Golgi Aparatūras funkcijas, funkcijas un struktūras



The Golgi aparatūra, pazīstams arī kā Golgi komplekss, tas ir membrānu šūnu organelle, ko veido vienotu ūdeņu kopums; Šiem maisiņiem ir šķidrums. Tas ir atrodams daudzās eukariotu šķirnēs, piemēram, dzīvniekiem, augiem un sēnēm.

Šī organelle ir atbildīga par proteīnu apstrādi, iepakošanu, klasifikāciju, izplatīšanu un modifikāciju. Turklāt tam ir arī lipīdu un ogļhidrātu sintēzes loma. No otras puses, Golgi aparāta dārzeņos notiek šūnu sienas komponentu sintēze.

Golgi aparāts tika atklāts 1888. gadā, pētot nervu šūnas; tā atklājējs Camillo Golgi ieguva Nobela prēmiju. Struktūra ir nosakāma, krāsojot ar sudraba hromātu.

Sākumā orgāna pastāvēšana bija apšaubāma laika zinātniekiem, un Golgi novērojumus attiecināja uz vienkāršu izmantoto tehniku ​​artefaktu izstrādājumiem..

Indekss

  • 1 Vispārīgi raksturlielumi
  • 2 Struktūra un sastāvs
    • 2.1. Strukturālie izņēmumi
    • 2.2 Golgi kompleksa reģioni
  • 3 Funkcijas
    • 3.1. Ar membrānu saistīto proteīnu glikozilēšana
    • 3.2 Lizosomām piesaistīto proteīnu glikozilēšana
    • 3.3 Lipīdu un ogļhidrātu metabolisms
    • 3.4. Eksports
    • 3.5. Proteīnu tirdzniecības modeļi
    • 3.6 Īpašas funkcijas
  • 4 Atsauces

Vispārīgās īpašības

Golgi iekārta ir membrānu rakstura eukariotu organelle. Tas atgādina dažus pāļu maisus, lai gan organizācija var atšķirties atkarībā no šūnas veida un organisma. Tā ir atbildīga par proteīnu modifikāciju pēc tulkošanas.

Piemēram, var pievienot kādu ogļhidrātu, lai izveidotu glikoproteīnu. Šis produkts ir iesaiņots un sadalīts šūnu nodalījumā, kur tas ir nepieciešams, piemēram, membrāna, lizosomas vai vakuoli; to var nosūtīt arī ārpus šūnas. Tā piedalās arī biomolekulu sintēzes procesā.

Cytoskelets (īpaši aktīns) nosaka tās atrašanās vietu un parasti komplekss atrodas šūnu interjera rajonā pie kodola un centrosomas..

Struktūra un sastāvs

Kompleksu veido disku komplekts, kas ir disku formā, plakanā un fenestrētā veidā, ko sauc par Golgian cisternām ar mainīgu biezumu..

Šie maisi ir sakrauti četrās vai sešās tvertnēs. Zīdītāju šūnā var atrast 40 līdz 100 baterijas, kas savienotas viena ar otru.

Golgi komplekss piedāvā interesantu iezīmi: ir polaritāte attiecībā uz struktūru un funkciju.

Jūs varat atšķirt cis seju un trans seju. Pirmais ir saistīts ar proteīnu ievadīšanu un ir tuvu endoplazmatiskajam retikulam. Otrais ir izejas seja vai produkta sekrēcija; Tos veido viena vai divas tvertnes, kurām ir cauruļveida forma.

Līdztekus šai struktūrai ir transporta sistēmas veidojošās vezikulas. Maisu pāļi tiek savienoti kopā ar struktūru, kas atgādina priekšgala vai iecelšanas formu.

Zīdītājiem Golgi komplekss šūnu dalīšanās procesa laikā ir sadalīts vairākos vezikulos. Vezikulas iziet uz meiteņu šūnām un atkal ņem tradicionālo kompleksa formu.

Strukturālie izņēmumi

Kompleksa organizācija nav izplatīta visās organismu grupās. Dažos šūnu tipos komplekss nav strukturēts kā cisternu kopas, kas sakrautas grupās; otrādi, tie atrodas individuāli. Šīs organizācijas piemērs ir sēne Saccharomyces cerevisiae.

Dažos vienšūnos organismos, piemēram, toksoplazmā vai trypanosoma, ir ziņots par tikai vienas membrānas kaudzes klātbūtni.

Visi šie izņēmumi norāda uz to, ka konstrukciju kraušana nav būtiska, lai izpildītu savu funkciju, lai gan tuvums starp maisiem padara transportēšanas procesu daudz efektīvāku.

Tādā pašā veidā dažiem bazālajiem eukariotiem trūkst šo cisternu; piemēram, sēnītes. Šie pierādījumi apstiprina teoriju, ka ierīce parādījās ciltsrakstā pēc pirmajām eukariotēm.

Golgi kompleksie reģioni

Funkcionāli Golgi komplekss ir sadalīts sekojošos nodalījumos: cis tīkls, sakrauti maisi - kas savukārt ir sadalīti vidējā un apakšgrupā - un trans-tīkls.

Modificētās molekulas iekļausies Golgi kompleksā pēc tā paša pasūtījuma (cis tīkls, kam seko apakšgrupas, kas galu galā izdalās trans-tīklā).

Lielākā daļa reakciju notiek visaktīvākajās teritorijās: trans un puslokās.

Funkcijas

Golgi kompleksa galvenā funkcija ir proteīnu pēctranslācijas modifikācija, pateicoties to iekšienē esošajiem fermentiem.

Šīs modifikācijas ietver glikozilēšanas procesus (ogļhidrātu pievienošana), fosforilāciju (fosfātu grupas pievienošana), sulfāciju (fosfātu grupas pievienošana) un proteolīzi (proteīnu noārdīšanos)..

Turklāt Golgi komplekss ir iesaistīts specifisku biomolekulu sintēzes procesā. Katra no tās funkcijām sīkāk aprakstīta tālāk:

Ar membrānu saistīto proteīnu glikozilēšana

Golgi aparātā notiek proteīna modifikācija glikoproteīnā. Parastais skābais pH organelle ir ļoti svarīgs, lai šis process notiktu normāli.

Pastāv pastāvīga materiālu apmaiņa starp Golgi aparātu ar endoplazmatisko retikulātu un lizosomām. Endoplazmas tīklā proteīni arī tiek pārveidoti; tie ietver oligosaharīda pievienošanu.

Kad šīs molekulas (N-oligosaharīdi) nonāk Golgi kompleksā, tās saņem virkni papildu modifikāciju. Ja minētās molekulas galamērķis ir jāveic no šūnas vai saņemts plazmas membrānā, notiek īpašas modifikācijas..

Šīs modifikācijas ietver šādus soļus: trīs mannozes atlikumu likvidēšana, N-acetilglukozamīna pievienošana, divu mannozu izvadīšana un fukozes, divu papildu N-acetilglukozamīna, trīs galaktozes un trīs sialskābes atlikumu pievienošana.

Lizosomām piesaistīto proteīnu glikozilēšana

Pretēji tam, lizosomām paredzētie proteīni tiek modificēti šādi: mannozes nav izņemtas kā sākotnējais solis; tā vietā notiek šo atlieku fosforilēšana. Šis solis notiek kompleksa cis rajonā.

Tālāk N-acetilglukozamīna grupas tiek izvadītas, atstājot mannozes ar fosfātu, kas pievienots oligosaharīdam. Šie fosfāti norāda, ka olbaltumvielai jābūt orientētai tieši uz lizosomām.

Receptori, kas ir atbildīgi par fosfātu atpazīšanu, kas norāda to intracelulāro likteni, atrodas trans-tīklā.

Lipīdu un ogļhidrātu metabolisms

Golgi kompleksa sintēze ir glikolipīdu un sfingomielīna sintēze, lietojot keramīdu kā izcelsmes molekulu (iepriekš sintezēta endoplazmatiskajā retikulā). Šis process ir pretējs pārējiem fosfolipīdiem, kas veido plazmas membrānu, kas iegūti no glicerīna.

Sphingomielīns ir sfingolipīda klase. Tā ir bagāta zīdītāju, īpaši nervu šūnu, membrānu sastāvdaļa, kur tās ir daļa no mielīna apvalka..

Pēc to sintēzes tās tiek transportētas uz galīgo atrašanās vietu: plazmas membrānu. To polārās galvas atrodas uz šūnu virsmas ārpusi; šiem elementiem ir īpaša loma šūnu atpazīšanas procesos.

Augu šūnās Golgi iekārta veicina polisaharīdu sintēzi, kas veido šūnu sienu, īpaši hemicelulozi un pektīnus. Ar vezikulāro transportu šie polimēri tiek novadīti uz šūnas ārpusi.

Augos šis solis ir izšķirošs, un aptuveni 80% no retikulāta aktivitātes tiek piešķirts polisaharīdu sintēzei. Faktiski augu šūnās ir ziņots par simtiem šo organelu.

Eksportēt

Dažādās biomolekulas - olbaltumvielas, ogļhidrāti un lipīdi - uz Golgi kompleksu nodod savos šūnu galamērķos. Olbaltumvielām ir sava veida kods, kas ir atbildīgs par galamērķa informēšanu, uz kuru tas pieder.

Tos transportē ūdenī, kas atstāj no trans-tīkla un pārvietojas uz noteiktu šūnu nodalījumu.

Olbaltumvielas var pārvietot uz membrānu ar īpašu konstitūcijas ceļu. Tāpēc pastāv nepārtraukta olbaltumvielu un lipīdu iekļaušana plazmas membrānā. To saglabā proteīni, kuru galamērķis ir Golgi komplekss.

Papildus konstitūcijas ceļam citi proteīni ir saistīti ar šūnu ārpusi un notiek ar vides signāliem, ko sauc par hormoniem, enzīmiem vai neirotransmiteriem..

Piemēram, aizkuņģa dziedzera šūnās gremošanas fermenti tiek iepakoti ūdenī, kas izdalās tikai tad, kad tiek atklāta pārtika..

Nesenie pētījumi liecina par alternatīviem ceļiem membrānu olbaltumvielām, kas neiziet cauri Golgi aparātam. Tomēr šīs iespējas apvedceļš "Netradicionāls" ir apskatīts literatūrā.

Proteīnu tirdzniecības modeļi

Ir pieci modeļi, lai izskaidrotu proteīnu tirdzniecību ierīcē. Pirmais ir saistīts ar materiāla plūsmu starp stabiliem nodalījumiem, katram no tiem ir vajadzīgie fermenti, lai izpildītu noteiktas funkcijas. Otrais modelis ietver pakāpenisku tvertņu nobriešanu.

Trešajā ir ierosināts arī maisu nogatavināšana, bet gan jauna sastāvdaļa - cauruļveida transports. Saskaņā ar modeli, caurules ir svarīgas abos virzienos.

Ceturtais modelis paredz, ka komplekss darbojas kā vienība. Piektais un pēdējais modelis ir pēdējais, un apgalvo, ka komplekss ir sadalīts dažādos nodalījumos.

Īpašas funkcijas

Dažos šūnu tipos Golgi kompleksam ir specifiskas funkcijas. Aizkuņģa dziedzera šūnās ir specializētas insulīna sekrēcijas struktūras.

Dažāda veida asinis cilvēkiem ir piemērs diferenciālai glikozilācijas shēmai. Šī parādība izskaidrojama ar dažādiem glikotransferāzes kodiem.

Atsauces

  1. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2000). Šūna: molekulārā pieeja. Sinauer Associates.
  2. Kühnel, W. (2005). Citoloģijas un histoloģijas atlases krāsa. Ed. Panamericana Medical.
  3. Maeda, Y. & Kinoshita, T. (2010). Golgi skābā vide ir būtiska glikozilēšanai un transportēšanai. Metodes enzimoloģijā, 480, 495-510.
  4. Munro, S. (2011). Jautājums un atbilde: Kas ir Golgi aparāts, un kāpēc mēs lūdzam?. BMC bioloģija, 9(1), 63.
  5. Rothman, J.E. (1982). Golgi iekārta: loma atsevišķiem '' '' '' un '' '' nodalījumiem. Membrānas pārstrāde, 120.
  6. Tachikawa, M., & Mochizuki, A. (2017). Golgi aparāts pašorganizējas raksturīgajā formā, izmantojot postmitotisku montāžas dinamiku. Valsts Zinātņu akadēmijas darbi, 114(20), 5177-5182.
  7. Wang, Y., & Seemann, J. (2011). Golgi biogenesis. Aukstā pavasara ostas perspektīvas bioloģijā, 3(10), a005330.