrıca hücrenin salgılama aktivitesi sırasında plazmolemmadaki kusurların değiştirilmesi.

4) Lizozomların oluşum yeri.

5) Maddelerin taşınması

lizozomlar

Lizozom, 1949'da C. de Duve tarafından keşfedildi ( Nobel Ödülü 1974 için).

lizozomlar- tek zarlı organeller. Bir dizi hidrolitik enzim - hidrolazlar içeren küçük kabarcıklardır (0,2 ila 0,8 mikron çapında). Bir lizozom 20 ila 60 içerebilir Çeşitli türlerçeşitli biyopolimerleri parçalayan hidrolitik enzimler (proteinazlar, nükleazlar, glukosidazlar, fosfatazlar, lipazlar, vb.). Maddelerin enzimlerle parçalanmasına denir parçalanma (parçalanma-çürüme).

Lizozom enzimleri kaba ER'de sentezlenir, Golgi aparatına taşınır, burada modifiye edilirler ve Golgi aparatından ayrıldıktan sonra uygun lizozom haline gelen membran vezikülleri halinde paketlenirler. (Lizozomlara bazen hücrenin "mideleri" denir)

Lizozom - Hidrolitik enzimler içeren zar kesecik

Lizozomların işlevleri:

1. Fagositoz ve pinositoz sonucu emilen maddelerin parçalanması. Biyopolimerler, hücreye giren ve ihtiyaçları için kullanılan monomerlere ayrılır. Örneğin, yeni sentezlemek için kullanılabilirler. organik madde veya enerji için daha fazla parçalanabilir.

2. Eski, hasarlı, fazla organelleri yok edin. Organellerin yok edilmesi, hücrenin aç kalması sırasında da meydana gelebilir.

3. Hücrenin otolizini (kendi kendini yok etme) gerçekleştirin (iltihaplanma alanındaki dokuların sıvılaştırılması, kemik dokusu oluşumu sürecinde kıkırdak hücrelerinin yok edilmesi, vb.).

otoliz - Bu kendini yok etmek içeriğin serbest bırakılmasından kaynaklanan hücreler lizozomlar hücre içinde. Bu nedenle, lizozomlar şaka yollu olarak adlandırılır. "intihar araçları" Otoliz normal bir ontogenez olgusudur; iribaşın kuyruğunun metamorfoz sırasında, yani iribaşın kurbağaya dönüşmesi sırasında emilmesi sırasında meydana geldiği gibi, hem tek tek hücrelere hem de tüm doku veya organa yayılabilir.

Endoplazmik retikulum, Golgi aygıtı ve lizozomlarbiçim hücrenin tek vakuolar sistemi, yeniden düzenleme ve zarların işlevindeki değişiklik sırasında birbirine geçebilen bireysel elemanlar.

Mitokondri

Mitokondrinin yapısı:
1 - dış zar;
2 - iç zar; 3 - matris; 4 - kristal; 5 - çoklu enzim sistemi; 6 - dairesel DNA.

Mitokondrinin şekli çubuk şeklinde, yuvarlak, spiral, fincan şeklinde, dallı olabilir. Mitokondrinin uzunluğu 1,5 ila 10 mikron, çapı ise 0,25 ila 1,00 mikron arasındadır. Bir hücredeki mitokondri sayısı birkaç bine ulaşabilir ve hücrenin metabolik aktivitesine bağlıdır.

Mitokondri sınırlıdır iki zar . Mitokondrinin dış zarı pürüzsüzdür, iç zarı çok sayıda kıvrım oluşturur - cristae. Cristae, iç zarın yüzey alanını arttırır. Mitokondrideki kristal sayısı hücrenin enerji ihtiyacına göre değişebilmektedir. Adenozin trifosfat (ATP) sentezinde yer alan çok sayıda enzim kompleksinin konsantre olduğu iç zar üzerindedir. Burada kimyasal bağların enerjisi, ATP'nin enerji açısından zengin (makroerjik) bağlarına dönüştürülür. . Ayrıca, Mitokondride, yağ asitleri ve karbonhidratlar, biriken ve büyüme ve sentez süreçleri için kullanılan enerjinin serbest bırakılmasıyla parçalanır..Bu organellerin iç ortamına denir. matris. Dairesel DNA ve RNA, küçük ribozomlar içerir. İlginç bir şekilde mitokondri, hücrenin işleyişine bağlı oldukları için yarı özerk organellerdir, ancak aynı zamanda belirli bir bağımsızlığı da koruyabilirler. Böylece, kendi proteinlerini ve enzimlerini sentezlemenin yanı sıra kendi başlarına çoğalabilirler (mitokondri, hücrenin DNA'sının% 2'ye kadarının yoğunlaştığı kendi DNA zincirlerini içerir).

Mitokondriyal fonksiyonlar:

1. Kimyasal bağların enerjisinin ATP'nin makroerjik bağlarına dönüştürülmesi (mitokondri, hücrenin "enerji istasyonlarıdır").

2. Hücresel solunum süreçlerine katılın - organik maddelerin oksijenle parçalanması.

ribozomlar

Ribozomun yapısı:
1 - büyük alt birim; 2 - küçük alt birim.

ribozomlar - yaklaşık 20 nm çapında zarsız organeller. Ribozomlar iki parçadan oluşur - büyük ve küçük alt birimler. Ribozomların kimyasal bileşimi - proteinler ve rRNA. rRNA molekülleri, ribozomun kütlesinin %50-63'ünü oluşturur ve yapısal çerçevesini oluşturur.

Protein biyosentezi sırasında, ribozomlar tek tek "çalışabilir" veya kompleksler halinde birleşebilir - poliribozomlar (polizomlar). Bu tür komplekslerde, birbirlerine tek bir mRNA molekülü ile bağlanırlar.

Çekirdekçikte ribozom alt birimleri oluşur. Gözeneklerden geçmek nükleer zarf ribozomlar endoplazmik retikulumun (ER) zarlarına girer.

Ribozom işlevi: bir polipeptit zincirinin montajı (amino asitlerden protein moleküllerinin sentezi).

hücre iskeleti

Hücre iskeleti oluşur mikrotübüller Ve mikrofilamentler .

mikrotübüller 24 nm çapında silindirik oluşumlardır. Uzunlukları 100 µm-1 mm'dir. Ana bileşen, tubulin adı verilen bir proteindir. Kasılamaz ve kolşisin tarafından yok edilebilir.

Mikrotübüller hyaloplazmada bulunur ve aşağıdakileri gerçekleştirir: fonksiyonlar:

elastik ama aynı zamanda şeklini korumasına izin veren güçlü bir hücre çerçevesi oluşturmak;

hücre kromozomlarının dağıtım sürecinde yer almak (bir bölünme mili oluşturmak);

organellerin hareketini sağlamak;

Mikrofilamentler- plazma zarının altında bulunan ve aktin veya miyozin proteininden oluşan filamentler. Sitoplazmanın hareketine veya hücre zarının çıkıntısına neden olarak kasılabilirler. Ek olarak, bu bileşenler hücre bölünmesi sırasında daralma oluşumunda rol oynar.

Çağrı Merkezi

Hücre merkezi, 2 küçük granülden - merkezcillerden ve etraflarında parlak bir küreden - merkez küreden oluşan bir organoiddir. Bir centriole, 0.3-0.5 µm uzunluğunda ve yaklaşık 0.15 µm çapında silindirik bir gövdedir. Silindirin duvarları 9 paralel borudan oluşur. Centrioles, birbirine dik açılarda çiftler halinde düzenlenir. Hücre merkezinin aktif rolü hücre bölünmesi sırasında ortaya çıkar. Hücre bölünmesinden önce, merkezciller zıt kutuplara ayrılır ve her birinin yanında bir kız merkezcil belirir. Genetik materyalin yavru hücreler arasında tek tip dağılımına katkıda bulunan bir bölünme mili oluştururlar.

Centrioles, sitoplazmanın kendi kendini üreyen organelleridir, zaten var olan centrioles'in çoğaltılmasının bir sonucu olarak ortaya çıkarlar.

fonksiyonlar:

1. Mitoz veya mayoz sırasında kromozomların hücrenin kutuplarına üniform olarak uzaklaşmasını sağlamak.

2. Hücre iskeletinin organizasyon merkezi.

Hareket organelleri

Tüm hücrelerde bulunmaz

Hareket organelleri arasında kirpikler ve flagella bulunur. Bunlar kıl şeklinde küçük büyümelerdir. Flagellum 20 mikrotübül içerir. Tabanı sitoplazmada bulunur ve bazal cisim olarak adlandırılır. Flagellum'un uzunluğu 100 µm veya daha fazladır. Sadece 10-20 mikron olan flagella denir kirpikler . Mikrotübüller kaydığında, kirpikler ve flagella salınarak hücrenin kendisinin hareket etmesine neden olur. Sitoplazma, miyofibriller adı verilen kontraktil fibriller içerebilir. Miyofibriller, kural olarak, miyositlerde - kas dokusu hücrelerinde ve ayrıca kalp hücrelerinde bulunur. Daha küçük liflerden (protofibriller) oluşurlar.

Hayvanlarda ve insanlarda kirpikler hava yollarını kaplarlar ve toz gibi küçük katı parçacıklardan kurtulmaya yardımcı olurlar. Ek olarak, amoeboid hareketi sağlayan ve birçok tek hücreli ve hayvan hücresinin (örneğin lökositler) elementleri olan psödopodlar da vardır.

fonksiyonlar:

Özel

Çekirdek. kromozomlar

Golgi kompleksi herhangi bir ökaryotik hücrede bulunan bir zar yapısıdır.

Golgi aygıtı temsil edilir düzleştirilmiş tanklar(veya çantalar) bir yığın halinde toplanır. Her tank hafif kavislidir ve dışbükey ve içbükey yüzeylere sahiptir. Tankların ortalama çapı yaklaşık 1 mikrondur. Tankın merkezinde, zarları bir araya getirilir ve çevrede genellikle uzantılar veya ampuller oluştururlar ve buradan bağlanırlar. kabarcıklar. Ortalama yaklaşık 5-10 formlu düz tank paketleri diktiyom. Sarnıçlara ek olarak, Golgi kompleksi şunları içerir: taşıma ve salgı vezikülleri. Diktiyozomda sarnıçların kavisli yüzeylerinin eğrilik yönüne göre iki yüzey ayırt edilir. Dışbükey yüzey denir olgunlaşmamış veya cis yüzeyi. Granüler endoplazmik retikulumun çekirdeğine veya tübüllerine bakar ve ikincisi ile granüler retikulumdan ayrılan ve olgunlaşma ve zara formasyon için diktiyozom içine protein moleküllerini getiren veziküller ile bağlanır. Diktiyozomun zıt trans yüzeyi içbükeydir. Plazmolemmaya dönüktür ve olgun olarak adlandırılır çünkü hücreden atılmaya hazır salgı ürünlerini içeren salgı kesecikleri zarlarından bağlanır.

Golgi kompleksi aşağıdakilerle ilgilidir:

• endoplazmik retikulumda sentezlenen ürünlerin birikiminde,
• kimyasal yeniden yapılanmalarında ve olgunlaşmalarında.

İÇİNDE Golgi kompleksinin sarnıçları polisakkaritlerin bir sentezi, bunların protein molekülleri ile kompleksleşmesi vardır.

Biri ana fonksiyonlar Golgi kompleksi - bitmiş salgı ürünlerinin oluşumu ekzositoz ile hücreden uzaklaştırılır. Golgi kompleksinin hücre için en önemli işlevleri de hücre zarlarının yenilenmesi, plazmolemmanın bölümlerinin yanı sıra hücrenin salgılama aktivitesi sırasında plazmolemmadaki kusurların değiştirilmesi dahil.

Golgi kompleksi kabul edilir birincil lizozomların oluşum kaynağı, enzimleri de granüler ağda sentezlenmesine rağmen. Lizozomlar, fago ve otofagositoz süreçleri için gerekli olan hidrolitik enzimlerle dolu hücre içi oluşturulmuş salgı vakuolleridir. Işık-optik seviyede, lizozomlar, anahtar lizozomal enzim olan asit fosfata karşı histokimyasal reaksiyonun aktivitesi ile hücredeki gelişim derecelerine göre tanımlanabilir ve değerlendirilebilir. Elektron mikroskobu altında lizozomlar, hyaloplazmadan bir zarla sınırlanan veziküller olarak tanımlanır. Geleneksel olarak, 4 ana lizozom türü vardır:

• öncelik,
• ikincil lizozomlar,
• otofagozomlar,
• artık cisimler.

birincil lizozomlar- bunlar, bir dizi hidrolitik enzim olan homojen, ince dağılmış bir içerikle dolu küçük zar kesecikleridir (ortalama çapları yaklaşık 100 nm'dir). Lizozomlarda, optimal etki modu asidik bir ortam (pH 5) için tasarlanmış yaklaşık 40 enzim (proteazlar, nükleazlar, glikosidazlar, fosforilazlar, sülfatazlar) tanımlanmıştır. Lizozomal zarlar, lizozomdan hidrolitik bölünme ürünlerinin - amino asitler, şekerler ve nükleotitler - hyaloplazmaya taşınması için özel taşıyıcı proteinler içerir. Lizozom zarı hidrolitik enzimlere karşı dirençlidir.

ikincil lizozomlar Primer lizozomların endositik veya pinositik vakuollerle füzyonu ile oluşur. Başka bir deyişle, ikincil lizozomlar, enzimleri birincil lizozomlar tarafından sağlanan hücre içi sindirim vakuolleridir ve sindirim materyali endositik (pinositik) vakuoller tarafından sağlanır. İkincil lizozomların yapısı çok çeşitlidir ve içeriğin hidrolitik parçalanması sürecindeki değişikliklerdir. Lizozom enzimleri hücreye girenleri parçalar biyolojik maddeler lizozom zarından hyaloplazmaya taşınan monomerlerin oluşumuyla sonuçlanır, burada kullanılırlar veya çeşitli sentez ve metabolik reaksiyonlara dahil edilirler.

Hücrenin kendi yapıları (yaşlanmış organeller, inklüzyonlar vb.) birincil lizozomlarla etkileşime girer ve enzimleri tarafından hidrolitik bölünmeye maruz kalırsa, otofagozom. Otofagositoz, bir hücrenin yaşamındaki doğal bir süreçtir ve hücre içi rejenerasyon sırasında yapılarının yenilenmesinde önemli bir rol oynar.

artık organlar bu, fago- ve otolizozomların varlığının son aşamalarından biridir ve tamamlanmamış fago- veya otofagositoz sırasında bulunur ve daha sonra ekzositoz ile hücreden izole edilir. Sıkıştırılmış bir içeriğe sahiptirler, genellikle sindirilmemiş bileşiklerin ikincil bir yapılanması vardır (örneğin, lipitler karmaşık katmanlı oluşumlar oluşturur).

Yapı

Golgi kompleksi, kenarlara biraz daha yakın genişleyen disk şeklindeki membranöz keseler (sarnıç) yığını ve bunlarla ilişkili Golgi vezikülleri sistemidir. Bitki hücrelerinde, bir dizi ayrı yığın (diktiyozom) bulunur, hayvan hücrelerinde genellikle tüplerle birbirine bağlanan bir büyük veya birkaç yığın vardır.

Golgi kompleksinde, zar kesecikleri ile çevrili sarnıçların 3 bölümü vardır:

1. Cis bölümü (çekirdeğe en yakın);
2. Medial departman;
3. Trans-kesit (çekirdekten en uzak olan).

Bu bölümler birbirinden bir dizi enzimle farklılık gösterir. Cis bölümünde, ilk sarnıç "kurtuluş sarnıcı" olarak adlandırılır, çünkü onun yardımıyla ara endoplazmik retikulumdan gelen reseptörler geri döner. Cis bölümünün enzimi: fosfoglikosidaz (fosfatı karbonhidrat - manaza bağlar). Medial bölümde 2 enzim vardır: mannasidaz (manazı ayırır) ve N-asetilglukosamin transferaz (belirli karbonhidratları - glikozaminleri bağlar). Trans bölümünde enzimler: peptidaz (proteolizi gerçekleştirir) ve transferaz (kimyasal grupların transferini gerçekleştirir).

Fonksiyonlar

1. 3 akışa protein ayrımı:
   • lizozomal - glikosile edilmiş proteinler (mannozlu) Golgi kompleksinin cis bölümüne girer, bazıları fosforile edilir, lizozomal enzimlerin bir belirteci oluşur - mannoz-6-fosfat. Gelecekte, bu fosforlanmış proteinler modifikasyona uğramayacak, ancak lizozomlara gireceklerdir.
   • yapıcı ekzositoz (kurucu salgı). Bu akış, glikokaliks dahil olmak üzere hücrenin yüzey aparatının bileşenleri haline gelen veya hücre dışı matrisin bir parçası olabilen proteinleri ve lipitleri içerir.
   • Uyarılmış salgı - hücrenin dışında işlev gören proteinler, hücrenin yüzey aparatı, vücudun iç ortamında buraya gelir. salgı hücrelerinin karakteristiğidir.
2. Mukoza salgılarının oluşumu - glikozaminoglikanlar (mukopolisakkaritler)
3. Glikokaliksin karbonhidrat bileşenlerinin oluşumu - esas olarak glikolipidler.
4. Glikoproteinlerin ve glikolipidlerin karbonhidrat ve protein bileşenlerinin sülfasyonu
5. Proteinlerin kısmi proteolizi - bazen bu nedenle, aktif olmayan bir protein aktif hale gelir (proinsülin insüline dönüştürülür).

Endoplazmik retikulumdan maddelerin taşınması

Golgi aparatı asimetriktir - hücre çekirdeğine daha yakın yerleştirilmiş tanklar ( cis-Golgi) en az olgun proteinleri içerir, membran vezikülleri sürekli olarak bu tanklara katılır - granülerden tomurcuklanan veziküller endoplazmik retikulum(EPR), proteinlerin ribozomlar tarafından sentezinin meydana geldiği zarlarda. Proteinlerin endoplazmik retikulumdan (ER) Golgi aparatına hareketi gelişigüzel gerçekleşir, ancak ER'de eksik veya yanlış katlanmış proteinler kalır. Proteinlerin Golgi aparatından ER'ye dönüşü, spesifik bir sinyal sekansı (lizin-asparagin-glutamin-lösin) gerektirir ve bu proteinlerin cis-Golgi'deki membran reseptörlerine bağlanması nedeniyle gerçekleşir.

Golgi aparatında protein modifikasyonu

Golgi aparatının tanklarında, salgılanmaya yönelik proteinler, plazma zarının transmembran proteinleri, lizozom proteinleri vb. O-glikosilasyonda, kompleks şekerler bir oksijen atomu aracılığıyla proteinlere bağlanır. Fosforilasyon sırasında, proteinlere bir fosforik asit kalıntısı eklenir.

Golgi aparatının farklı tankları, farklı yerleşik katalitik enzimler içerir ve sonuç olarak, içlerinde olgunlaşan proteinlerle sırayla farklı işlemler meydana gelir. Böyle aşamalı bir sürecin bir şekilde kontrol edilmesi gerektiği açıktır. Aslında, olgunlaşan proteinler, görünüşe göre bir tür "kalite işareti" rolü oynayan özel polisakarit kalıntılarıyla (esas olarak mannoz) "işaretlenir".

Olgunlaşan proteinlerin Golgi aparatının sarnıçları boyunca nasıl hareket ettiği, yerleşik proteinlerin ise bir sarnıçla az çok ilişkili kaldığı tam olarak anlaşılamamıştır. Bu mekanizmayı açıklamak için karşılıklı olarak münhasır olmayan iki hipotez vardır:

• birincisine göre, protein taşınması, ER'den taşıma yolu ile aynı veziküler taşıma mekanizmaları kullanılarak gerçekleştirilir ve yerleşik proteinler, tomurcuklanan veziküle dahil edilmez;
• ikincisine göre, tankların kendilerinin sürekli bir hareketi (olgunlaşması), organelin bir ucunda veziküllerden birleşmesi ve diğer ucunda dağılması vardır ve yerleşik proteinler veziküler taşımayı kullanarak geriye doğru (ters yönde) hareket eder.

Golgi aparatından proteinlerin taşınması

sonunda trans- Tamamen olgun proteinler içeren Golgi kesecikleri tomurcukları. Golgi aygıtının ana işlevi, içinden geçen proteinleri sıralamaktır. Golgi aparatında "üç yönlü protein akışı" oluşur:

• plazma zarı proteinlerinin olgunlaşması ve taşınması;
• sırların olgunlaşması ve taşınması;
• lizozom enzimlerinin olgunlaşması ve taşınması.

Vesiküler taşıma yardımıyla Golgi aparatından geçen proteinler, Golgi aparatında aldıkları "etiketlere" bağlı olarak "adrese" iletilir. Bu sürecin mekanizmaları da tam olarak anlaşılamamıştır. Proteinlerin Golgi aparatından taşınmasının, "kargoyu" tanıyan ve vezikülün bir veya başka bir organel ile seçici olarak kenetlenmesini sağlayan spesifik membran reseptörlerinin katılımını gerektirdiği bilinmektedir.

lizozom oluşumu

Lizozomların tüm hidrolitik enzimleri, oligosakaritlerinin bir parçası olarak belirli bir şeker - mannoz-6-fosfat (M6P) şeklinde bir "etiket" aldıkları Golgi aparatından geçer. Bu etiketin eklenmesi, iki enzimin katılımıyla gerçekleşir. N-asetilglukosamin fosfotransferaz enzimi, lizozomal hidrolazları üçüncül yapılarının ayrıntılarıyla spesifik olarak tanır ve hidrolaz oligosakaritin birkaç mannoz kalıntısının altıncı atomuna N-asetilglukosamin fosfat ekler. İkinci enzim olan fosfoglikosidaz, N-asetilglukozamin'i ayırarak bir M6P etiketi oluşturur. Bu etiket daha sonra M6P reseptör proteini tarafından tanınır, onun yardımıyla hidrolazlar veziküller halinde paketlenir ve lizozomlara iletilir. Orada, asidik bir ortamda fosfat, olgun hidrolazdan ayrılır. M6P reseptöründeki mutasyonlar veya genetik kusurlar nedeniyle N-asetilglukozamin fosfotransferaz bozulduğunda, tüm lizozom enzimleri varsayılan olarak dış zara iletilir ve hücre dışı ortama salgılanır. Normalde belirli bir miktarda M6P reseptörünün de dış zara girdiği ortaya çıktı. Yanlışlıkla içine düşenleri geri veriyorlar dış ortam endositoz sırasında hücre içine lizozom enzimleri.

Proteinlerin dış zara taşınması

Kural olarak, sentez sırasında bile, dış zarın proteinleri hidrofobik bölgeleriyle birlikte endoplazmik retikulumun zarına gömülür. Daha sonra vezikül zarının bir parçası olarak Golgi aparatına ve oradan da hücre yüzeyine iletilirler. Bir vezikül plazmalemma ile birleştiğinde, bu tür proteinler bileşiminde kalır ve vezikülün boşluğunda bulunan proteinler gibi dış ortama salınmaz.

salgı

Hücre tarafından salgılanan hemen hemen tüm maddeler (hem protein hem de protein olmayan yapı) Golgi aygıtından geçer ve orada salgı kesecikleri içinde paketlenir. Böylece bitkilerde diktiyozomların katılımıyla malzeme salgılanır.

Golgi kompleksinin yapısı

Golgi kompleksi (KG) veya iç ağ aparatı , hücre zarı yapılarının izolasyonu ve oluşumu sürecinde yer alan sitoplazmanın metabolik sisteminin özel bir parçasıdır.

CG, optik mikroskopta çekirdeğin etrafında uzanan bir ızgara veya kavisli çubuk şeklindeki cisimler olarak görülebilir.

Bir elektron mikroskobu altında, bu organelin üç tür oluşumla temsil edildiği ortaya çıktı:

Golgi aparatının tüm bileşenleri pürüzsüz zarlardan oluşur.

1. açıklama

Nadiren, AG tanecikli bir ağ yapısına sahiptir ve çekirdeğin yakınında bir kapak şeklinde bulunur.

AG, tüm bitki ve hayvan hücrelerinde bulunur.

2. açıklama

Golgi aygıtı, salgı hücrelerinde önemli ölçüde gelişmiştir. Özellikle sinir hücrelerinde iyi görülür.

İç zarlar arası boşluk, spesifik enzimler içeren bir matris ile doldurulur.

Golgi aygıtının iki bölgesi vardır:

• oluşum bölgesi veziküllerin yardımıyla endoplazmik retikulumda sentezlenen malzemenin girdiği yer;
• olgunlaşma bölgesi salgı ve salgı keselerinin oluştuğu yerdir. Bu sır, salgı veziküllerinin tomurcuklandığı AG'nin terminal alanlarında birikir. Kural olarak, bu tür kesecikler sırrı hücrenin dışına taşır.

• CG'nin yerelleştirilmesi

Apolar hücrelerde (örneğin sinir hücrelerinde), CG çekirdeğin etrafında bulunur, salgı hücrelerinde çekirdek ile apikal kutup arasında bir yer kaplar.

Golgi kesesi kompleksinin iki yüzeyi vardır:

şekillendirici(olgunlaşmamış veya rejeneratif) cis-yüzey (lat. Sis - bu tarafta); fonksiyonel(olgun) - trans-yüzey (lat. Trans - içinden, arkadan).

Golgi kolonu, dışbükey oluşturan yüzeyi ile granüler endoplazmik retikuluma bitişik çekirdeğe doğru çevrilir ve adı verilen küçük yuvarlak veziküller içerir. orta seviye. Kese kolonunun olgun içbükey yüzeyi, hücrenin tepe noktasına (apikal kutup) bakar ve büyük veziküllerde son bulur.

Golgi kompleksinin oluşumu

CG membranları, kompleksin bitişiğindeki granüler endoplazmik retikulum tarafından sentezlenir. Bitişikteki ER bölümleri ribozomları kaybeder, sözde küçük olanlar onlardan tomurcuklanır. taşıma veya ara veziküller. Golgi sütununun oluşturan yüzeyine hareket ederler ve ilk kesesiyle birleşirler. Golgi kompleksinin karşı (olgun) yüzeyinde bir kese bulunur. düzensiz şekil. Genişlemesi - prosekretuar granüller (yoğunlaşan vakuoller) - sürekli olarak tomurcuklanır ve salgı dolu veziküllere - salgı granüllerine dönüşür. Böylece, kompleksin olgun yüzeyinin zarları salgı vezikülleri için kullanıldığı ölçüde, oluşum yüzeyinin keseleri endoplazmik retikulum nedeniyle yenilenir.

Golgi kompleksinin işlevleri

Golgi aygıtının ana işlevi, hücre tarafından sentezlenen maddelerin atılmasıdır. Bu maddeler, endoplazmik retikulumun hücreleri yoluyla taşınır ve retina aparatının veziküllerinde birikir. Daha sonra ya dış ortama salınır ya da hücre bunları yaşam sürecinde kullanır.

Kompleks ayrıca hücreye dışarıdan giren ve hücreden çıkarılması gereken bazı maddeleri (örneğin boyalar) da yoğunlaştırır.

Bitki hücrelerinde, kompleks, polisakkaritlerin sentezi için enzimler ve hücrenin selüloz zarını oluşturmak için kullanılan polisakarit materyalinin kendisini içerir.

Ek olarak, CG bunları sentezler. kimyasal maddeler yani hücre zarını oluşturur.

Genel olarak, Golgi aygıtı aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

1. endoplazmik retikulumda sentezlenen makromoleküllerin birikimi ve modifikasyonu;
2. salgı ürününün yoğunlaşmasıyla karmaşık sırların ve salgı keseciklerinin oluşumu;
3. karbonhidratların ve glikoproteinlerin sentezi ve modifikasyonu (glikokaliks, mukus oluşumu);
4. proteinlerin modifikasyonu - polipeptide çeşitli kimyasal oluşumların eklenmesi (fosfat - fosforilasyon, karboksil - karboksilasyon), kompleks proteinlerin oluşumu (lipoproteinler, glikoproteinler, mukoproteinler) ve polipeptitlerin bölünmesi;
5. daha sonra hücre zarı ile birleşen zar veziküllerinin oluşumu nedeniyle sitoplazmik zarın ve diğer zar oluşumlarının oluşumu, yenilenmesi için önemlidir;
6. lökositlerde lizozom oluşumu ve spesifik granülerlik;
7. peroksizomların oluşumu.

CG'nin protein ve kısmen karbonhidrat içeriği, sentezlendiği granüler endoplazmik retikulumdan gelir. Karbohidrat bileşeninin ana kısmı, keselerin zarlarında bulunan glikosiltransferaz enzimlerinin katılımıyla kompleksin keselerinde oluşturulur.

Golgi kompleksinde, sonunda glikoproteinler ve glikozaminoglikanlar içeren hücresel salgılar oluşur. CG'de salgı granülleri olgunlaşarak veziküllere dönüşür ve bu veziküllerin plazmalemma yönünde hareketi son aşama salgı, oluşan (olgun) veziküllerin hücre dışına atılmasıdır. Salgı inklüzyonlarının hücreden çıkarılması, vezikülün zarlarının plazmalemmaya monte edilmesi ve salgı ürünlerinin hücre dışına salınması ile gerçekleştirilir. Salgı veziküllerini hücrenin apikal kutbuna taşıma sürecinde, zarları ilk 5-7 nm'den kalınlaşarak 7-10 nm'lik bir plazmalemma kalınlığına ulaşır.

4. açıklama

Hücre aktivitesi ile Golgi kompleksinin boyutu arasında bir karşılıklı bağımlılık vardır - salgı hücreleri büyük CG sütunlarına sahipken, salgılayıcı olmayan hücreler kompleksin az sayıda kesesini içerir.

Golgi kompleksinin yapısı

Golgi kompleksi (KG) veya iç ağ aparatı , hücre zarı yapılarının izolasyonu ve oluşumu sürecinde yer alan sitoplazmanın metabolik sisteminin özel bir parçasıdır.

CG, optik mikroskopta çekirdeğin etrafında uzanan bir ızgara veya kavisli çubuk şeklindeki cisimler olarak görülebilir.

Bir elektron mikroskobu altında, bu organelin üç tür oluşumla temsil edildiği ortaya çıktı:

Golgi aparatının tüm bileşenleri pürüzsüz zarlardan oluşur.

1. açıklama

Nadiren, AG tanecikli bir ağ yapısına sahiptir ve çekirdeğin yakınında bir kapak şeklinde bulunur.

AG, tüm bitki ve hayvan hücrelerinde bulunur.

2. açıklama

Golgi aygıtı, salgı hücrelerinde önemli ölçüde gelişmiştir. Özellikle sinir hücrelerinde iyi görülür.

İç zarlar arası boşluk, spesifik enzimler içeren bir matris ile doldurulur.

Golgi aygıtının iki bölgesi vardır:

• oluşum bölgesi veziküllerin yardımıyla endoplazmik retikulumda sentezlenen malzemenin girdiği yer;
• olgunlaşma bölgesi salgı ve salgı keselerinin oluştuğu yerdir. Bu sır, salgı veziküllerinin tomurcuklandığı AG'nin terminal alanlarında birikir. Kural olarak, bu tür kesecikler sırrı hücrenin dışına taşır.

• CG'nin yerelleştirilmesi

Apolar hücrelerde (örneğin sinir hücrelerinde), CG çekirdeğin etrafında bulunur, salgı hücrelerinde çekirdek ile apikal kutup arasında bir yer kaplar.

Golgi kesesi kompleksinin iki yüzeyi vardır:

şekillendirici(olgunlaşmamış veya rejeneratif) cis-yüzey (lat. Sis - bu tarafta); fonksiyonel(olgun) - trans-yüzey (lat. Trans - içinden, arkadan).

Golgi kolonu, dışbükey oluşturan yüzeyi ile granüler endoplazmik retikuluma bitişik çekirdeğe doğru çevrilir ve adı verilen küçük yuvarlak veziküller içerir. orta seviye. Kese kolonunun olgun içbükey yüzeyi, hücrenin tepe noktasına (apikal kutup) bakar ve büyük veziküllerde son bulur.

Golgi kompleksinin oluşumu

CG membranları, kompleksin bitişiğindeki granüler endoplazmik retikulum tarafından sentezlenir. Bitişikteki ER bölümleri ribozomları kaybeder, sözde küçük olanlar onlardan tomurcuklanır. taşıma veya ara veziküller. Golgi sütununun oluşturan yüzeyine hareket ederler ve ilk kesesiyle birleşirler. Golgi kompleksinin karşı (olgun) yüzeyinde düzensiz şekilli bir kese bulunur. Genişlemesi - prosekretuar granüller (yoğunlaşan vakuoller) - sürekli olarak tomurcuklanır ve salgı dolu veziküllere - salgı granüllerine dönüşür. Böylece, kompleksin olgun yüzeyinin zarları salgı vezikülleri için kullanıldığı ölçüde, oluşum yüzeyinin keseleri endoplazmik retikulum nedeniyle yenilenir.

Golgi kompleksinin işlevleri

Golgi aygıtının ana işlevi, hücre tarafından sentezlenen maddelerin atılmasıdır. Bu maddeler, endoplazmik retikulumun hücreleri yoluyla taşınır ve retina aparatının veziküllerinde birikir. Daha sonra ya dış ortama salınır ya da hücre bunları yaşam sürecinde kullanır.

Kompleks ayrıca hücreye dışarıdan giren ve hücreden çıkarılması gereken bazı maddeleri (örneğin boyalar) da yoğunlaştırır.

Bitki hücrelerinde, kompleks, polisakkaritlerin sentezi için enzimler ve hücrenin selüloz zarını oluşturmak için kullanılan polisakarit materyalinin kendisini içerir.

Ek olarak CG, hücre zarını oluşturan kimyasalları sentezler.

Genel olarak, Golgi aygıtı aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

1. endoplazmik retikulumda sentezlenen makromoleküllerin birikimi ve modifikasyonu;
2. salgı ürününün yoğunlaşmasıyla karmaşık sırların ve salgı keseciklerinin oluşumu;
3. karbonhidratların ve glikoproteinlerin sentezi ve modifikasyonu (glikokaliks, mukus oluşumu);
4. proteinlerin modifikasyonu - polipeptide çeşitli kimyasal oluşumların eklenmesi (fosfat - fosforilasyon, karboksil - karboksilasyon), kompleks proteinlerin oluşumu (lipoproteinler, glikoproteinler, mukoproteinler) ve polipeptitlerin bölünmesi;
5. daha sonra hücre zarı ile birleşen zar veziküllerinin oluşumu nedeniyle sitoplazmik zarın ve diğer zar oluşumlarının oluşumu, yenilenmesi için önemlidir;
6. lökositlerde lizozom oluşumu ve spesifik granülerlik;
7. peroksizomların oluşumu.

CG'nin protein ve kısmen karbonhidrat içeriği, sentezlendiği granüler endoplazmik retikulumdan gelir. Karbohidrat bileşeninin ana kısmı, keselerin zarlarında bulunan glikosiltransferaz enzimlerinin katılımıyla kompleksin keselerinde oluşturulur.

Golgi kompleksinde, sonunda glikoproteinler ve glikozaminoglikanlar içeren hücresel salgılar oluşur. CG'de, veziküllere geçen salgı granülleri olgunlaşır ve bu veziküllerin plazmalemma yönünde hareketi Salgının son aşaması, oluşan (olgun) veziküllerin hücre dışına atılmasıdır. Salgı inklüzyonlarının hücreden çıkarılması, vezikülün zarlarının plazmalemmaya monte edilmesi ve salgı ürünlerinin hücre dışına salınması ile gerçekleştirilir. Salgı veziküllerini hücrenin apikal kutbuna taşıma sürecinde, zarları ilk 5-7 nm'den kalınlaşarak 7-10 nm'lik bir plazmalemma kalınlığına ulaşır.

4. açıklama

Hücre aktivitesi ile Golgi kompleksinin boyutu arasında bir karşılıklı bağımlılık vardır - salgı hücreleri büyük CG sütunlarına sahipken, salgılayıcı olmayan hücreler kompleksin az sayıda kesesini içerir.