Informacije

Kako Golgijev aparat obavlja svoju funkciju?

Kako Golgijev aparat obavlja svoju funkciju?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Golgijev aparat je organela s velikim brojem funkcija, posebno me zanima uloga koju ima u pakovanju makromolekula i njihovom slanju do ciljne organele ili u napuštanju stanice u egzocitozi. Volio bih znati više o tome kako ovaj proces funkcionira. Kako Golgijev aparat prepoznaje koji su molekuli koji su i kako vezikula u koju postavlja molekul navigira tamo gdje je potrebna?


Ovo je zapravo sjajna priča: i kako se to događa i kako je otkriveno. Ovo je jedna od onih priča koje ljudi dobijaju Nobelovu nagradu, a ovo je bio Günter Blobel koji je nagrađen ovom najvišom mogućom nagradom za svoje otkriće, što je prema njegovoj Nobelovoj listi:

"za otkriće da proteini imaju intrinzične signale koji upravljaju njihovim transportom i lokalizacijom u ćeliji"

Ako pogledate ili pročitate njegovo predavanje o Nobelovoj nagradi, naći ćete odgovore na vaša pitanja formulisane mnogo bolje nego što ja to mogu učiniti ovdje. Njegovo Nobelovo predavanje je otvoreno sljedećim riječima koje bi vam već mogle odgovoriti na pitanje:

Zamislite veliku fabriku koja proizvodi hiljade različitih artikala u milionima primeraka svakog sata, koja odmah pakuje i šalje svaki od njih kupcima koji čekaju. Naravno, da bi se izbjegao haos, svaki proizvod zahtijeva jasno označenu adresnu oznaku. Günter Blobel dobiva ovogodišnju Nobelovu nagradu za fiziologiju i medicinu jer je pokazao da novosintetizirani proteini, analogni proizvodima proizvedenim u tvornici, sadrže ugrađene signale ili adresne oznake koje ih usmjeravaju na njihovu odgovarajuću ćelijsku destinaciju.

Ipak, preporučujem vam da pročitate (ili pogledate) do kraja, postoje neke zanimljive stvari o tome kako je otkriveno i koji su eksperimenti rađeni da se to učini.


Golgi je napravljen od 5-8 nabora tzv cisternae. Cisterne sadrže specifične enzime koji stvaraju pet funkcionalnih regija koje modificiraju proteine ​​koji prolaze kroz njih na stereotipni način, kako slijedi:

  1. Cis-Golgi mreža: okrenut je prema jezgru, formira vezu sa endoplazmatskim retikulumom i ulazna je tačka u Golgijev aparat.
  2. Cis-Golgi: glavna oblast obrade koja dozvoljava biohemijske modifikacije.
  3. Medial-Golgi: glavna oblast obrade koja dozvoljava biohemijske modifikacije.
  4. Trans-Golgi: glavna oblast obrade koja dozvoljava biohemijske modifikacije.
  5. Trans-Golgi mreža: izlazna tačka za vezikule koje pupaju sa Golgijeve površine, pakuje i sortira biohemikalije u vezikule prema njihovom odredištu.

Slika 1.0 – Struktura Golgijevog aparata


Istražite 8 najboljih funkcija Golgijevog aparata

Funkcije Golgijevog aparata: Ćelija je osnovna funkcionalna i strukturna jedinica života. Sve ćelije se sastoje od citoplazma, koji sadrži različite organele koje omogućavaju ćeliji da obavlja različite funkcije. Jedna takva organela prisutna kod eukariota biljnih i životinjskih ćelija je Golgijev aparat.

Golgijev aparat ima spljoštenu strukturu poput naslaga koja sadrži ravne membrane u obliku diska tzv cisternae. Ima dva lica, cis face i trans face na kojoj vezikule donošenje i nošenje pupoljaka proteini do i od Endoplazmatski retikulum (ER).

Proteini stižu iz konveksnog ER ulaza na cis lice radi obrade, modifikacije i transporta unutar Golgijevog aparata, a izlaze iz konkavnog trans lica.

Također poznat kao Golgijev kompleks, njegova primarna funkcija je primanje, procesiranje i sortiranje proteina koji dolaze iz i u ER.

Funkcionalno, Golgijev aparat ima četiri različita regiona: The cis Golgi mreža, The Golgi Stack koji se dalje deli na medijalni i trans podregije, i the trans-Golgi mreža.

Proteini koji dolaze u Golgijevu mrežu iz ER prolaze kroz svaku od ovih regija i zatim izlaze iz transface Golgijeve mreže kako bi se sortirali.


Gdje se nalazi Golgijev aparat u ćeliji i koliko se Golgijevih aparata može naći u jednoj ćeliji?

Subcelularna lokalizacija Golgijevog aparata može varirati u različitim organizmima. Generalno govoreći, Golgijev aparat ostaje blizu endoplazmatskog retikuluma (ER). U ćelijama sisara, jedan Golgijev aparat se obično nalazi blizu jezgra ćelije, blizu centrosoma. U kvascima i biljnim ćelijama, više Golgijevih aparata je rasuto po citoplazmi. Jedna biljna ćelija može imati više od stotinu Golgija.

[Na ovoj slici] Broj i lokacija Golgijevih aparata mogu se proučavati pomoću fluorescentnog mikroskopa.
Lijevo: Svaka stanica sisara (ovdje ćelije kože hrčka) ima jedan Golgijev aparat (zeleno) u blizini svog jezgra. Desno: biljne ćelije (Nicotiana, vrsta duvana dvije ćelije na ovoj slici) mogla bi imati mnogo Golgijevih aparata po ćeliji. Ako vas zanima kako su ove slike snimljene, pogledajte ispod “Kako vidjeti Golgijev aparat pod mikroskopom”.
Fotografija: Florida State University.

[Na ovoj slici] TEM slika mnogih Golgijevih naslaga u hipersekretornoj vanjskoj ćeliji poklopca iz korijena kukuruza. Crveni vrhovi strelica ukazuju na tipičan oblik Golgija u biljnim ćelijama. Na ovoj slici ima najmanje 13 Golgija. Broj Golgijevog aparata korelira s tim koliko su ćelije aktivne u sintezi i izlučivanju proteina. (ljubaznošću dr. H.H. Mollenhauera).
Izvor slike: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Molecular Cell Research


Struktura Golgijevog aparata

Ako pogledamo Golgijev aparat kroz elektronski mikroskop, vidjet ćemo nešto nalik na hrpu vrećica naslaganih jedna na drugu s mnogo mehurića u blizini. U sredini svake vrećice nalazi se uski kanal koji se na krajevima širi u takozvane rezervoare (iz njih su se pojavljivali mjehurići). Sistem međusobno povezanih tubula se formira oko centralnog steka.

Vanjska strana Golgijevog aparata ima blago konveksan oblik, gdje naši stokovi formiraju nove rezervoare spajanjem mjehurića koji se pojavljuju iz glatkog endoplazmatskog retikuluma. Rezervoari završavaju sazrevanje i takođe se ponovo raspadaju u mehuriće iz unutrašnjosti aparata. Slično, postoji pomicanje rezervoara s vanjske strane organele prema unutra.

Osim toga, dio Golgijevog kompleksa, koji se nalazi bliže jezgru ćelije, naziva se “cis”, a dio koji je bliži membrani naziva “trans”.

Kako izgleda Golgijev aparat? Pogledajte ovu sliku.


Specifične funkcije Golgijevog aparata (sa dijagramom)

Iako je rasprava o svakoj od funkcija Golgijevog aparata u različitim vrstama ćelija i tkiva izvan okvira ove knjige, u nastavku se razmatraju dva važna primjera.

Spisak drugih dobro proučenih slučajeva prikazan je u tabeli 18-1.

1. Formiranje ćelijske ploče i ćelijskog zida u biljnim tkivima:

U biljkama se ćelijska ploča i ćelijski zid formiraju tokom anafaze i telofaze mitoze i mejoze II. Tokom ovih završnih faza nuklearne diobe, hromozomi su već razdvojeni u dvije mase u ćeliji koje će postati jezgra. Između ova dva jezgra, pektin i hemiceluloza se polako talože, formirajući ploču u centru ćelije, koja na kraju raste do bočnih zidova, sekući i razdvajajući protoplaste na dva dela i na taj način stvarajući dve ćelije kćeri.

Prije anafaze, Golgijeva tijela ćelije nalaze se izvan vretena. Tokom anafaze, vezikule za koje se čini da su oslobođene iz Golgijevog aparata napadaju centar vretena (sl. 18-15) i agregiraju se oko vlakana vretena.

Ove vezikule su izvor ugljikohidrata koji formiraju ćelijsku ploču i na kraju ćelijski zid. Priroda ugljikohidrata koje luče vezikule je kontroverzna. Neki istraživači vjeruju da se potpuna celulozna vlakna izlučuju, a drugi vjeruju da se završne faze sklapanja vlakana javljaju nakon izlučivanja. U oba slučaja, Golgijev aparat je jasno uključen u izlučivanje ugljikohidrata koji formira zid između dvije polovice ćelije.

Plazma membrana biljnih ćelija ne stisne se prema unutra niti raste prema unutra tokom ćelijske deobe kao što se dešava u životinjskim ćelijama. Umjesto toga, membrana se formira s obje strane ćelijske ploče u razvoju i raste prema van zajedno s njom. Formiranje membrane je rezultat fuzije vezikula ispuštenih iz Golgijevog aparata.

2. Razvoj akrozoma u spermi:

Razvoj akrozoma spermatozoida odličan je primjer uključivanja Golgijevog aparata u formiranje druge stanične organele. Akrosom je struktura vezana za membranu na prednjem kraju spermatozoida većine životinja.

Čini se da je dio akrozomske membrane uključen u prepoznavanje i vezivanje spermatozoida za površinu jajne ćelije tokom oplodnje. Akrosom sadrži hidrolitičke enzime od kojih je najzastupljenija hijaluronidaza koja uzrokuje razgradnju zaštitnih površina jajeta. Kao što je prikazano na slici 18-5, jedno veliko Golgijevo tijelo spermatozoida izlučuje vezikule koje migriraju do akrozoma koji se formira. Na površini akrozoma, ove vezikule se spajaju, a membrana akrozoma doprinosi rastu akrozoma.

Budući da je akrosom sastavljen od hidrolitičkih enzima, sugerirano je da akrosom nije ništa drugo do džinovski lizozom. Kako akrosom raste, Golgijevo tijelo se smanjuje u veličini, a u mnogim zrelim spermatozoidima potpuno nestaje.

Vanjska membrana akrozoma se spaja sa plazma membranom. U ćelijama spermatozoida miša, pokazano je da područje plazma membrane koje se spaja sa akrozomalnom membranom sadrži veliki broj vezivnih mjesta za konkanavalin A. Povećani broj glikoproteina u membrani pripisuje se njegovom porijeklu u Golgijevom aparatu.


Kako je Golgijev aparat uključen u lučenje enzima?

The Golgijev aparat okuplja jednostavne molekule i kombinuje ih da bi napravio molekule koji su više kompleks. Zatim uzima te velike molekule, pakuje ih u vezikule i ili ih pohranjuje za kasniju upotrebu ili ih šalje iz ćelije. To je takođe organela koja gradi lizozome (mašine za varenje ćelija).

Također, kako je struktura Golgijevog aparata povezana s njegovom funkcijom? The Golgijev aparat služi kao procesni centar za izvoz proteina, lipida i drugih velikih molekula do krajnjih odredišta izvan ćelije. Svaka cisterna se sastoji od spljoštenog diska koji nosi enzime koji pomažu ili modificiraju proteinski teret koji putuje kroz njih.

Na ovaj način, šta se dešava sa proteinima u Golgijevom aparatu?

The Golgijev aparat, ili Golgi kompleksa, funkcioniše kao fabrika u kojoj proteini primljeni od ER se dalje obrađuju i sortiraju za transport do njihovih konačnih odredišta: lizozoma, plazma membrane ili sekreta.

Od čega je napravljen Golgijev aparat?

The Golgijev aparat je organela prisutna u većini eukariotskih ćelija. TO JE napravljeno gore od vrećica vezanih za membranu, a naziva se i a Golgi tijelo, Golgi kompleksa ili diktiosoma. Posao Golgijev aparat je procesiranje i spajanje makromolekula poput proteina i lipida dok se sintetiziraju unutar ćelije.


Lokacija i struktura

Golgijev aparat je napravljen od hrpa različitih veličina povezanih cevastim vezama. Cjevaste veze su napravljene od mikrotubula, a nizovi cisterni koje čine Golgijevo tijelo potiču iz endoplazmatskog retikuluma i pupolje. Golgijeva tijela koja se nalaze u ćelijama sisara obično su napravljena od 40 do 100 slojeva cisterni, sa četiri do osam cisterni koje čine pojedinačni niz. Međutim, neki protisti imaju Golgijeva tijela sa čak šezdeset cisterni po hrpi.

Lokacija Golgijevog aparata varira između eukariotskih organizama. Većina ćelija sisara ima Golgijev aparat koji se nalazi u blizini centrosoma i jezgra ćelije. Biljne ćelije imaju gomile Golgijevih ćelija koje nisu koncentrisane oko centrosoma i nemaju strukturu trake koju Golgijevo telo ima u drugim ćelijama. Golgijevo tijelo se obično nalazi blizu izlaznih mjesta endoplazmatskog retikuluma, što mu omogućava brz pristup proteinima koje stvaraju ribozomi, a koji se nalaze u endoplazmatskom retikulumu.

Postoje dva različita odjeljka unutar Golgijevog tijela – trans-Golgi mreža (TGN) i cis-Golgi mreža (CGN). CGN je struktura koja preuzima proteine, a TGN je mreža koja pakuje proteine ​​za transport u druga područja ćelije, stavljajući ih u vezikule. Vezikule će tada izaći iz TGN-a i kretati se kroz citoplazmu ćelije do površine ćelije, specijalizovanih sekretornih vezikula ili lizozoma. TGN je ponekad povezan/susedni sa ostatkom steka, iako se takođe može odvojiti od steka. Endosomi su komponente endocitne membrane koje transportuju stvari dalje od Golgijeve membrane.

Svaki cisternalni stek ima cis-ulaznu tačku i trans-ulaznu tačku. Svaka ulazna i izlazna tačka ima svoju jedinstvenu biohemiju i morfologiju. Svaki jedinstveni stog također ima svoje enzime koji funkcioniraju da modificiraju proteinski teret koji se kreće kroz njih. Kompartmentalna priroda Golgijevog tijela korisna je za održavanje razdvojenih enzima, osiguravajući da odgovarajući enzimi djeluju samo na svoje mete, ograničavajući obradu na nekoliko različitih koraka.

Golgijev aparat je obično veći i veći u ćelijama koje stvaraju značajnu količinu supstanci za upotrebu u drugim dijelovima tijela. Plazma-B ćelije, na primjer, moraju stvarati velike količine antitijela jer su uključene u imunološki sistem, a kao rezultat imaju veća Golgijeva tijela.


Golgijev aparat: karakteristike, struktura i funkcije

Jedna od glavnih aktivnosti koje se obavljaju u eukariotskoj ćeliji je svakako aktivnost sinteze proteina. Proizvodnja proteina iz genoma je osnova života ćelije i njene interakcije sa drugim ćelijama. Zaista, proteini sačinjavaju organizam i mogu biti različitih tipova: strukturni, funkcionalni, enzimski, transportni, rezervni, odbrambeni.

U procesu proizvodnje proteina postoji nekoliko faza koje dovode do njegovog sazrijevanja i konačnog funkcionalnog oblika. Jedna od organela uključenih u ove procese je Golgijev aparat: ovdje neosintetizirani proteini dolaze u vezikulama iz endoplazmatskog retikuluma i prerađuju se i sortiraju u različite ćelijske odjeljke ili na plazma membranu.

Liječnik i histolog Camillo Golgi je prvi identificirao i opisao ovu organelu, već prije pojave elektronskog mikroskopa, koristeći specifične histološke boje (Sl.1).

Slika 1: Camillo Golgi, liječnik i histolog koji je otkrio aparat za koji je pripisano njegovo ime [Bibliografija: Wikimedia Commons]

Golgijev aparat je pravi centar za sortiranje, koji ujedno omogućava procese sazrevanja proteina, čime se bavi post-translacijske modifikacije. Kompartmenti ove strukture su funkcionalno diferencirani, što omogućava da se proteini dodijele različitim intra i ekstracelularnim lokalizacijama.

Struktura

Golgijev aparat (slika 2) se sastoji od gomile spljoštenih vezikula i omeđenih membranom. Ovo se zove cisternae, a osim njih prisutan je niz vezikula prečnika manjeg od 100 nm, transportne vezikule, i druge veće, tzv vezikule sekreta.

Razlikuje se proksimalno lice, usmjereno prema RER-u, tzv cis-lice, i distalni, ili trans-lice, sazrevanja. Ćelija je okrenuta prema površini ćelije (slika 3). Obično je ovaj aparat lokalizovan blizu jezgra, da bi mogao da “primi” od grubi endoplazmatski retikulum (RER), bogat ribosomima, lancima aminokiselina koje su upravo sintetizirane, kroz vezikule.

Slika 2: Golgijev aparat ljudskog leukocita pod transmisijskim elektronskim mikroskopom [Biliografija: Wikimedia commons]

Slika 3: Grafički prikaz Golgijevog aparata [Bibliografija: Wikimedia Commons]

Broj cisterni uglavnom varira od četiri do šest, ali postoje ćelije i sa desetak cisterni. Podrazumijeva se da je Golgijev aparat mnogo složeniji i razvijen u tipovima ćelija koji su uključeni u intenzivnu proteinsku aktivnost.

Funkcije

Kroz događaje gemacije i endocitoze, vezikule koje nose proteinski materijal, koji potiče od RER, stapaju se sa cisternama u cis Golgijevog aparata. Zajedno s tim, proteini prolaze kroz razne modifikacije dok ne napuste trans cisterne usmjerene prema različitim ćelijskim komponentama. Ovaj intenzivan vezikularni promet i prolaz kroz cisterne potpomažu se komponente citoskeleta. Sortiranje je moguće zahvaljujući različitim molekularnim komponentama koje identifikuju put vezikule. Mogu se usmjeriti na druge ćelijske organele, na citoplazmatsku membranu ili na vanjski dio ćelije.

Promjene proteina koje se javljaju na nivou Golgijevog aparata mogu biti dodaci ili čak pojednostavljenja, ovisno o sudbini proteina. Iz Golgijevog aparata potiču dakle dvije porodice molekula: oligosaharidi sa visokim sadržajem manoze i kompleksi oligosaharida. U slučaju prve kategorije lanci se ne susreću sa daljim dodacima u aparaturu u drugom slučaju, umjesto toga se eliminišu tri jedinice manoze, ali se istovremeno dodaju druge trisaharidne jedinice.

U zavisnosti od odredišta proteina, mogu se desiti dalje i različite modifikacije. U slučaju lizozomskih ciljnih proteina, na primjer, ostaci manoze su fosforilirani.


Šta radi Golgijev aparat?

Kliknite da pročitate detaljan odgovor. Štaviše, koja je glavna funkcija Golgijevog aparata u ćeliji?

A glavna funkcija je modifikacija, sortiranje i pakovanje proteina za izlučivanje. Takođe je uključen u transport lipida okolo ćelijai stvaranje lizosoma. Vrećice ili nabori Golgijev aparat zovu se cisterne.

Isto tako, šta se dešava u Golgijevom aparatu? The Golgijev aparat, ili Golgijev kompleks, funkcionira kao tvornica u kojoj se proteini primljeni iz ER dalje obrađuju i sortiraju za transport do njihovih konačnih odredišta: lizozoma, plazma membrane ili sekrecije.

Osim ovoga, šta su Golgijeva tijela i njihova funkcija?

Golgijevo tijelo je organela koja se nalazi u većini eukariotskih ćelija. Golgijevo tijelo ima nekoliko funkcije, uključujući sortiranje i preradu proteina. Proteini se sintetišu u the grubi endoplazmatski retikulum, a zatim putuju u Golgijevo telo. Dok je u Golgijevo telo, oni se obrađuju i šalju u cijelosti the ćelija.

Šta znači Golgijev tjelesni aparat?

The Golgijev aparat, također poznat kao Golgijev kompleks, Golgijevo telo, ili jednostavno Golgi, je organela koja se nalazi u većini eukariotskih ćelija. Dio endomembranskog sistema u citoplazmi, tj Golgijev aparat pakuje proteine ​​u vezikule vezane za membranu unutar ćelije prije vezikula su poslati na svoje odredište.